PVC-ühendeid kasutatakse jalatsitööstuses laialdaselt. Nendest valmistatakse kevad/suvise valiku jalatseid, nagu vabaajajalatsite tallad, käimisjalatsid ja -kingad, rannajalatsid, odavad spordijalatsid, sisesussid, erineva otstarbega kummisaabaste tallad ja pealsed. PVC-l on jalatsitööstuses muid kasutusviise.

PVC-st jalatsite tootmisega tegelevad erinevad ettevõtted - nii kaasaegsete seadmetega varustatud suured ettevõtted kui ka eraettevõtjad, kes korraldasid "garaažides" taldade vormimist ja susside õmblemist. Mõnikord kasutatakse pulbrilise "laengu" (PVC, DOP ja muude lisandite segu) valamist, mis põhjustab halva kvaliteediga tooteid.

Vastavalt sellise "kireva" turu vajadustele toodetakse erineva otstarbe ja kvaliteediga plastiühendeid. Praegu on PVC-plastiühendite turg üsna küllastunud. Lisaks spetsialiseeritud segamisseadmetega ettevõtetele on tekkinud väikesed käsitööettevõtted, mis on varustatud ebasobivate seadmetega. Lisaks Venemaa ettevõtetele on viimasel ajal turule tulnud ka välismaised tootjad, mis toob kaasa konkurentsi edasise kasvu.

Tavaliselt toob tihe konkurents kaasa toodete kvaliteedi tõusu ja hinnataseme languse. Kahjuks kaasneb Venemaa PVC-ühendite turul konkurentsi ja sellest tingitud hinnalangusega sageli ka toote kvaliteedi langus. Nii plastmassist segude kui ka jalatsite tootjad hakkavad kvaliteeti vähendama, eriti kõige vähem vastutustundlikes odavate ja "lühikese elutsükliga" jalanõude sektorites - sussid, suvejalatsid jne. Lõpuks kaotab tarbija, kes ostab ebapiisava kvaliteediga jalatseid. . Arvestades aga enamiku PVC-jalatsite tarbijate piiratud ostujõudu, jätkub (kahjuks) madala kvaliteediga plastmassist segude tootmine.

Plastmassiühendite tootmise ja kasutamise probleemid

Plastisegu põhikomponendid on PVC vaik, plastifikaatorid, stabilisaatorid, värvained ja muud lisandid. Mõnikord võetakse kulude vähendamiseks kasutusele täiteaineid.

PVC vaik

Plastmassiühendite tootjatel on loomulikult erinevate tootjate vaikude kvaliteedi "reiting". Arvestamata märgime, et Venemaa jalatsiplastiturul levinuimatel C7058M kaubamärgi vaikudel on tegelikult veidi erinevad molekulmassi väärtused ja Azot OJSC (Novomoskovsk) toodetud vaigule on iseloomulik suurim mass, seega Novomoskovski baasil põhinev plastikühend. vaigul on madal voolavus (PTR).

plastifikaatorid

Vaatamata "roheliste" ja mitmete arstide protestidele on nii Venemaal kui ka välismaal levinuim PVC plastifikaator DOP (di-(2-etüülheksüül)ftalaat). Sellel on optimaalne omaduste kombinatsioon ja see on suhteliselt odav. DOP kuulub nn esmaste plastifikaatorite hulka. Teiste esmaste plastifikaatorite kasutamist piirab nende hind ja neid on Venemaal väga vähe. Lisaks primaarsetele on olemas ka sekundaarsed plastifikaatorid, mida ei kasutata iseseisvalt, kuid mis võivad esmaseid osaliselt asendada. Sekundaarsete plastifikaatorite hind on loomulikult madalam, nii et paljud tootjad proovivad neid kasutada. Sekundaarsete plastifikaatorite klassikalised näited Venemaal on klooritud parafiinid, samuti EDOS ja selle analoogid. Vähendades toodete maksumust (võrreldes DOP-ga), halvendavad need plastifikaatorid mitmeid plastiühendite omadusi.

Kloroparafiinid suurendavad plastiaadi tihedust ja vähendavad selle termilist stabiilsust. EDOS on isopreeni tootmise kõrvalsaaduste segu, selle koostis on ebastabiilne ja lenduvus on märgatavalt kõrgem kui DOP-l. Lisaks EDOS-ile on praegu turul mitmeid selle analooge, mille omadused on veelgi halvemad. Nende plastifikaatorite lisamisel kompositsioonile (eriti suurtes kogustes) võib tekkida probleeme plastiühendite töötlemisega, poorsusega, värvi stabiilsusega ja pinna higistamisega.

Oma tulemuste, teiste tootjate toodete ja tarbijate arvustuste analüüsi põhjal võime kindlalt väita, et ainult DOP-i plastifikaatorina kasutades saadud kompositsioonid on parima kvaliteediga. Sekundaarsete plastifikaatorite kasutamist tuleks minimeerida, vastasel juhul halveneb plastisegu kvaliteet ja sellega töötingimused.

Täiteained

Täiteained on odavad ained, mille põhiülesanne on kompositsioonide maksumuse vähendamine. Üks levinumaid täiteaineid on kriit. Seda saab kasutusele võtta ainult kahe kruviga ekstruuderiga, mis tagavad hea segunemise. Väikese koguse kriidi kasutuselevõtuga füüsikalised ja mehaanilised omadused praktiliselt ei muutu, kuid tihedus suureneb.

Lisandid

Stabilisaatorid on PVC-ühendite olulised komponendid. Koostise valmistatavus (töödeldavus) ja lõpptoote kasutusiga sõltuvad suuresti nende iseloomust ja kogusest. Nende lisandite eduka valiku kaudseks tunnuseks on selline plastsegu omadus nagu termiline stabiilsus. Värvid võivad mängida mitmeid rolle. Lisaks peamisele - kompositsiooni värvimisele soovitud värviga - võivad need suurendada ka valguskindlust (tahm on üks parimaid valguse stabilisaatoreid) või seda vähendada. Värvainete valik on keeruline äri, kuna PVC ei ole paljude jaoks inertne. Odavaimad ja vastupidavamad värvained - anorgaanilised pigmendid - annavad reeglina pehmeid toone. Erksaid ja rikkalikke värve saab saada orgaaniliste pigmentide ja värvainetega. Kahjuks on need vähem tugevad ja vastupidavad kui anorgaanilised pigmendid. Lisaks toodab kodumaine tööstus väga piiratud valikus PVC-ga ühilduvaid orgaanilisi pigmente. Imporditud pigmentide kasutamine parandab kvaliteeti, kuid tõstab toodete maksumust.

Kingade kestade ja kontsade kompositsioonide eeskujulik koostis

Maailmapraktikas kasutatakse jalatsite tootmisel laialdaselt PVC-põhiseid plastifitseeritud koostisi. Tabelis 1 on näidatud plastisoolide näidiskoostised kingade kestade ja kontsade jaoks.

Stabilisaatorina kasutati kompleksset koostist, mis sisaldab BA, Cd, Zn sooli. Kannakompositsiooni plastifikaatoriks on butüülbensüülftalaat. Mis niisutab hästi PVC vaiku ja alandab plastisooli sulamistemperatuuri. Kanna jäikuse suurendamiseks lisatakse kompositsiooni X-970 tüüpi monomeer, mida saab toatemperatuuril katalüsaatori (tert-butüülperbensoaadi) juuresolekul polümeriseerida. Koobaltnaftenaat toimib kokatalüsaatorina, kiirendades kannakompositsiooni polümerisatsiooni.

Tabel 1: Kinga kesta ja kontsa näidiskoostised

Katkejõu tõmbetugevuse määramise meetod Pöördviskosimeetriga viskoossuse määramise meetod nihkekiiruse määramisel Viskoossuse määramise meetod rotatsiooniviskosimeetriga nihkekiiruse määramisel Pindade valgesusastme määramine Tulemused ja nende arutelu Saamistehnoloogilise režiimi mõju PVC plastikühendid nende tehnilistel näitajatel Plastisooli geelistumise tingimuste simuleerimine Ohutus ja keskkonnasõbralikkus...

Kui see töö teile ei sobi, on lehe allosas nimekiri sarnastest töödest. Võite kasutada ka otsingunuppu

Kõige sagedamini kasutavad PVC-toodete tootjad, eriti väikevormitud toodete tootjad väikest segistit, mille võimsus on 200 kg segu tunnis (umbes 400 tonni aastas).

Algandmed plastifitseerimata PVC kompositsioonide tootmise korraldamise kuluarvestuse rakendamiseks

100% PVC-segisti koormuse korral hõivavad 95% paneelide tootmiseks mõeldud PVC valmis koostise maksumusest toorained (96% konstruktsiooniprofiili koostise valmistamisel). Ülejäänud peamistest kuludest (tabel 1.6, 1.7):

• seadmete amortisatsioon ja remont. Väikese mikseri hind (võimsus - 200 kg / tonn), Hiina või Taiwani toodang - 16-18 tuhat dollarit, Lääne-Euroopa 2,5-3 korda kallim. Garantiiaeg on 1 aasta.
• segisti mõõtmed on keskmiselt 4 * 2, vaja on 2 kaks meetrit täiendavat ruumi läbipääsuks, umbes 40 ruutmeetrit. m.
• elektritarbimine - 43,5 kW / h, hinnaga 2,2 rubla / kW.
• palk. Mikseri hooldamiseks on vaja ühte töötajat.

Kulustruktuur ühe tonni plastifitseerimata PVC kompositsioonide tootmiseks paneelidele aastatoodanguga 400 tonni

Kulustruktuur ühe tonni plastifitseerimata PVC kompositsioonide tootmiseks konstruktsiooniprofiilide jaoks aastatoodanguga 400 tonni

Saadud hinnad on madalamad kui juhtival valmiskompositsioonide tootjal Soligranil (mille hinnad on umbes 5% madalamad kui teistel tootjatel). Kuid esiteks võtame kulu, jättes välja logistikakulud (valmis segu ostmisel on need madalamad kui mitme lisandi ja PVC enda ostmisel) ja teiseks võivad isesegamise ajal tekkida märkimisväärsed kulud, mis on seotud Saadud toode kolmandaks tarnib Soligran oma tooteid granuleeritud kujul, mis suurendab mõnevõrra selle kulusid. Teisest küljest on isesegamise korral võimalik kasutada odavamaid lisandeid, kui need, mis on toodud ülaltoodud arvutustes, osaliselt teisese toorainena, samuti iseseisvalt muuta koostise koostist, suurendades eelkõige täiteainete osakaalu ( me ei teinud arvutusi maksimaalsete lubatud normide järgi).

Valmis PVC-kompositsioonide iseseisva tootmise kulude ja ettevõtte Soligran valmiskompositsioonide hindade võrdlus

Ülaltoodud arvutustes on segu isevalmistamise erinevus konstruktsiooniprofiili puhul 22% ja paneelide puhul 10%. Need erinevused on esiteks ebatäpsete arvutuste tulemus, kuna tegelikkuses on kompositsioonid keerulisemad kui meie poolt esitatud, ja teiseks suurendab struktuuriprofiili koostiste keerukus retsepti enda väärtust, spetsialistide tööd. ja võimalike defektide protsent.

Hindame majanduslikku mõju:

Seinapaneelide tootmisel on kulude erinevus ühe tonni tooraine kohta 3533 rubla. Kui võtame arvutamiseks väikese toodangu mahuga umbes 100 tonni aastas, siis on meie enda segamise mõju umbes 350 tuhat rubla. Kui tootmismaht on 400 tonni aastas, on tooraine maksumuse erinevus umbes 1400 tuhat rubla. Mikseriga maksab 430 tuhat rubla. oma segamise korraldamine tasub end ära 3-4 kuuga.

Selle asemel pikeneb tehnoloogiline tsükkel. Tootmise keerukus, mis paratamatult toob kaasa äritegevuse efektiivsuse languse.

Millistel juhtudel on kasulik kasutada valmiskompositsioone?

1. Esiteks "ehitushooajal";
2. Teiseks üksikute haruldaste tellimuste täitmisel;
3. Kolmandaks, tootmise arendamise algfaasis.

Venemaa turu arenguprognoos

Kuidas Venemaa turg areneb? Kas nõudlus valmis kompositsioonide järele kasvab? Millistes piirkondades see kasvab? Alustuseks vaatame, kuidas Euroopa turg on arenenud. Kas arenenud majandusega riikides on suundumusi valmiskompositsioonide kasutamisele?

Valmis jäikade PVC-kompositsioonide kasutamise suundumused Euroopa turul

Euroopa turg GFA kasutamiseks kujunes välja eelmise sajandi 90ndate alguseks ja näitab stabiilseid tootmismahtusid. 1990. aastal toodeti Euroopas 1,2 miljonit tonni GFA-d, 2000. aastal - 1,3 miljonit tonni. Aastatel 2001–2005 ei ületanud kasvutempo 1% aastas.

Siiski tasub esile tuua kaks vastandlikku suundumust GFA kasutamises. Märkimisväärne kasv toimus ehitusprofiili segmendis. Iga-aastaselt kasvav plastikakende turg andis GZhK kasutuse aastas umbes 5% kasvu. Meie kümnendi alguseks oli struktuurse profiili osakaal GZhK kasutamisel üle 22%. Samal ajal langes järsult FFA kasutamine villimise segmendis, mis tõi kaasa üliaeglase kasvu FFA kasutamises üldiselt. Muutused kompositsioonide turul on toonud kaasa erinevaid muutusi üksikute riikide turgudel. Näiteks Prantsusmaal, kus traditsiooniliselt on olnud ulatuslik PVC-pakendite turg tänu kohalikule mineraalvee tootmisele. 1990. aastatel näitas Prantsusmaa aga PVC-komposiitide kogunõudluse langust 300 000 tonnilt, mis moodustab 23% Lääne-Euroopa turust, 190 000 tonnini, mis moodustab 15% nõudlusest.

Praeguseks moodustab HFA osa Lääne-Euroopas ligikaudu 27% plastifitseerimata PVC-kompositsioonide kogukasutusest. Samal ajal kasvab GFA kasutamine Aasias PVC tarbimise dünaamikat korrates kiiresti, umbes 10% aastas.

Teine oluline muutus PVC segude turul on vaigutootjate ja sõltumatute ettevõtete segumahud. Kui 1990. aastal valmistasid vaigutootjad 60% kompositsioonidest, siis 2005. aastal jäi see alla poole. See on eriti märgatav Saksamaal, kus vaigutööstus on PVC-ga seotud ärist peaaegu täielikult taandunud. Sõltumatute heliloomingutootjate arv kasvas 41-lt 2002. aastal mitmesajani 2005. aastal. Suured PVC tootjad vähendavad järk-järgult kompositsioonide tootmismahte (INEOS Vinyls, Hydro Polymers, Bordoschem).

PVC turu kui GFA kasutamise osakaalu dünaamikat positiivselt mõjutava teguri analüütikud tõstavad esile polümeeride hinnatõusu, mis on tingitud naftahinna tõusust. See toob kaasa asjaolu, et tootjad püüavad vähendada kandjate kogust ja suurendada toimeainete hulka segus, mis raskendab oluliselt kompositsioonide segamise protsessi ja julgustab sellest tulenevalt PVC-toodete tootjaid kasutama ostetud HFA-d.

Seinapaneelide tootjad on valmiskompositsioonide peamised tarbijad

Kõige sagedamini kasutavad paneelitootjad GZhK-d. Selle tootjarühma valmiskompositsioonide kallal töötamine on teiste toodete tootjatega võrreldes kulutõhusam ja mugavam. Just sellesse segmenti on koondunud suur hulk väikeettevõtteid, kellele GZhK pakkumine võib olla kasulik. Valmiskompositsioonide tootjad peaksid juhinduma sellest tarbijakategooriast.

Tarbija ei ole tootega tuttav

Tööstusturu-uuringute akadeemia uuring näitas, et tootjate teadlikkus valmiskompositsioonide kasutamise võimalusest on äärmiselt madal. See kehtib eriti väiketootjate kohta (kuni 500 tonni aastas). Madal teadlikkus viitab soodsatele tingimustele GFA kasutamise arendamiseks selles segmendis. GZhK tootjad peavad olema aktiivsed oma toodete turul reklaamimisel, võtma iseseisvalt ühendust ehitus- ja viimistlusprofiilide tootjatega, et edastada neile kõik GZHK kasutamise eelised. Praeguseks on sellist poliitikat järginud ainult Soligran CJSC.

Seega, võib Venemaa turgu kirjeldada kui arenevat ja märkimisväärse potentsiaaliga turgu. Nõudlus valmiskompositsioonide järele kasvab. Kuid see kasv on märgatavalt madalam kui PVC töötlemismahtude kasvutempo. Turg suureneb tänu profiilliistude väikesele ja alustavale tootmisele. Turu areng sõltub paljuski kompositsioonide tootjate ja tarnijate tegevusest. Selle turu saavad nad moodustada. Kõik eeldused selleks on olemas.

Kes on praegune valmiskompositsioonide tarbija, kes potentsiaalne tarbija, kes moodustab HFA pakkumise Venemaa turul - Tööstusturu Konjunktuuri Akadeemia turundusuuringu aruandes "Lõppenud jäikade PVC-kompositsioonide turg aastal Venemaa".

Kompositsioon polüvinüülkloriidi (PVC) toodete valmistamiseks Leiutis käsitleb kompositsiooni polüvinüülkloriidist (PVC) toodete valmistamiseks, mida kasutatakse näiteks ehitustehnoloogias, eriti ehitusprofiilide, eelkõige akna-, plaadi- või toruprofiilide tootmiseks. Suurenenud kuumuskindluse, pinnakvaliteedi ja löögitugevusega PVC-toote saamiseks mõeldud koostis koosneb vähemalt järgmistest komponentidest (I) 100 wt.h. komponent (A), mis koosneb PVC-st, mille K-väärtus on 55–80 vastavalt standardile ISO 1628-2; (II) 0,1 kuni 20 massiosa komponent (B), mis põhineb komponendil (A), mis koosneb kaltsiumkarbonaadist osakeste suurusega vahemikus nanomeetrid (10-90 nm) ja steariinhappe kattekihist koguses 1 kuni 4 massiprotsenti; (III) 0,1–10 massiosa komponenti (C) komponendi (A) põhjal, mis koosneb löögi modifikaatorist; (IV) 0,1 kuni 10 massiosa komponent (D), mis põhineb komponendil (A), koosneb stabilisaatorite segust; (V) 0,1 kuni 10 massiosa komponent (E), mis põhineb komponendil (A), milleks on titaandioksiid. Komponentide segamine toimub nii, et komponendi (B) lisamine komponendile (A) soojusvaheti-segistis toimub enne komponentide (C), (D) ja (E) lisamist ning komponente (A) ja (B) segatakse 30-60 sekundit enne ülejäänud koostisosade lisamist. 2 n. ja 4 z.p. f-ly, 2 tab.

See leiutis käsitleb täiustatud kuumuskindluse, pinnakvaliteedi ja sitkusega PVC koostisi.

Polüvinüülkloriid (PVC) on üks olulisemaid termoplastseid polümeere ja sellel on palju kasutusalasid, näiteks ehitustööstuses, peamiselt akende ja torude materjalina.

PVC olulisuse määrab muuhulgas asjaolu, et materjal on väga odav, seda iseloomustab kõrge vastupidavus UV-kiirgusele ja pealegi saab selle omadusprofiili mitmel viisil muuta, nagu pole ühelgi teisel polümeeril. Näiteks võib PVC-d segada mitmesuguste lisanditega, nagu täiteained, plastifikaatorid või löögi modifikaatorid. Nii on võimalik saada ühelt poolt pehmeid, kuni nahataolisi, teiselt poolt kõvasid ja jäiku tooteid.

PVC puuduseks on ennekõike selle madal termiline stabiilsus nii töötlemise kui ka kasutamise ajal. Termilise koormuse mõjul saab PVC kahjustusi vesinikkloriidi elimineerimise (dehüdrokloorimise), autooksüdatsiooni ja mehaanilise keemilise killustumise tõttu.

Seda puudust saab osaliselt ületada soojusstabilisaatorite lisamisega. PVC stabilisaatoritena on vastava ala asjatundjatele tuntud orgaanilised tsingiühendid, baariumi/kaadmiumi, baariumi/tsingi või kaltsiumi/tsingi baasil valmistatud metallikarboksülaadid ja pliiühendid.

Pliiühendid on ühed vanimad ja tõhusamad PVC stabilisaatorid, kuni viimase ajani kasutati neid peaaegu kõigis jäiga PVC rakendustes, eriti seal, kus parim kuumakindlus koos suure ilmastikukindlusega on määravaks. Tõsi, viimastel aastatel liigitatakse pliistabilisaatoreid keskkonnakaalutlustel üha enam kahtlasteks.

Kaltsiumi/tsingi süsteemid ei ole oma madala efektiivsuse tõttu veel erilist tähtsust omandanud. Toksikoloogilistel põhjustel kasvab märgatavalt huvi füsioloogiliselt kahjutute kaltsiumi- ja tsingiühendite vastu; Siiski on pliiühenditega võrreldes endiselt puudusi. Orgaaniliste lisastabilisaatorite nagu orgaanilised fosfiidid, epoksüühendid, polüoolid või 1,3-diketoonid, millel iseenesest ei ole piisavalt soojust stabiliseerivat toimet, abil saavutatakse toime edasine suurenemine. Tuntud ja kirjeldatud ka anorgaanilisi lisastabilisaatoreid kui hüdrotaltsiite.

Kaltsiumkarbonaadi kasutamist termoplastsete materjalide, näiteks PVC anorgaanilise täiteainena on praktiseeritud juba aastaid. Sellel kaltsiumkarbonaadi lisandil on majanduslik kasu; lisaks parandab see eelkõige termoplastide kõvadust ja jäikust. Kuid paljud omadused, nagu löögikindlus, sälguline löögitugevus või tõmbetugevus, on negatiivselt mõjutatud.

Kaltsiumkarbonaadi osakeste suurus on tavaliselt vahemikus 1 kuni 50 mikromeetrit.

Nanomõõtmeline kaltsiumkarbonaadi täiteaine on seni olnud tuntud ainult polüpropüleenkompositsioonide jaoks, nagu on kirjeldatud patendis US 2003/0060547. Seda tüüpi täidetud polüpropüleenühendeid iseloomustab sälguga proovi löögitugevus, mis ületab täitmata polüpropüleeni taset.

Seni tuntud kõvadele PVC-kompositsioonidele on lisaks halvale termilisele stabiilsusele iseloomulik ka puudus saavutatava pinnakvaliteedi osas. Eelkõige puudutab see ehitusvaldkonda, kus eelkõige aknaprofiilide või kõva PVC plaatkatte puhul on saavutatav pinna kvaliteet, eriti siledus ja läiketase, sageli ebarahuldav. Siin kasutatakse reeglina lamineerimist, lakkimist või järgnevat termilist tasandamist. Loomulikult on sellised täiendavad töötlemisprotsessid kulude seisukohast väga ebasoovitavad.

Käesoleva leiutise eesmärgiks on saada PVC-kompositsioon, mis on absoluutselt keskkonnasõbralik, kuid millel on võrreldes Ca/Zn stabilisaatoritega märgatavalt kõrgem kuumuskindlus (mõõdetuna DHC (DHC) (dehüdrokloorimise) väärtusena vastavalt standardile ISO 182- 2) ning see on eriti läikiv ja sile pind.

Probleem lahendatakse nõudluse punktis 1 toodud tunnuste abil. Leiutise eelistatud teostused ja edasiarendused on toodud sõltuvates nõudluspunktides.

PVC-kompositsioonide termilise stabiilsuse parandamise valdkonna asjatundjad, kellel on teadmised kirjandusest või tehnika tasemest, aga ka ülalmainitud US 2003/0060547 A1-st, ei saanud arvestada, et probleem lahendatakse kaltsiumkarbonaadi mikroosakeste asendamisega. kaltsiumkarbonaadi nanoosakestega.

Üllataval kombel on leitud, et kaltsiumi/tsingi süsteemidel põhinevate soojusstabilisaatoritega PVC-kompositsioonide puhul kasutatakse tavalist kaltsiumkarbonaadi täiteainet, mille osakeste suurus on mikromeetri skaalal, kasutades täiteainet, mille osakeste suurus jääb nanomeetri vahemikku. , parandab vastavalt leiutisele eriti selgelt kuumuskindlust (määratletud väärtusena DHC vastavalt standardile ISO 182-2) ja eelkõige parandab pinna kvaliteeti (määratletud kui siledusaste vastavalt standardile DIN 67530) ja lisaks sellele. , parandab ka sälguga proovikeha löögitugevust.

Leiutisekohaste kompositsioonide need eelised, erinevalt tehnika tasemest tuntud kompositsioonidest, on selgelt näidatud, kui võrrelda tabelis 1 toodud näidet 1 ja tabelis 2 toodud võrdlusnäidet 1.

Vastavalt leiutisele saab nanomeetri mastaabis kaltsiumkarbonaadi osakeste osakaalu suurendamisega siiski vähendada orgaanilise löögimodifikaatori lisamise kogust, ilma et see kahjustaks sitkust, kuumakindlust või läiget. See näitab tabeli 1 näite 2 võrdlust tabeli 2 võrdleva näitega 1.

Tabeli 1 näide 3 näitab, et nanomeetri skaala suurusega kaltsiumkarbonaadi osakeste osakaalu veelgi suurendades paraneb kuumakindlus taas selgelt.

Leiutisekohased PVC-kompositsioonid koosnevad vähemalt viiest komponendist:

(I) 100 massiosa komponenti (A), mis koosneb PVC-st, mille K väärtus on 55–80 vastavalt standardile ISO 1628-2;

(II) 0,1–20 massiosa komponenti (B) komponendi (A) põhjal, mis koosneb kaltsiumkarbonaadist keskmise osakeste suurusega 10–90 nm ja steariinhappe kattest koguses 1–4 massiprotsenti .%;

(III) 0,1–10 massiosa komponenti (C) komponendi (A) põhjal, mis koosneb löögi modifikaatorist;

(IV) 0,1 kuni 10 massiosa komponenti (D) komponendi (A) põhjal, mis koosneb stabilisaatorite segust;

(V) 0,1–10 osa komponenti (E), mis põhineb titaandioksiidist koosneval komponendil (A).

Leiutisekohase PVC-kompositsiooni komponent (A) on radikaalpolümerisatsioonil saadud PVC, mille K väärtus on 55 kuni 80. Eriti eelistatud on K väärtus 65 kuni 68.

Leiutisekohase PVC-kompositsiooni komponent (B) koosneb kaltsiumkarbonaadist, mille osakeste keskmine suurus on 10 kuni 90 nm. Eelistatud on kaltsiumkarbonaat keskmise osakese suurusega 50 kuni 70 nm ja kattekihiga, mis sisaldab 1 kuni 4 massiprotsenti steariinhapet. Komponendi (B) massiosa komponendi (A) põhjal võib olla 0,1 kuni 20 osa.

Lööki modifitseeriva komponendi (C) võib valida etüleenvinüülatsetaadi kopolümeeride, (met)akrülaadipõhiste (pook)kopolümeeride, lisaks klooritud polüetüleenide või metüülmetakrülaat-butadieenstüreeni (MBS) (MBS) terpolümeeride rühmast. Komponendi (C) kaaluosa komponendi (A) põhjal võib olla 0,1 kuni 10 osa.

Stabilisaatorikomponendi (D) segu on kaltsiumi/tsingi baasil valmistatud stabilisaatorite, määrdeainete ja voolavust parandavate ainete segu, nagu need, mis on vastava ala asjatundjatele tuntud.

Lisaks kaltsium/tsinkkarboksülaatidele sisaldavad need segud epoksüplastifikaatoreid, polüoole, fosfiteid, takistatud fenoole ja muid täiendavaid stabilisaatoreid. Määrdeained võivad olla kas välised või sisemised polaarmäärded. Koos voolavust parandavate ainetega, mis on valitud rühmast, kuhu kuuluvad polüetüleenvahad, oksüdeeritud polüetüleenvahad, polü(etüleen)kopolümeervahad, estervahad, amiidvahad, akrülaadid, polümetüülmetakrülaadid, rasvhapped ja nende derivaadid, nagu butüülstearaat, glütseroolmonooleaat, glütserool. kasutatakse monostearaati. Komponendi (D) kaaluosa komponendi (A) põhjal võib olla 0,1 kuni 10 osa.

Leiutisekohase PVC-kompositsiooni komponent (E) koosneb rutiil-titaandioksiidi pigmendist, mis on stabiliseeritud ja pinda töödeldud silikoonühenditega. Komponendi (E) kaaluosa komponendi (A) põhjal võib olla 0,1 kuni 10 osa.

Vajadusel võib PVC-kompositsioon sisaldada kuni 200 massiosa muid lisandeid komponendi (A) alusel, kuni 5 massiosa teisi pigmente, kuni 2 massiosa kiiritusvastast ainet. aine, kuni 2 massiosa vahuainet, kuni 2 massiosa antistaatilist ainet, kuni 50 massiosa antistaatilist lisandit, kuni 3 massiosa UV stabilisaatoreid, kuni 100 osa kaalu järgi muid täiteaineid, nagu kriit, talk, wollastoniit, vilgukivi, klaashelmed või klaaskiud, ja kuni 30 massiosa leegiaeglustajaid.

Leiutisekohaseid PVC-kompositsioone võib saada tuntud viisil üksikute komponentide segamisel ja kuumutamisel soojusvaheti-segistis ning seejärel töödeldakse kuivseguna kahe kruviga ekstruuderis ekstrudaadiks.

Vastavalt leiutisele juhitakse leiutisekohase kompositsiooni komponent (B) samaaegselt või vahetult pärast komponendi (A) sisestamist segistisse ja mõlemat komponenti segatakse 30-60 sekundit suurel kiirusel enne ülejäänud komponenti. komponendid (C), (D) ja (E) ning muud lisandid.

See on ainus viis kompositsiooni termilise stabiilsuse soovitud suurendamiseks.

Tänu komponendi (B) suurele pindalale paraneb komponendi (A) sulamiskäitumine veelgi, mis toob kaasa energia- ja ajasäästu töötlemisel.

Leiutisekohaseid koostisi kasutatakse eelistatavalt ehitusprofiilide, näiteks aknaprofiilide, plaatide või torude saamiseks.

Järgmised näited illustreerivad käesolevat leiutist, kuid ei piira seda.

Näidetele 1-5 vastavate leiutisekohaste kompositsioonide mõned olulised omadused on näidatud tabelis 1.

Võrdlusnäide 1 on tehnika tase, seda iseloomustavad tabelis 2 toodud väärtused.

PVC: S-PVC, mille K väärtus on 66,0-69,0 vastavalt ISO 1628-2 ja näivtihedus 500-600 g/l vastavalt ISO 60-le;

Löögi modifitseerija: akrüülkopolümeer näivtihedusega 450-580 g/l vastavalt standardile ISO 60 ja löögitugevusega temperatuuril 23°C üle 15 kgcm/cm 2 vastavalt ASTM D256 standardile;

Titaandioksiid: pinnatöödeldud ja stabiliseeritud rutiilpigment, mis sisaldab üle 90% TiO 2 vastavalt standardile ISO 591;

Kaltsiumkarbonaat: looduslik, pinnaga töödeldud CaCO 3 tihedusega 2,7 g/cm 3 vastavalt standardile DIN 53193 ja osakeste keskmise läbimõõduga 0,75 µm;

Stabilisaatorite komplekt, mis koosneb stabilisaatorite, määrdeainete, Ca/Zn baasil vooluparandajate segust tihedusega 20°C juures 1,2 g/cm 3 ja tsingi metallisisaldusega 3–6% ja kaltsiumi metallisisaldusega 0,5 kuni 2%;

Kaltsiumkarbonaat: CaCO 3 nanomeetri skaala osakeste keskmise läbimõõduga 70 nm ja 3% steariinhappe kattega;

Kaltsiumkarbonaat: CaCO 3 nanomeetri skaala osakeste keskmise läbimõõduga 50 nm ja 3% steariinhappe kattega;

Kaltsiumkarbonaat: nanomõõtmeline CaCO 3 osakeste keskmise läbimõõduga 70 nm ja 1% steariinhappe kattega.

Näited 1–5:

Järgmine tabel 1 illustreerib leiutisekohaste PVC-kompositsioonide mehaanilisi omadusi, mõõdetuna ekstrudeeritud aknaprofiilide puhul; Tabelis 2 on toodud võrdlusnäite 1 kohased mehaanilised omadused.

N.p. - pole pragusid

tabel 2

1. Kompositsioon kõrgendatud kuumuskindluse, pinnakvaliteedi ja löögitugevusega PVC toote saamiseks, mis erineb selle poolest, et see sisaldab vähemalt järgmisi komponente järgmistes kogustes:
(I) 100 wt.h. komponent (A), mis koosneb PVC-st, mille K-väärtus on 55–80 vastavalt standardile ISO 1628-2;
(II) 0,1 kuni 20 massiosa komponent (B), mis põhineb komponendil (A), mis koosneb kaltsiumkarbonaadist osakeste suurusega nanomeetrites ja steariinhappe kattest koguses 1 kuni 4 massiprotsenti;
(III) 0,1 kuni 10 massiosa komponent (C), mis põhineb komponendil (A), mis koosneb löögi modifikaatorist;
(IV) 0,1 kuni 10 massiosa komponent (D), mis põhineb komponendil (A), koosneb stabilisaatorite segust;
(V) 0,1 kuni 10 massiosa komponent (E), mis põhineb komponendil (A), milleks on titaandioksiid;
ja komponentide segamine toimub nii, et komponendi (B) lisamine komponendile (A) soojusvaheti-segistis toimub enne komponentide (C), (D) ja (E) lisamist, ja komponendid (A) ja (B) segatakse kokku 30-60 sekundit enne ülejäänud komponentide lisamist.

2. Kompositsioon vastavalt nõudluspunktile 1, mida iseloomustab see, et komponendi (B) kaltsiumkarbonaadi osakeste osakeste suurus on 10 kuni 90 nm, eelistatavalt 50 kuni 70 nm.

3. Kompositsioon vastavalt nõudluspunktile 1, mida iseloomustab see, et löögitugevust modifitseeriv komponent (C) on valitud etüleenvinüülatsetaadi kopolümeeride, (met)akrülaadipõhiste (pook)kopolümeeride, lisaks klooritud polüetüleenide või metüülmetakrülaat-butadieenstüreeni hulgast. (MBS) terpolümeerid.

4. Kompositsioon vastavalt nõudluspunktile 1, mida iseloomustab see, et komponendi (D) stabilisaatorisegu koosneb kaltsiumi/tsingi süsteemist koos stabilisaatorite, väliste või sisemiste määrdeainete ja vooluparandajatega.

5. Kompositsioon vastavalt nõudluspunktile 1, mida iseloomustab see, et koostise komponent (E) koosneb rutiiliklassi kuuluvast titaandioksiidi pigmendist, mis on stabiliseeritud ja silikoonühenditega töödeldud.

6. Ühele nõudluspunktidest 1 kuni 5 vastava kompositsiooni kasutamine kuivseguna on eelistatud ehitusprofiilide, eelkõige aknaprofiilide, plaatide või torude tootmisel.

Sarnased patendid:

Leiutis käsitleb kaablitehnikat, nimelt madala süttivusega plastifitseeritud polüvinüülkloriidil (PVC) põhinevaid polümeersegusid, mille põlemisel on suitsu ja vesinikkloriidi eraldumine vähenenud ning mis on ette nähtud juhtmete ja kaablite sisemise ja välimise kesta isoleerimiseks, mida kasutatakse suurenenud tuleoht.

Leiutis käsitleb kaabliehitust, nimelt plastifitseeritud polüvinüülkloriidil (PVC) põhinevaid polümeersegusid, millel on vähenenud süttivus, vähendatud suitsu ja vesinikkloriidi eraldumine põlemisel, mis on ette nähtud kõrgendatud tingimustes töötavate juhtmete ja kaablite sise- ja väliskesta isoleerimiseks. tuleoht.

Edward J. Wixon, Richard F. Grossman
Ed. F. Grossman. 2. väljaanne
Per. inglise keelest. toim. V.V. Guzeeva
Kirjastaja: "Teaduslikud alused ja tehnoloogiad"

Raamat tutvustab kõiki segu koostise väljatöötamise etappe, kirjeldab koostise kõiki peamisi koostisosi ja neile levinud lisandeid.

Teises väljaandes vaadati üle mõned lähenemisviisid PVC koostise saamise mehhanismile, kirjeldati uusi saavutusi selles valdkonnas ja võeti arvesse kõiki ekspertide kommentaare.

Raamat kirjeldab üksikasjalikult kõiki segu loomise aspekte, näitab, kuidas muuta baasi valmistoote konkreetsete nõuete jaoks, selgitab, miks ja millised koostisosad annavad koostises teatud efekti.

Peatükk 1. PVC-põhiste kompositsioonide väljatöötamine

1.1. Sissejuhatus

Polüvinüülkloriid (PVC, "vinüül" on kaubanduses ja töötlevas tööstuses üldkasutatav nimetus) sai pärast II maailmasõda elastsete toodete tööstuslikul tootmisel oluliseks materjaliks, asendades paljudes valdkondades kummi-, naha- ja tselluloosmaterjale. Töötlemistehnoloogia arenedes hakkas plastifitseerimata (jäik) PVC aktiivselt asendama metalli, klaasi ja puitu. PVC tunnustuse aluseks on selle soodne hinna ja kvaliteedi suhe. Koostise nõuetekohase väljatöötamisega on võimalik saada madala hinnaga suur hulk kasulikke omadusi - ilmastikukindlus, inertsus paljudele keskkondadele, omane vastupidavus leegile ja mikroorganismidele.

PVC on termoplast, mille omadused sõltuvad suuresti kompositsiooni koostisest. Täiteainesisaldus ulatub mõnest osast 100 osa polümeeri kohta, näiteks survetorudes, kalandreeritud põrandaplaatides aga sadade osadeni 100 osa PVC kohta. Viimast on loomulik arvestada, et see koosneb rohkem täiteainest kui PVC-st.

Pehmed koostised sisaldavad tavaliselt kuni 70 osa plastifikaatorit 100 osa polümeeri kohta. PVC kompositsioonid sisaldavad alati soojusstabilisaatoreid ja määrdeaineid (või koostisaineid, mis ühendavad mõlemad omadused). Need võivad sisaldada täiteaineid, plastifikaatoreid, värvaineid, antioksüdante, biotsiide, leegiaeglusteid, antistaatilisi aineid, lööke ja protsessi modifikaatoreid ning muid koostisosi, sealhulgas muid polümeere. Seega ei ole kompositsioonide väljatöötamine lihtne protsess. Selle raamatu eesmärk on hõlbustada selle mõistmist ja rakendamist.

1.2. Kompositsiooni mõju töötlemisele

Kompositsiooniarendaja eesmärk on saada materjal, mille rahuldaval töötlemisel oleks vastuvõetavad omadused, mis on lähedased ootustele. Kõik see tuleb teha teatud hinnaparameetrite piires. Seetõttu on praktikas eesmärgiks välja töötada hinna ja spetsiifiliste omaduste poolest parim koostis. Sellist arengut tuleks pidada ratsionaalseks. Alternatiiviks sellele oleks välja töötada odavaim materjal, mida on raske taaskasutada või mis vastaks vaevu kliendi nõudmistele ja kasutustingimustele. See alternatiiv tekitab tavaliselt rohkem probleeme kui lahendab. Kuigi käesolev raamat on adresseeritud eelkõige ratsionaalsete kompositsioonide kujundajale, on lootust, et ka väheste kuludega spetsialistid leiavad endale palju kasulikku.

Arvestada tuleb sellega, et sel aastal optimaalne koosseis ei pruugi järgmisel korral sama olla. Isegi kui see on optimaalne ühes ettevõttes, samal tootmisliinil, ei pruugi see olla nii optimaalne teises. PVC sobivuse erinevateks töötlemismeetoditeks määravad suuresti protsessiinseneri teadmised ja kogemused. PVC-põhiseid kompositsioone töödeldakse kalandreerimise, ekstrusiooni, survevalu teel ja neid saab kasutada katetena. Töötlemine algab alati segamisetapiga, kus lisandid ja PVC segatakse. Tulemuseks on kuiv (või mitte väga kuiv) segu, plastisool, organosool, segatud lateks või mört. Segamisetapile järgneb sõtkumine ja sulatamine toote valmistamise etapis (tavaliselt jäiga PVC puhul) või eraldi granuleerimisetapis enne lõpptoote tootmist. Granuleerimisetapp on plastifitseeritud (painduva) PVC puhul tavaline protsess, eriti kui granulaat tuleb transportida teise kohta, näiteks kliendi tehasesse. Lõplikku läbilaskevõimet võib mõjutada kuivsegamise kiirus.

Kuigi segamiskiirust võivad mõjutada erinevad koostisosad, sõltub see eelkõige PVC tüübist ja konkreetsest plastifikaatorist. Teatud tüüpi PVC on spetsiaalselt loodud plastifikaatori kiireks imamiseks. Peamised tegurid on plastifikaatori tüüp (polaarsus), viskoossus ja lahustivõime. Tavaliselt valitakse need siiski kompositsiooni soovitud omaduste saavutamiseks, mitte imendumise lihtsuse tõttu. Mõnikord kasutatakse soovitud koostise valimiseks selliseid toiminguid nagu plastifikaatori eelkuumutamine või koostisosade lisamise teatud järjekord. PVC lahuste, lateksite, plastisoolide ja organosoolide kuivsegamist ja segamist käsitletakse selle raamatu vastavates peatükkides.

Jäikade ja pehmete kompositsioonide sulamistöötlusviis sõltub peamiselt PVC tüübist. Madalsulavate vaikude näideteks on madala molekulmassiga (madala Kf) homopolümeerid ja vinüülatsetaadiga kopolümeerid. Tugevalt lahustuvad plastifikaatorid nagu butüülbensüülftalaat (BBP) suurendavad plastifitseerimise kiirust. Tuleb rõhutada, et nii PVC tüübi kui ka plastifikaatori valiku määrab materjali kasutusala, samas kui töötlemiskiiruse suurendamiseks valitakse muud koostisosad, eriti määrdeained, stabilisaatorid ja töödeldavuse modifikaatorid. Kõval põhinevate kompositsioonide suuremahulises tootmises Kompositsioonide väljatöötamine 7

PVC-d selliste toodete nagu torude, vooderdiste ja aknaprofiilide tootmiseks kasutatakse otse kuivsegu. Teatud paindlikud PVC-rakendused, näiteks traadi isolatsiooni ekstrusioon, segatakse sageli ka kuivsegamise teel. Enim plastifitseeritud kompositsioone valmistatakse aga sulasegamise teel suletud segistis, millele järgneb granuleerimine ekstruuderis või kahe ekstruuderi kombinatsiooniga, mis ühendavad segisti ja granulaatori funktsioonid. Sulatöötlemisel ei ole viskoossus ja hõõrdumine metallpindade vastu mitte ainult sulamiseks ja granuleerimiseks vajalikud ilmsed tegurid, vaid need piiravad ka tootlikkust, põhjustavad seadmete kulumist ja on võimalikud PVC lagunemise allikad. See kehtib muidugi töötlemise kohta mitte ainult pelletite, vaid ka konkreetsete toodete valmistamisel. Kõik eelnev sõltub suuresti retseptist ja varustuse valikust. Kompositsioonide tootmise korraldamiseks võime eeldada kahte äärmuslikku stsenaariumi:

1. Töötatakse välja optimaalne koostis parima hinna ja kvaliteedi suhtega. Seejärel paigaldatakse töötlemisseadmed, et saavutada kõrgeim tootlikkus ja parim kvaliteet. Tootmise laiendamisel paigaldatakse samad seadmed. See tegevussuund kehtib jäikade PVC-ühendite suuremahulise tootmise kohta ja toetab selle sektori kiiret kasvu Põhja-Ameerikas. Selle tulemusena soodustab uute ja täiustatud toodete väljatöötamine koostööd seadmete ja koostisosade tarnijate vahel.

2. Koostise arendus jätkub, sageli lõputult, et luua koostis, mis rahuldaks pärast töötlemist nõudeid käepärast olnud või minimaalse hinnaga ostetud seadmete võimaluste piirini. See on tüüpiline juhtum mõne pehme kompositsiooni valmistamisel. Selline lähenemine on peamiseks põhjuseks, miks osa turuosalisi ei suuda välismaiste tootjatega konkureerida ning plastifitseeritud PVC asendamine uuemate materjalidega, näiteks termoplastsete elastomeeridega.

Vaata ka teemat "PVC-l põhinevate kompositsioonide väljatöötamine: koostisainete erikaalud".