RU2717032C1 - Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов - Google Patents
Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2717032C1 RU2717032C1 RU2019126900A RU2019126900A RU2717032C1 RU 2717032 C1 RU2717032 C1 RU 2717032C1 RU 2019126900 A RU2019126900 A RU 2019126900A RU 2019126900 A RU2019126900 A RU 2019126900A RU 2717032 C1 RU2717032 C1 RU 2717032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium carbonate
- filler
- aqueous dispersion
- mineral
- composite
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 142
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims abstract description 15
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 12
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 6
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 5
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 13
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 abstract description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 abstract description 6
- 239000013533 biodegradable additive Substances 0.000 abstract description 5
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 229920006051 Capron® Polymers 0.000 abstract 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 25
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 25
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 12
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 12
- -1 amine salts Chemical class 0.000 description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 9
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001237 Oxo Biodegradable Polymers 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229920002209 Crumb rubber Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
- C08L7/02—Latex
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству эластомерных композиций с высоким содержанием минерального наполнителя и может быть использовано при получении органо-минеральной биоразлагаемой добавки. Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов включает стадии приготовления водной дисперсии минерального наполнителя, жидкофазного совмещения водной дисперсии наполнителя с латексом, выделения наполненной эластомерной системы, обезвоживания и сушки полученного композита, причем приготовление водной дисперсии модифицированного наполнителя состава, мас.%: вода – 92,92 - 92,96; природный карбонат кальция – 7,00 и ПолиДАДМАХ 0,04 - 0,08 осуществляется смешением компонентов при ультразвуковом воздействии от 2,0 до 6,0 мин, жидкофазное совмещение природного латекса осуществляется разбавлением до содержания каучука по сухому веществу от 5,0 до 15,0 мас.%, после чего вводится водная дисперсия карбоната кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: натуральный каучук:модифицированный карбонат кальция составляет 100:(250 ÷ 400) при постоянном перемешивании и подвергается ультразвуковому воздействию в течение 3÷10 мин, выделение наполненной эластомерной композиции производится на фильтрующей поверхности из капроновой микросетки с последующим механотермическим обезвоживанием в двухшнековом агрегате с вакуумной зоной с гранулирующим устройством, где при температуре 160–190 °С композит обезвоживается до влажности не более 2,0 мас.%, полученный гранулят смешивают с синтетическим термопластом в пересчете на сухой карбонат кальция, мас.ч. - полимер:карбонат кальция = 100:(5 ÷ 30). Техническим результатом изобретения является получение органо-минерального композита, способствующего биоразложению термопластов, а также получить высоконаполненную маточную смесь, снизить расход коагулирующих веществ, эффективно распределить наполнитель по полимерной фазе, получить высокодисперсную систему, расширить область применения получаемых маточных смесей, снизить стоимость получаемых продуктов. 5 табл.
Description
Изобретение относится к производству эластомерных композиций с высоким содержанием минерального наполнителя и может быть использовано при получении органо-минеральной биоразлагаемой добавки.
Суть изобретения заключается в жидкофазном наполнении латекса (водной дисперсии полимера) минеральными наполнителями, которые способны вызывать преждевременную коагуляцию системы, и, как следствие, не,обеспечивают равномерное распределение компонентов по объему полимерной композиции. Жидкофазное наполнение лигированными (модифицированными) тонкодисперсными материалами на стадии латекса в отличие от традиционного «сухого» смешения на вальцах или в резиносмесителе обеспечивает максимальное введение в полимерную матрицу, даже при использовании частично сшитого полимера.
Применение изобретения при получении органо-минеральной добавки направлено наповышение технологичности производства оксобиоразлагаемых полимерных композиций, в том числе при использовании в качестве полимерной матрицы вторичных сырьевых ресурсов, на снижение стоимости, а главное на создание упаковочных материалов и изделий краткосрочного бытового использования.
Известен способ (Патент РФ №2210576 от 14.05.2001 г.) получения порошкообразного минерально-полимерного материала, который состоит в том, что в исходный компонент - латекс СКС-65ГП добавляют стабилизирующую добавку неионогенное поверхностно-активное вещество ОП-10, которое берут в количестве 2 мас. % в расчете на каучук, перемешивают. Дополнительно добавляют минеральный наполнитель - мел и вновь перемешивают до получения творожистой массы. Выдерживают при температуре 18-20°°С и влажности окружающей среды W=40-50% в течение 1-2 ч до появления полимерной пленки на поверхности агломератов, измельчают до тонкости помола - приход через сито 008 не менее 95% и просушивают. Компоненты выдерживают в соотношении 2 0 мас. % - латекса СКС-65ГП, 8 0 мас. %. - минерального наполнителя - мела.
Недостатком данного способа является длительность процесса, не достаточная степень диспергирования и распределения мела, а главное использование в качестве полимерной фазы структурированного товарного латекса СКС-65ГП с высоким содержанием ароматического мономерного звена.. Данная органо-минеральная композиция не может быть использована в качестве добавки при изготовлении биоразлагаемой полимерной композиции. Следует отметить, что использование неионогенного поверхностно-активного вещества ОП-10 в качестве стабилизирующей добавки минерального наполнителя требует его повышенного расхода при получении высоконаполненных полимерных композициях и, как следствие, способствует дополнительному эмульгированию латексной системы, что затрудняет процесс коагуляции минеральными наполнителями, в частности, природным карбонатом кальция.
Следует отметить, что взаимодействие с гидрофильными минеральными наполнителями высокомолекулярных катионных ПАВ солями аминов в водной или органической средах способствует образованию органических комплексов, обладающих гидрофобными свойствами [Пат. №3755127 США. Elastomrs compounded By sprey drying. / Hedberg J.G. - 1965].
Известен способ получения эмульсионных каучуков в порошкообразной форме путем коагуляции смеси карбоксилатного и некарбоксилатного латексов при их весовом соотношении 80:20-20:80, соединениями щелочноземельных металлов в присутствии антиагломерантов - стеарата кальция и стеарата цинка, антиоксидантов аминного типа и наполнителей (карбонат кальция, тальк, двуокись кремния и др.), количество которых составляет 3-10 % на сухое вещество, с последующим удалением влаги из выделенной крошки и её высушиванием (Патент РФ № 2201422 от 27.03.2003 г.).
Недостатком данного способа получения наполненных полимеров на стадии латекса является строгий порядок введения компонентов коагулирующей системы при определенном их соотношении. Отсутствие интенсивного диспергирования минеральных наполнителей, часто связано с определенными трудностями, заключающими в равномерном их распределении по объему полимерной фазы. Трудность распределения наполнителя связана, либо с гидрофобностью органического наполнителя, вследствие плохой смачиваемости водной дисперсией полимера, что требует использования эффективного смесительного оборудования или дополнительного введения ПАВ, либо со сложностью выделения полимера и наполнителя из дисперсионной фазы. При этом неорганические вещества способны вызвать преждевременную коагуляцию, а вещества органического происхождения трудно диспергировать в водной фазе.
Известен способ [Патент РФ № 2689750 от 28.05.2019 г.] получения эластомерного композита, который включает обеспечение непрерывного потока под давлением первой текучей среды, содержащей диспергированные частицы и дестабилизированную дисперсию наполнителя, имеющую значение дзета-потенциала менее чем 30 мв, и непрерывного потока второй текучей среды, содержащей эластомерный латекс. В патенте приведены различные схемы подготовки и смешения двух наполнителей, диспергирование которых проводится с помощью механической обработки, которая предусматривает измельчение, перемалывание, перетирание, ударное измельчение или обработку текучей среды с высоким усилием сдвига, или любую их комбинацию. При этом совмещение латекса и наполнителя происходит в реакционной зоне при высоких скоростях подачи сред.
Недостатками данного способа являются высокие энергозатраты на механическое диспергирование, сложность аппаратурного оформления процессов диспергирования и жидкофазного совмещения, а также соблюдение высокой точности дозирования и скоростей транспортировки сред.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ [Патент РФ № 2563013 от 10.09.2015 г.] получения, который включает легирование оксида кремния алюминием, приготовление дисперсии легированного оксида кремния в воде, приведение в контакт и смешивание плантационного латекса натурального каучука и водной дисперсии легированного оксида кремния с получением коагулята, извлечение коагулята, сушку извлеченного коагулята с получением маточной смеси. При этом удовлетворяется одно из условий: значения рН в интервале 3,5÷6,0; 6,0÷8,0 или выше 8. Измерение рН осуществляют сразу после приведения в контакт двух дисперсий. Изобретение позволяет повысить эффективность и получение маточной смеси с содержанием минерального наполнителя не менее 80% (мас.). Дисперсия наполнителя обрабатывается с помощью ультразвуковой установки vibracell производства sonics et materials inc мощностью 1500 ватт с пьезоэлектрическим преобразователем.
Способ имеет следующие недостатки:
- использование легированного оксида кремния в качестве биоразлагаемой добавки не позволит получить оксобиоразлагаемую полимерную композицию с использованием синтетических термопластов, т.к. оксид кремния не способен к выщелачиваю из полимерных композитов в водосодержащих средах;
- необходимость поддержания значения водородного показателя при коагуляции наполненной полимерной системы в строгих интервалах;
- образование сточных вод с высоким содержанием соединений алюминия;
- введение в состав полимерной композиции стабилизирующего агента в виде соединений алюминия способствует термоокислительной деструкции эластомерной фазы с непредельными связями при сушке в среде кислорода воздуха;
- в процессе сушки не исключаются выбросы, содержащие соединения алюминия;
- получение бесформенной крошки композиции, содержащей минеральный наполнитель.
Технической задачей изобретения является создание способа получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов в виде мастербатча жидкофазным совмещением натурального латекса с модифицированным карбонатом кальция в соотношении компонентов, мас.% - каучук: наполнитель = 100:(250÷400) мас. ч без использования коагулирующих агентов, но с применением эффективного внешнего энергетического воздействия для нарушения агрегативной устойчивости латексной системы, обеспечения высокой степенью дисперсности наполнителя и равномерного его распределения по объему полимерной композиции с последующим механо-термическим обезвоживанием, исключающим термоокислительные процессы в полимерной фазе с непредельными соединениями.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов, включающем стадии приготовления водой дисперсии минерального наполнителя, жидкофазного совмещения водной дисперсии наполнителя с латексом, выделения наполненной эластомерной системы, обезвоживания и сушки полученного композита, новым является то, что приготовление водной дисперсии модифицированного наполнителя следующего состава, мас. %: вода - 92,92÷92,96; природный карбонат кальция - 7,00 и ПолиДАДМАХ 0,04÷0,08 осуществляется смешением компонентов при ультразвуковом воздействии от 2,0 до 6,0 мин., жидкофазное совмещение природного латекса осуществляется разбавлением до содержания каучука по сухому веществу от 5,0 до 15,0 мас. % после чего вводится водная дисперсия карбоната кальция при следующем соотношение компонентов, мас. ч: натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция от 250 до 400 при постоянном перемешивании и подвергается ультразвуковому воздействию в течение 3÷10 мин., выделение наполненной эластомерной производится на фильтрующей поверхности из капроновой микросетки с последующим механотермическим обезвоживанием в двухшнековом агрегате с вакуумной зоной с гранулирующим устройством, где при температуре 160-190°С композит обезвоживается до влажности не более 2,0 %, полученный гранулят смешивают с синтетическим термопластом в пересчете на сухой карбонат кальция, мас. ч. - полимер: карбонат кальция = 100:(5÷30).
Технический результат изобретения заключается в получении органо-минерального композита жидкофазным совмещением натурального каучука при максимальном введении карбоната кальция с использованием ультразвукового воздействия и механо-термического обезвоживания в герметичном высокопроизводительном оборудовании. Оксобиораздагаемая добавка обладает способностью к ограниченному выщелачиванию минерального наполнителя в водной среде, а главное получена при использовании натурального каучука с высоким содержанием непредельных связей, а также примесей природного происхождения, которые способствуют биоразложению при воздействии внешних факторов.
В способе получения композита, способствующего биоразложению термопластов, используют:
- низкоаммиачный природный латекс производства Вьетнам.
Таблица 1 - Свойства и химический состав природного латекса
| Параметры | Значение |
| Каучук, % (мас.) | 55,0÷60,0 |
| Вода, % (мас.) | 45,0÷40,0 |
| Белки, % (мас.) | 2,0÷2,7 |
| Смолы, % (мас.) | 1,65÷3,40 |
| Сахар, % (мас.) | 1,5÷4,2 |
| Зола, % (мас.) | 0,2÷0,7 |
| Загрязненность, определенная на сите 45 мкм, мас. %, не более | 0,05 |
| Начальная пластичность, не менее | 30 |
| Содержание азота, % (мас.), не более | 0,6 |
| Содержание золы, % (мас.), не более | 0,6 |
| Вязкость по Муни МБ 1+4 (100°С) | 55÷60 |
В качестве наполнителя применялся карбонат кальция, показатели качества которого представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Показатели качества применяемого карбоната кальция
| Наименование показателей | Требования ГОСТ 4530-76 | Результат анализа |
| Массовая доля углекислого кальция, %, не менее | 99,0 | 99,0 |
| Массовая доля нерастворимых в соляной кислоте веществ, %, не более | 0,010 | 0,009 |
| Массовая доля растворимых щелочей и карбонатов (в виде ОН), %, не более | 0,0030 | 0,0010 |
| Массовая доля общего азота, %, не более | 0,020 | Не более 0,020 |
| Массовая доля сульфатов, %, не более | 0,01 | 0,01 |
| Массовая доля фосфатов, %, не более | не нормируется | - |
| Массовая доля хлоридов, %, не более | 0,002 | Менее 0,002 |
| Массовая доля железа, %, не более | 0,005 | Менее 0,005 |
| Массовая доля калия и натрия, %, не более | 0,04 | - |
| Массовая доля магния, %, не более | 0,02 | Менее 0,02 |
| Массовая доля тяжелых металлов, %, не более | 0,002 | Не более 0,002 |
В качестве стабилизатора использовали полиэлектролит ПолиДАДМАХ, который является эффективным коагулянтом (в минимальных дозировках) для латекса и агентом стабилизации при приготовлении дисперсий (ТУ 2227-184-00203312-98).
Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов, осуществляют следующим образом.
В емкостном аппарате объемом 10,0 дм3, снабженным перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями готовится водная дисперсия карбоната кальция при соотношении компонентов, мас.% - вода: карбонат кальция: стабилизатор = 92,96:7,00:0,04, т.е. заливается вода в количестве 4610 г при включенном перемешивающем устройстве, а затем засыпается природный карбонат кальция в количестве 350 г. После предварительного перемешивания суспензии карбоната кальция водится водный раствор стабилизатора ПолиДАДМАХ в количестве 40 г с содержанием 5,0 мас.% по сухому веществу.
Диспергирование проводится при перемешивании и ультразвуковой обработке в течение 2÷6 минут до среднего эквивалентного размера частиц карбоната кальция менее 15 мкм. Стабилизированная дисперсия карбоната кальция направляется на стадию жидкофазного совмещения с латексом в коагулятор, снабженный ультразвуковыми излучателями, перемешивающим устройством и рубашкой для поддержания температуры на уровне 30÷55°С. Перед смешиванием со стабилизированной дисперсией карбоната кальция природный латекс подвергается разбавлению до концентрации 5÷15 мас.% по сухому веществу. После смешивания природного латекса с водной дисперсией карбоната кальция увеличивают число оборотов перемешивающего устройства до максимальных значений, не отключая ультразвуковое озвучивание. Процесс совмещения и коагуляции проводят в течение 3÷10 минут. Образовавшуюся в результате водную пульпу наполненного каучука направляют на разделение на наклонную фильтрующую поверхность из капроновой микросетки с размером ячеек не более 80 мкм и подвергается механическому обезвоживанию лабораторной одношнековой машине. Предварительно обезвоженная крошка каучука до влажности не более 20 % (мас.) направляется на окончательное обезвоживание в двухшнековый агрегат с зоной вакуумной дегазации, где при температуре 160÷190°С и скоростях сдвига γ=100-200 с-1 отделяется свободная и большая часть связанной влаги. В двухшнековом агрегате, снабженном гранулирующим устройством, проводится обезвоживание до влажности не более 2,0 мас.%.
При получении водной дисперсии карбоната кальция выдерживается строгое соотношение компонентов, мас.% : вода: карбонат кальция: стабилизатор - (92,92÷92,96): 7,00:(0,04÷0,08) в зависимости от степени наполнения органо-минеральной композита.
С использованием гранулята органо-минерального композита получают биоразлагаемый термопласт синтетического происхождения.
Способ поясняется следующими примерами.
Примеры №1 - №4 поясняют влияние продолжительности ультразвуковой обработки на дисперсионный состав при изготовлении модифицированного карбоната кальция соотношением компонентов, мас.%: вода: карбонат кальция: стабилизатор - 92,96: 7,00: 0,04.
Результаты представлены в таблице 3.
Пример №1.
В емкостной аппарат, снабженный перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями, заливается вода в количестве 4610 г, при включенном перемешивающем устройстве засыпается природный карбонат кальция в количестве 350 г. После предварительного перемешивания суспензии карбоната кальция водится водный раствор стабилизатора ПолиДАДМАХ в количестве 40 г с содержанием 5,0 % мас. по сухому веществу.
Диспергирование проводили при перемешивании и ультразвуковой обработке в течение 1 минуты. Данные по дисперсному составу суспензии карбоната кальция после ультразвуковой обработки определяли с помощью лазерного анализатора размера частиц Zetatrac.
Средний размер частиц получившейся дисперсии карбоната кальция составляет более 20 мкм, что затруднит механо-химическую активацию процесса диспергирования органо-минеральной композита, используемого в качестве биоразлагаемой добавки, при модификации синтетического термопласта.
Пример №2.
Процесс осуществляли аналогично примеру 1, однако диспергирование при перемешивании и ультразвуковой обработке проводили в течение 2 минут.
Размер частиц дисперсии карбоната кальция после ультразвукового воздействия свыше 2 минут составил менее 14 мкм, что является приемлемым при получении биоразлагаемых полимерных изделий толщиной более 200 мкм.
Пример №3.
Процесс осуществляли аналогично примеру 1, однако диспергирование при перемешивании и ультразвуковой обработке проводили в течение 6 минут.
Обработка в течение указанного времени позволила получить микроразмерный минеральный наполнитель с максимальным диаметром не более 11,0 мкм, что является эффективным при механо-химической активации процесса диспергирования биоразлагаемой добавки в синтетическом термопласте.
Пример №4.
Процесс осуществляли аналогично примеру 1, однако диспергирование при перемешивании и ультразвуковой обработке проводили в течение 7 минут.
Полученные результаты идентичны экспериментальным данным примера 3. Однако обработка свыше 7 минут способствует получению микроразмерного минерального наполнителя с максимальным диаметром порядка 11,1 мкм, что указывает на нецелесообразность увеличения продолжительности ультразвукового воздействия, т.к. возрастает потребление энергии.
Таблица 3 - Влияние времени ультразвуковой обработки на дисперсионные характеристики суспензии
| Номер примера | Продолжительность ультразвукового воздействия, мин. | Средний диаметр частиц, мкм | Ширина распределения, нм | Энергия УЗ воздействия, Дж/г |
| 1 | 1,0 | 22,9 | 483 | 720 |
| 2 | 2,0 | 13,8 | 497 | 860 |
| 3 | 6,0 | 11,0 | 562 | 2480 |
| 4 | 7,0 | 11,1 | 689 | 3770 |
Таким образом, при ультразвуковой обработке водной дисперсии карбоната кальция, приготовленной по рецептуре, представленной в примерах, в течение от 1 до 7 минут наблюдается уменьшение среднего эквивалентного диаметра частиц с 22 мкм до 11 мкм, что свидетельствует о целесообразности предлагаемых технологических решений.
Примеры №5 - №10 позволяют определить оптимальное содержание стабилизатора ПолиДАДМАХ в водной дисперсии карбоната кальция при получении с высокой степенью наполнения органо-минерального композита и обеспечить полноту коагуляции и однородность наполненной коагуляции системы.
При получении водной дисперсии карбоната кальция выдерживается строгое соотношение компонентов, мас.%: вода: карбонат кальция: стабилизатор - (92,92÷92,96):7,00:(0,04÷0,08) в зависимости от степени наполнения органо-минеральной композита.
Влияние степени наполнения композиции модифицированным карбонатом кальция на процесс коагуляции приведено в таблице 4.
Пример №5
В коагулятор - емкостной аппарат объемом 10 дм3, снабженный перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями, заливается латекс в количестве 2 кг с содержанием 5,0 мас.% по сухому веществу, а затем включают мешалку и приливается водная дисперсия модифицированного карбоната кальция с содержанием 7,0 % мас. в количестве 3,7 кг с соотношением компонентов, мас.%: вода: карбонат кальция: стабилизатор - 92,96:7,00:0,04, после чего подвергают ультразвуковому воздействию в течение 10 минут. В процессе совмещения (коагуляции) соблюдается подача компонентов в соотношении, мас. ч. - каучук: модифицированный карбонат кальция = 100:250.
Образовавшуюся в результате пульпу наполненного каучука направляют на разделение на наклонную фильтрующую поверхность из капроновой микросетки с размером ячеек не более 80 мкм и подвергают механическому обезвоживанию в лабораторной одношнековой машине с последующим окончательным обезвоживанием в двухшнековом агрегате с вакуумной зоной.
При данном соотношении отмечается практически полная коагуляция при ультразвуковом воздействии в течение 6 мин., при этом образуется крошка с размером 5÷7 мм с равномерно распределенным по полимерной фазе карбонатом кальция. Образующиеся стоки не содержат нескоагулированный латекс и карбонат кальция.
Пример №6
Процесс осуществляли аналогично примеру №5, при соотношении компонентов, мас. ч. - натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 200 соответственно.
Процесс жидкофазного совмещения природного латекса с дисперсий карбоната кальция, стабилизированной раствором ПолиДАДМАХ (0,04 мас. %), не позволяет провести полную коагуляцию, при этом образующиеся стоки содержат нескоагулированный латекс и карбонат кальция.
Пример №7
Процесс осуществляли аналогично примеру №5, при соотношении компонентов, мас. ч. - натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 400 соответственно.
При данном соотношении отмечается полная коагуляция при ультразвуковом воздействии в течение 4 минут, образуется крошка с размером от 3 до 5 мм с неравномерно распределенным по полимерной фазе карбонатом кальция. Уменьшение продолжительности ультразвуковом воздействии менее 4 минут не обеспечивает полноту коагуляции. Образующиеся стоки не содержат карбонат кальция.
Пример №8
Процесс осуществляли аналогично примеру №5, при соотношении компонентов, мас. ч. - натуральный каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 450 соответственно.
При данном соотношении отмечается неполная коагуляция при ультразвуковом воздействии в течение 10 минут, при этом образуется крошка с размером от 3 до 7 мм с неравномерно распределенным по полимерной фазе карбонатом кальция. Образующиеся стоки содержат карбонат кальция.
Пример №9
Процесс осуществляли аналогично примеру №7, но соотношение компонентов выдерживали в водной дисперсии карбоната кальция, мас.% - вода: карбонат кальция: раствор ПолиДАДМАХ = 2,97÷7,00÷0,03.
Снижение содержания раствора ПолиДАДМАХ менее 0,04 мас.%, с увеличением степени наполнения природный каучук: карбонат кальция до 100: 400 мас. ч, при ультразвуком воздействии позволяет выделить крошку органо-минеральной композиции в течение 15 минут, но при этом отмечается неполное совмещение компонентов, а образующиеся стоки содержат карбонат кальция.
Пример №10
Процесс осуществляли аналогично примеру №7, но соотношение компонентов выдерживали в водной дисперсии карбоната кальция, мас. % - вода: карбонат кальция: раствор ПолиДАДМАХ = 92,91: 7,00: 0,09.
Увеличение содержания стабилизатора ПолиДАДМАХ в водной дисперсии карбоната кальция свыше 0,08 мас.% при жидкофазном совмещении природный каучук: модифицированный карбонат кальция при соотношении 100: 400 мас. ч. является не эффективным, так как происходит комовая коагуляция с максимальным извлечением органо-минерального композита менее 80 %. Данные по примеру 10 представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Влияние степени наполнения композиции природный каучук - карбонат кальция на динамику процесса коагуляции
| Номер примера | Степень наполнения композиции на 100 мас. ч. эластомера | рН стадии выделения | Время выделения, мин |
Полнота коагуляции, % | Эквивалентный размер образующейся крошки, мм |
| Содержание ПолиДАДМАХ в дисперсии = 0,04 мас. % | |||||
| 5 | 250 | 11,6 ± 0,1 | 6 | 99 ± 1 | 5 - 7 |
| 6 | 200 | 11,3 ± 0,2 | 4-6 | 92 ± 2 | Более 7 |
| 7 | 400 | 12,0 ± 0,2 | 3-4 | 99,9 | 3.5 - 5 |
| 8 | 450 | 12,0 ± 0,2 | 8-10 | 94 | 3-7 |
| Содержание ПолиДАДМАХ в дисперсии = 0,03 мас. % | |||||
| 9 | 400 | 12,0 ± 0,2 | 15 | 94 ± 2 | 3.5 - 7 |
| Содержание ПолиДАДМАХ в дисперсии = 0,09 мас. % | |||||
| 10 | 400 | 12,0 ± 0,2 | 1 | 80 ± 2 | Комовая коагуляция |
Примеры №11 - №14 поясняют влияние степени разбавления натурального латекса на агрегативную устойчивость наполненной коагуляционной системы и полноту её коагуляции.
Процесс осуществляли аналогично примеру №5 с последующим жидкофазным совмещением полученной дисперсии с природным разбавленным латексом с содержанием каучука по сухому веществу от 5,0 до 15,0 %.
Пример №11
В коагулятор - емкостной аппарат объемом 10 дм3, снабженный перемешивающим устройством и ультразвуковыми излучателями, заливается латекс в количестве 0,67 кг с содержанием 15,0 % мас. по сухому веществу, а затем включают мешалку и приливается водная дисперсия модифицированного карбоната кальция с содержанием 7,0 мас. % в количестве 3,7 кг с соотношением компонентов, % мас.: вода: карбонат кальция: стабилизатор - 92,96: 7,00: 0,04, после чего подвергают ультразвуковому воздействию в течение 10 минут. В процессе совмещения (коагуляции) соблюдается подача компонентов в соотношении, мас. ч. - каучук: модифицированный карбонат кальция = 100: 250.
При данном соотношении отмечается полная коагуляция, при этом образуется крупная крошка с размером 5÷7 мм, при этом образующиеся стоки не содержат нескоагулированный латекс и карбонат кальция.
Пример №12.
Процесс осуществляли аналогично примеру №11, но разбавление латекса составило - 20,0 мас. %.
При данном соотношении отмечается неполная коагуляция, при этом образуется крошка с размером более 7 мм, а стоки содержат нескоагулированный латекс.
Пример №13
Процесс осуществляли аналогично примеру №11, но разбавление латекса составило - 5,0 мас. %.
При данном соотношении отмечается полная коагуляция, при этом образуется крошка с размером 3÷7 мм, а в стоках отсутствует нескоагулированный латекс.
Пример №14
Процесс осуществляли аналогично примеру №11, но разбавление латекса составило - 4,0 мас. %.
При данном соотношении после 10-минутного ультразвукового воздействия отмечается неполная коагуляция, при этом образуется крошка с размером 3÷7 мм, а в стоках присутствует нескоагулированный латекс.
Водную пульпу высоконаполненного каучука, полученную жидкофазным совмещением натурального каучука и модифицированного карбоната кальция, направляют на механотермическое обезвоживание с последующим гранулированием. Предварительное отделение водной фазы от наполненного карбонатом кальция каучука проводят на наклонной фильтрующей поверхности из капроновой микросетки с размером ячеек не более 80 мкм, а затем подвергают механическому обезвоживанию в лабораторной одношнековой машине. Предварительно обезвоженная крошка каучука до влажности не более 20 мас. % направляется на окончательное обезвоживание в двухшнековый агрегат с зоной вакуумной дегазации, где при температуре 160-190°С и скоростях сдвига γ = 100 - 200 с-1 отделяется свободная и большая часть связанной влаги. В двухшнековом агрегате, снабженном гранулирующим устройством, проводится обезвоживание до влажности не более 2,0 мас.%.
Примерами №15 - №18 поясняется температурный интервал механо-термического обезвоживания в двухшнековом агрегате.
Пример №15
Предварительно обезвоженная крошка каучука до влажности не более 20 мас.% направляется на окончательное обезвоживание в двухшнековый агрегат с зоной вакуумной дегазации, где при температуре 160 °С удаляется свободная и большая часть связанной влаги.
В результате обезвоживания достигается в грануляте органо-минерального композита влагосодержание не более 2,0 мас.%.
Пример №16
Процесс осуществляли аналогично примеру №15, но механо-термическое обезвоживание проводили при температуре 150 °С.
В результате обезвоживания в грануляте органо-минерального композита достигается влагосодержание более 3,0 мас.%, что осложняет его использование при получении биоразлагаемых пленок и формовочных изделий из термопластов.
Пример №17
Процесс осуществляли аналогично примеру №15, но механо-термическое обезвоживание проводили при температуре 190 °С.
В результате обезвоживания в грануляте органо-минерального композита достигается влагосодержание менее 2,0 мас.%.
Пример №18
Процесс осуществляли аналогично примеру №15, но механо-термическое обезвоживание проводили при температуре 200°С.
В результате обезвоживания в грануляте органо-минерального композита достигается влагосодержание менее 2,0 мас.%, но при этом отмечается термомеханическая деструкция наполненного карбонатом кальция натурального каучука, которая сопровождается потемнением и газовыми включениями в гранулах.
Пример №19.
В центробежный смеситель загружали 1000 г полиэтилена ПВД 10803-020 и 62,5 г гранулята органо-минерального композита в соотношении компонентов природный каучук: карбонат кальция - 100:400 мас. ч, что соответствует в пересчете на сухой карбонат кальция, мас. ч. - полимер: карбонат кальция = 100:5. Затем перемешивали в течение 1,0 минуты в двухшнековом экструдере при температуре 190°С с получением гранулята наполненного органо-минеральным композитом полиэтилена. Далее гранулы направлялись в выдувной пленочный экструдер, где при температуре 150+10°С получали рукавную пленку толщиной 40 мкм.
Образцы полученных пленок подвергали ускоренному старению под действием УФ-излучения при температуре 60 ºС в течение 150 часов (ГОСТ 34281-2017). В качестве показателей эффективности оксобиоразложения были выбраны: максимальный предел прочности в продольном направлении и относительное удлинение при разрыве, испытания проводили по ГОСТ 11262-80. Результаты представлены в таблице 5.
Пример №20.
Образцы полиэтиленовых пленок получали по примеру 19, однако соотношение полиэтилен÷карбонат кальция составляло 100÷4 мас. ч. Результаты представлены в таблице 5.
Пример №21.
Образцы полиэтиленовых пленок получали по примеру 20, однако соотношение полиэтилен÷карбонат кальция составляло 100÷30 мас. ч. Результаты представлены в таблице 5.
Пример №22.
Образцы полиэтиленовых пленок получали по примеру 21, однако соотношение полиэтилен÷карбонат кальция составляло 100÷31 мас. ч. Результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Результаты испытаний пленок, содержащих органо-минеральный наполнитель
| Номер примера | Соотношение Полиэтилен: карбонат кальция, мас. ч. |
Предел прочности при разрыве, МПа | Относительное удлинение при разрыве, % | ||
| До облучения | После 150 часов облучения | До облучения | После 150 часов облучения | ||
| 19 | 100: 5 | 9,8 ± 0,2 | 8,8 ± 0,2 | 385 ± 10 | 346 ± 10 |
| 20 | 100: 4 | 9,9 ± 0,2 | 9,8 ± 0,2 | 380 ± 10 | 385 ± 10 |
| 21 | 100: 30 | 6,6 ± 0,2 | 5,3 ± 0,2 | 238 ± 10 | 192 ± 10 |
| 22 | 100: 31 | 6,3 ± 0,2 | 4,3 ± 0,2 | 238 ± 10 | 172 ± 10 |
Как видно из таблицы 5 применение органо-минерального наполнителя способствует инициированию процессов оксодеструкции и позволяет придать пленкам, содержащим заявленную добавку, способность к ускоренному оксоразложению, при этом в композициях с содержанием ограно-минерального наполнителя (в пересчете на карбонат кальция) менее 100: 5 мас. ч., процессы деструкции не отмечаются, а при содержании более 100:30 мас. ч. регистрируются низкие значения физико-механических показателей получаемых изделий.
Предложенный способ получения органо-минерального композита, способствующего биоразложению термопластов, позволяет:
- получить высоконаполненную маточную смесь;
- снизить расход коагулирующих веществ;
- эффективно распределить наполнитель по полимерной фазе;
- получить высокодисперсную систему;
- расширить область применения получаемых маточных смесей;
- снизить стоимость получаемых продуктов.
Claims (1)
- Способ получения органо-минерального композита для биоразложения термопластов, включающий стадии приготовления водной дисперсии минерального наполнителя, жидкофазного совмещения водной дисперсии наполнителя с латексом, выделения наполненной эластомерной системы, обезвоживания и сушки полученного композита, отличающийся тем, что приготовление водной дисперсии модифицированного наполнителя следующего состава, мас.%: вода – 92,92 ÷ 92,96; природный карбонат кальция - 7,00; и ПолиДАДМАХ 0,04 ÷ 0,08 осуществляется смешением компонентов при ультразвуковом воздействии от 2,0 до 6,0 мин, жидкофазное совмещение природного латекса осуществляется разбавлением до содержания каучука по сухому веществу от 5,0 до 15,0 мас.%, после чего вводится водная дисперсия карбоната кальция при следующем соотношение компонентов, мас.ч.: натуральный каучук:модифицированный карбонат кальция составляет 100:(250 ÷ 400) при постоянном перемешивании и подвергается ультразвуковому воздействию в течение 3 ÷ 10 мин, выделение наполненной эластомерной композиции производится на фильтрующей поверхности из капроновой микросетки с последующим механотермическим обезвоживанием в двухшнековом агрегате с вакуумной зоной с гранулирующим устройством, где при температуре 160 – 190 °С композит обезвоживается до влажности не более 2,0 мас.%, полученный гранулят смешивают с синтетическим термопластом в пересчете на сухой карбонат кальция, мас.ч. - полимер:карбонат кальция = 100:(5 ÷ 30).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019126900A RU2717032C1 (ru) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019126900A RU2717032C1 (ru) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2717032C1 true RU2717032C1 (ru) | 2020-03-17 |
Family
ID=69898579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019126900A RU2717032C1 (ru) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2717032C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3755127A (en) * | 1972-04-13 | 1973-08-28 | Trw Inc | Apparatus for electrochemical machining |
| RU2201422C2 (ru) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" | Способ получения эмульсионных порошкообразных каучуков |
| RU2210576C2 (ru) * | 2001-05-14 | 2003-08-20 | Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия | Способ получения редиспергируемого порошкообразного минерально-полимерного материала |
| RU2563013C2 (ru) * | 2009-10-30 | 2015-09-10 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен | Способ получения маточной смеси диенового эластомера и оксида кремния |
| RU2689750C1 (ru) * | 2015-07-15 | 2019-05-28 | Кабот Корпорейшн | Способ получения эластомерного композита, армированного диоксидом кремния и углеродной сажей, и продукты, содержащие эластомерный композит |
-
2019
- 2019-08-26 RU RU2019126900A patent/RU2717032C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3755127A (en) * | 1972-04-13 | 1973-08-28 | Trw Inc | Apparatus for electrochemical machining |
| RU2210576C2 (ru) * | 2001-05-14 | 2003-08-20 | Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия | Способ получения редиспергируемого порошкообразного минерально-полимерного материала |
| RU2201422C2 (ru) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" | Способ получения эмульсионных порошкообразных каучуков |
| RU2563013C2 (ru) * | 2009-10-30 | 2015-09-10 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен | Способ получения маточной смеси диенового эластомера и оксида кремния |
| RU2689750C1 (ru) * | 2015-07-15 | 2019-05-28 | Кабот Корпорейшн | Способ получения эластомерного композита, армированного диоксидом кремния и углеродной сажей, и продукты, содержащие эластомерный композит |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112016003168B4 (de) | Verfahren zum herstellen eines silica-elastomerkomposits, und dieses enthaltende produkte | |
| AU2008296995B2 (en) | An elastomer composite and method for producing it | |
| RU2685310C1 (ru) | Способы получения эластомерного композита, армированного диоксидом кремния, и продукты, содержащие эластомерный композит | |
| JP3314937B2 (ja) | エラストマー／アラミド繊維分散体 | |
| EP0232592A1 (en) | Dispersions of fibres in rubber | |
| JPH05201719A (ja) | 沈降シリカの新規な調製方法、新規な沈降シリカ及びエラストマー強化におけるその使用 | |
| JP6675176B2 (ja) | ウェットマスターバッチの製造方法 | |
| JP5250206B2 (ja) | 微生物分解した粉ゴムを用いた天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチの製造方法 | |
| JP2009029899A (ja) | ゴム−充填剤複合体の製造方法 | |
| EP1426400B1 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung füllstoffhaltiger Kautschukgranulate | |
| JPS6040468B2 (ja) | プラスチサイジング油を含有していてもよい、粉末状の流動可能なゴム・充填剤混合物の製法 | |
| RU2717032C1 (ru) | Способ получения органо-минерального композита для оксобиоразложения термопластов | |
| JP4360755B2 (ja) | 充填剤含有粉末ゴム並びにその製法及び使用 | |
| CN110028708A (zh) | 一种湿法氧化锌预分散母粒的制备方法 | |
| EP3643743B1 (en) | Resin composition containing cellulose xanthate fine fibers | |
| US20090036596A1 (en) | Method for producing rubber-filler composite | |
| JP6880657B2 (ja) | マスターバッチの製造方法 | |
| US3654218A (en) | Process of forming an elastomer-carbon black mixture | |
| RU2293741C1 (ru) | Способ получения модифицированных наполненных эмульсионных каучуков | |
| FR2544727A1 (fr) | Procede de production de melanges de polymeres et de matieres fibreuses, produits de ce procede et vulcanisats obtenus a partir de ces produits | |
| JP2007231153A (ja) | 天然ゴムウェットマスターバッチの製造方法、天然ゴムウェットマスターバッチ及びそれを用いたゴム組成物 | |
| RU2640522C2 (ru) | Способ изготовления наполненного высокоактивным техуглеродом каучука | |
| JPS6255537B2 (ru) | ||
| Nunes et al. | Interaction of NBR rubber with regenerated cellulose | |
| RU2186795C2 (ru) | Способ получения тонкой дисперсии полимерной серы в резиновой смеси |