SU958433A1 - Способ получени композиционного материала - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к производству композиционных материалов типа полимер-наполнител , а именно к методу формировани  полимерной оболочки на поверхности частиц наполнител , и может быть использовано в производстве пластмасс..

Известен способ получени  композиционных материалов путем мехами- ческого смешивани  полимера с наполнителем в смесител х или экструдерах Cl.

Недостатками этого способа  вл ютс  мала  степень наполнени  полимера , неравномерное распределение наполнител  в объеме композиционного материала, что приводит к ухудшению КЕханических свойств изделий из-за отсутстви  адгезии, полимера к наполнителю , кроме того, метод  вл етс  достаточно трудоемким,

Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому результату к предложенному  вл етс  способ получени  композиционного материала путем формировани  полимерного покрыти  на поверхности наполнител , заключающийс  в полимеризации oi -олефинов в присутствии комтглексного металлоорганического катализатора, состо щего

из соединени  переходных металлов и алюминий-органических соединений, В данном способе наполнитель просуши- вают, затем помещают в реактор,который вакуумируют или продувают инертным газом, пары соединени  переходного металла ввод т в реактор впрыскиванием или потоком инертного газа. Катсшиэатор осаждают на поверхности наполнител . При высоких температурах происходит восстановление катализатора , В этих услови х выдерживают наполнитель в течение определенного времени. Дгшее провод т процесс поли меризации о -олефина из газовой или жидкой фазы. В зависимости от вида наполнител  и расчетной толщины полимерного покрыти  процесс полимеризации прекращают путем понижени  давлени  мономера ((-олефина ), прекращением его подачи снижением температуры 2.

Недостатками этого способа  вл ютс  сложность проведени  процесса, использование дорогосто щего катализатора , который в процессе полимеризации может подвергатьс  травлению, а также повьвиенные требовани  к наполнителю , кроме того, способ  вл етс  мало технологичны и по этой причине трудно осуществим в промышленном производстве. Целью изобретени   вл етс  упроще ние процесса, обеспечение его регули руемости и улучшение механических свойств композиционного материала. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  компо зиционного материсша, включающему формирование полимерного покрыти  на наполнителе, дл  формиров ани  полиме ного покрыти  используют Ьолиэтилен высокого давлени , который раствор ют в органическом растворителе при TO-VS C, ввод т наполнитель, выбранный -из группы, включающей отходы туфа , перлита, пемзы, диатомита, и перемешивают 5-7 мин, затем добавл ют осадитель в виде этилового или изобутилового спирта и после фильтрации дополнительно обрабатывают в этиловом спирте 1-2 ч с последующей филь рацией, промывкой и сушкой в потоке воздуха при ЗО-ЗБ С. Исходный полимер в виде гранул раствор ют в реакторе растворителем например ксилолом, при 70-75 с, затем в растворе полимера эмульгируют наполнитель с размерами частиц 10 300 мкм, например отходы туфа, перлита , пемзы, диатомита и др., после чего вызывают жидкофазное разделение полимерного раствора путем добавлени  осадител , например изобутилового , этилового спирта, заключающеес  в том, что.полимер из раствора выдел етс  в видежидких концентрированных микрокапель.с определенной концентрацией и в зкость Систему охлаждают до ЗО-ЗЗ С. При этом происходит обволакивание частиц наполнител  полимерной оболочкой определенной толщины, завис щей как от размеров частиц наполнител , так и от степени осажд-ени  полимера при посто нном соотношении полимернаполнител . Полученный композиционный матери ал фильтруют, затем снова загружают в реактор и при интенсивном перемешивании обрабатывают осадителем 1 2 ч. при комнатной температуре, посл чего снова фильтруют и промывают водой . Полученный композиционный материал после промывки сушат в потоке подогретого воздуха при 30-35 С. Продукт представл ет собой сыпучий порошок и при этом отслаивание полимера не наблюдаетс . Все примен емые реактивы после их разделени  можно неоднократно использовать в процессе получени  композиционного материала. Описанный метод позвол ет получит композиционный материал с различной задпнной степенью наполнител . Наиболее оптимальным соотношением состава полимер-наполнител , обеспечивающим технологичность переработки композиционного материала в изделие,  вл етс  50-75% наполнител  от общего веса композиционного материала. Пример . Эксперименты ПРОВОДЯТ в реакторе емкостью 50 л, оборудованHtJM  корной мешалкой и жидкостным обогревателем. . . Исследован полиэтилен высокого давлени  (ПЭВД, в качестве наполнител  примен ют порошкообразный туф с размерами частиц 10-300 мкм, в качестве растворител  используют орто-ксилол, а в качестве осадител -технический этиловый спирт. Приготавливают раствор путем растворени  2,1 кг ПЭВД в 30 л ортоксилола при перемешивании 2 ч при 70-75G, затем в гомогенный раствор полимера при той же температуре ввод т 3 кг наполнител  с размерами частиц 10-300 мкм 5-7 мин. Жидкофазное разделение полимерного раствора в виде жидких концентрированны : микрокапель вызывают добавлением этилового спирта в количестве 3-х литров. При этом происходит обволакивание частиц наполнител  полимернылет оболочками. Получен-, ный продукт фильтруют и при комнатной температуре обрабатывают в 10 л. этилового спирта 1-2 ч, затем снова фильтруют и промывают водой. После промывки композиционный материал фильтруют и сушат в потоке подогретого воздуха при 30-35°С. Выход композиционного материала -составл ет 93%. Продукт представл ет собой частицы туфа, покрытые полиэтиленовой оболочкой. Отслаивание полимера не наблюдаетс . Предлагаемый способ значительно упрощает технологический процесс и возможность промышленного использовани , позвол ет примен емые реактивы после их разделени  снова использовать в процессе получени  композиционного материала, что повышает экономичность процесса, при этом понижаетс  себестоимость изделий, полученный из композиционного материала за счет использовани  и утилизации отходов каменных карьеров. Полученный предложенным способом композиционный материал легко подвергаетс  переработке методами,примен емыми к термопластичным мате- риалам:, экструзией, литьем под давлением , выдуванием и др. Методом экструзии получают трубы различных диаметров, а методом лить  под давлением получают профильные образцы, обладающие улучшенным физико-механическими характеристиками, Издели  из данного композиционного материала типа труб наход т широкое

применение в сельском хоз йстве, в строительстве,в химической промышленности дл  перевозки и транспортировки агрессивных жидкостей,а также дл  изготовлени  деталей технического назначени .

Claims (1)

1.Торнер Р.В. Основные процессы переработки полимеров. М., Хими  1972, с. 164-196.

2,Авторские свидетельство СССР №763379, КЛ. С 08 J 3/00, 1976 (прототип).