способ приготовления графитосодержащей композиции

Классы МПК:C08L23/12 полипропен
C08K3/04 углерод
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Комбинат "Электрохимприбор"
Приоритеты:
подача заявки:
1999-02-02
публикация патента:

Изобретение предназначено для изготовления экологической защиты от нейтронных излучений. В графитосодержащую композицию, состоящую из графита и гранулированного полипропилена, добавляют сечку в соотношении, мас.%: графит 9-11; сечка 30-50; полипропилен гранулированный остальное, приготовленную композицию смешивают и экструдируют. Сечку получают механической обработкой деталей из полипропилена, и она имеет толщину 0,2-0,3 мм. Технический результат - получение изделий из графитосодержащего полипропилена без дефектов с однородной структурой, необходимой прочностью на разрыв и при минимальных трудовых затратах. 1 табл.
Рисунок 1

Формула изобретения

Способ приготовления графитосодержащей композиции, состоящей из графита и гранулированного полипропилена, смешением графита и полипропилена и последующим экструдированием, отличающийся тем, что перед смешением вводят сечку, получаемую механической обработкой деталей из полипропилена и имеющую толщину 0,2 - 0,3 мм, в соотношении, мас.%:

Графит - 9 - 11

Сечка полипропилена - 30 - 50

Полипропилен гранулированный - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике изготовления графитосодержащих материалов на основе графита и полиолефиновых полимеров, которые применяются для изготовления экологической защиты от нейтронных излучений.

Существуют различные способы приготовления композиции на основе пластических масс и порошковых наполнителей.

Выбор способа смешивания определяется физическим состоянием полимера, наполнителей, необходимой формой смеси (см. Богданов В.В., Торнер Р.В. "Смешение полимеров". - Л.: "Химия", 1979).

Смешение для сыпучих материалов - полимеров и порошкообразных наполнителей, как правило, состоит из предварительного смешения в смесителях с последующей пластикацией в экструдерах (см. Ким В.С., Скачков В.В. "Диспергирование и смешение в процессах производства и переработки пластических масс". - М.: "Химия", 1988, стр. 32).

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления графитосодержащей композиции следующего состава, мас.%:

Графит - 10способ приготовления графитосодержащей композиции, патент № 21620951

Полипропилен гранулированный - 90способ приготовления графитосодержащей композиции, патент № 21620951

(Инструкция приготовления смеси полипропилена с порошком графита, инв. N 86343 от 29.11.95; держателем оригинала является комбинат "Электрохимприбор").

Графит и гранулированный полипропилен смешивают в барабанном смесителе в течение 2-2,5 ч. Затем композицию экструдируют при 190-230oC непосредственно в пресс-форму, прессуют при удельном давлении 400-450 кг/см2 и охлаждают до комнатной температуры.

Недостатком данного способа является сложность обеспечения требуемой равномерности распределения графита в массе полипропилена. Неравномерность распределения графита выражается в проявлении на поверхности изделий разнотонности цвета - от светло-серого до черного и наличия рыхлот.

Перерабатываемость полимерной композиции зависит от плотности, соотношения компонентов, насыпной плотности, гранулометрического состава, коэффициента внутреннего трения, формы частиц (см. Богданов В.В., Торнер Р.В. "Смешение полимеров". - Л.: "Химия", 1979, стр. 8).

Неравномерность распределения графита в массе полипропилена связана с исключительно низким коэффициентом трения графита - 0,04-0,06 (Конструкционные материалы на основе графита. Сборник трудов. "Металлургия", 1967).

Вследствии этого при начале движения смеси в полости экструдера графит скатывается с поверхности гранул полипропилена, что нарушает равномерность смешения, которая была достигнута в барабанном смесителе.

Получить необходимую равномерность распределения графита в массе полипропилена можно, используя вместо гранулированного полипропилена порошковый полипропилен.

В ряде случаев целесообразно использовать порошкообразные полимеры для лучшего перемешивания (см. Ким В.С., Скачков В.В. "Диспергирование в процессах производства и переработки пластических масс". - М.: "Химия", 1988, стр. 87).

Однако полипропилен, особенно порошковый, весьма чувствительный к термоокислительной деструкции ("Полипропилен". - Л.: "Химия", 1967), из-за чего изделия, изготовленные с использованием порошкового полипропилена и графита, имели на поверхности раковины и поры.

Кроме того, стандартные образцы, вырезанные из таких прессованных изделий, имели показатель предела прочности на разрыв значительно ниже, чем образцы, вырезанные с использованием гранулированного полипропилена 270-320 кг/см2.

Известен способ изготовления графитосодержащей композиции на основе графита и полипропилена (Патент N 2103286: "Способ приготовления графитосодержащей композиции"), заключающийся в том, что графит при количестве 75-90 мас.% предварительно смешивают с порошковым полипропиленом, смесь прессуют в виде заготовки, которую затем переводят точением в стружку, дробят ее до порошкового состояния; в дробленую композицию добавляют гранулированный полипропилен с учетом порошкового полипропилена до получения необходимого содержания графита в конечной композиции, затем смешивают в смесителе с последующим экструдированием.

Данный способ позволяет получить равномерное распределение графита в композиции и предел прочности на разрыв не менее 280 кг/см2.

Недостатком данного способа является его значительная трудоемкость, которая выражается в предварительном прессовании заготовки с последующим переводом в стружку и дроблением.

Задачей изобретения является разработка графитосодержащей композиции, которая позволила бы изготавливать из нее изделия с минимальными затратами без дефектов, при этом предел прочности на разрыв у материала должен быть не ниже 270 кг/см2.

Технический результат достигается тем, что в состава композиции, состоящей из (10способ приготовления графитосодержащей композиции, патент № 21620951)% графита и полипропилена, вводят сечку, полученную от мехобработки деталей из полипропилена. Сечка имеет толщину 0,2-0,3 мм. Сечка по своему физическому состоянию занимает промежуточное положение между гранулами и порошком.

Полипропилен в виде сечки расплавляется в экструдере значительно раньше гранул. В этот момент происходит налипание графита и нерасплавленных гранула полипропилена на поверхность расплавленных частиц сечки. Графит удерживается в массе полипропилена в процессе прохождения композиции через полость экструдера. Это обстоятельство способствует сохранению необходимого качества перемешивания и получению однородной структуры композиционного материала.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение.

Примеры 1-7. В барабанном смесителе графит по ТУ 48-20-109-88, сечку, полученную мехобработкой деталей из полипропилена, и гранулированный полипропилен по ГОСТ 26996-86 смешивают в соотношении, мас.%:

Графит - 9-11

Сечка - 30-50

Полипропилен гранулированный - Остальное

Приготовленную композицию смешивают в барабанном смесителе в течение 2-2,5 ч, затем композицию экструдируют при 190-230oC непосредственно в пресс-форму при удельном давлении 400-500 кг/см2 и охлаждают до комнатной температуры.

Пример 8-10. Контрольные согласно прототипу.

Результаты сведены в таблицу.

Анализ примеров 1-7 в сравнении с примерами 8-10 (согласно прототипу) показывает, что предлагаемый способ позволяет получить однородную структуру материала. Стандартные образцы, вырезанные из отпрессованных изделий, имеют предел прочности на разрыв не менее 285 кг/см2.

Содержание в составе композиции сечки не менее 30 мас.% обеспечивает положительные результаты по состоянию поверхности прессованного материала и предела прочности на разрыв.

При содержании сечки более 50 мас.% отсутствует сыпучесть композиции - материал зависает в бункере и не поступает в полость экструдера (сечка в отличии от круглых гранул имеет плоскую форму частиц).

Предлагаемый способ позволяет получать изделия из графитосодержащего полипропилена без дефектов с однородной структурой, с необходимой прочностью на разрыв и при минимальных трудовых затратах.

Класс C08L23/12 полипропен

полипропиленовые бутылки -  патент 2526260 (20.08.2014)
полимерная композиция для радиаторов охлаждения светоизлучающих диодов (сид) и способ ее получения -  патент 2522573 (20.07.2014)
способ полимеризации олефинов -  патент 2517711 (27.05.2014)
суперконцентрат и композиционные материалы на его основе -  патент 2513766 (20.04.2014)
термопластичная композиция для изготовления тонкостенных изделий больших габаритов и способ получения стабилизированного модификатора для термопластичной композиции -  патент 2508303 (27.02.2014)
изделие для внутренней отделки автомобиля с уменьшенным запахом -  патент 2506288 (10.02.2014)
способ получения "нанополипропилена" - нанокомпозитов полипропилена и сополимеров пропилена -  патент 2505564 (27.01.2014)
гетерофазный полипропилен с улучшенным соотношением между жесткостью и прозрачностью -  патент 2499804 (27.11.2013)
композиция термопластичного полиолефина -  патент 2497847 (10.11.2013)
композиция, не пропускающая кислород -  патент 2495063 (10.10.2013)

Класс C08K3/04 углерод

лист, характеризующийся высокой проницаемостью по водяному пару -  патент 2526617 (27.08.2014)
композиция на основе вспениваемых винилароматических полимеров с улучшенной теплоизоляционной способностью, способы ее получения и вспененное изделие, полученное из этой композиции -  патент 2526549 (27.08.2014)
шина, содержащая слой-хранилище антиоксиданта -  патент 2525596 (20.08.2014)
антифрикционный полимерный композиционный материал -  патент 2525492 (20.08.2014)
содержащий древесный уголь пластмассовый упаковочный материал и способ его изготовления -  патент 2525173 (10.08.2014)
способ получения наномодифицированного связующего -  патент 2522884 (20.07.2014)
огнестойкая резиновая смесь -  патент 2522627 (20.07.2014)
композиции гбнк с очень высокими уровнями содержания наполнителей, имеющие превосходную обрабатываемость и устойчивость к агрессивным жидкостям -  патент 2522622 (20.07.2014)
морозостойкая резиновая смесь -  патент 2522610 (20.07.2014)
полимерная композиция для радиаторов охлаждения светоизлучающих диодов (сид) и способ ее получения -  патент 2522573 (20.07.2014)
Наверх