PVC plastične smjese imaju široku primjenu u industriji obuće. Koriste se za izradu niza proljetno-ljetne obuće, kao što su potplati za casual cipele, cipele za hodanje i klompe, cipele za plažu, jeftine sportske cipele, kućne papuče, potplati i gornji dijelovi gumenih čizama za razne namjene. Postoje i druge namjene PVC-a u industriji obuće.

Različite tvrtke bave se proizvodnjom cipela od PVC-a - kako velika poduzeća opremljena modernom opremom, tako i privatni vlasnici koji organiziraju lijevanje potplata i šivanje papuča u "garažama". Ponekad se koristi lijevanje iz praškaste "mješavine" (mješavina PVC-a, DOP-a i drugih aditiva), što dovodi do proizvoda niske kvalitete.

U skladu s potrebama tako “šarolikog” tržišta proizvode se plastične mase različitih namjena i kvaliteta. Trenutačno je tržište PVC plastike prilično zasićeno. Uz poduzeća opremljena specijaliziranom opremom za miješanje, pojavile su se male zanatske tvrtke opremljene neprikladnom opremom. Uz ruske tvrtke, nedavno su se na tržištu pojavili i strani proizvođači, što dovodi do daljnjeg povećanja konkurencije.

Tipično, velika konkurencija dovodi do poboljšane kvalitete proizvoda i nižih cijena. Nažalost, na rusko tržište Konkurencija za PVC plastiku i posljedično smanjenje cijena često je popraćeno smanjenjem kvalitete proizvoda. Proizvođači plastičnih masa i cipela smanjuju kvalitetu, prvenstveno u najmanje kritičnim sektorima jeftinih cipela s kratkim životni ciklus- papuče, ljetna obuća i sl. U konačnici gubi potrošač koji kupuje obuću neodgovarajuće kvalitete. Međutim, s obzirom na ograničenu kupovnu moć većine potrošača PVC obuće, proizvodnja nekvalitetnih plastičnih masa će se (nažalost) nastaviti.

Problemi proizvodnje i uporabe plastičnih masa

Glavne komponente plastične mase su PVC smola, plastifikatori, stabilizatori, boje i drugi aditivi. Ponekad se dodaju punila kako bi se smanjio trošak.

PVC smola

Proizvođači plastičnih smjesa, naravno, imaju "ocjenu" kvalitete smola različitih proizvođača. Ne uzimajući u obzir, napominjemo da najčešće smole na ruskom tržištu plastike za cipele, marka S7058M, zapravo imaju nešto drugačije vrijednosti molekularne težine, a smola koju proizvodi Azot OJSC (Novomoskovsk) karakterizira najveća težina, stoga plastika spoj na bazi novomoskovske smole ima nisku fluidnost (PTR).

Plastifikatori

Unatoč prosvjedima "zelenih" i niza liječnika, najčešći PVC plastifikator u Rusiji i inozemstvu je DOP (di-(2-etilheksil) ftalat). Ima optimalnu kombinaciju svojstava i relativno je jeftin. DOP se odnosi na takozvane primarne plastifikatore. Korištenje drugih primarnih plastifikatora ograničeno je njihovom cijenom i vrlo je rijetko u Rusiji. Osim primarnih, postoje i sekundarni plastifikatori, koji se ne koriste samostalno, ali mogu djelomično zamijeniti primarne. Cijena sekundarnih plastifikatora je naravno niža, pa ih mnogi proizvođači pokušavaju koristiti. Klasični primjeri sekundarnih plastifikatora u Rusiji su klorirani parafini, kao i EDOS i njegovi analozi. Čineći proizvode jeftinijima (u usporedbi s DOP-om), ovi plastifikatori pogoršavaju niz svojstava plastičnih spojeva.

Klorirani parafini povećavaju gustoću plastičnog spoja i smanjuju njegovu toplinsku stabilnost. EDOS je mješavina nusproizvoda proizvodnje izoprena, njegov sastav je nestabilan, a volatilnost mu je osjetno veća od DOP-a. Osim EDOS-a, trenutno na tržištu postoji niz njegovih analoga, čije su karakteristike čak i nešto lošije. Kada se ovi plastifikatori unesu u sastave (osobito u velikim količinama), mogu se pojaviti problemi s plastičnom obradom, poroznošću, postojanošću boje i ispuštanjem na površinu.

Na temelju analize vlastitih rezultata, proizvoda drugih proizvođača i recenzija potrošača, možemo sa sigurnošću reći da najbolju kvalitetu postižu sastavi dobiveni korištenjem samo DOP-a kao plastifikatora. Korištenje sekundarnih plastifikatora treba svesti na najmanju moguću mjeru, inače će se kvaliteta plastične smjese i radni uvjeti za rad s njom pogoršati.

Punila

Punila su jeftine tvari čiji je glavni zadatak smanjiti troškove sastava. Jedno od najčešćih punila je kreda. Može se unijeti samo s dvopužnim ekstruderima koji osiguravaju dobro miješanje. Uvođenjem male količine krede, fizikalna i mehanička svojstva praktički se ne mijenjaju, ali se povećava gustoća.

Dodaci prehrani

Stabilizatori su neophodne komponente PVC plastike. O njihovoj prirodi i količini uvelike ovisi obradivost (obradivost) sastava i vijek trajanja konačnog proizvoda. Neizravna karakteristika uspješnog odabira ovih aditiva je takva karakteristika plastične smjese kao što je toplinska stabilnost. Boje mogu imati brojne uloge. Uz glavno - bojanje sastava u željenu boju - također mogu povećati otpornost na svjetlost (čađa je jedan od najboljih stabilizatora svjetlosti) ili je smanjiti. Odabir boja je teška stvar, jer PVC nije inertan za mnoge od njih. Najjeftinije i najtrajnije boje - anorganski pigmenti - obično daju mutne tonove. Svijetle i bogate boje mogu se dobiti pomoću organskih pigmenata i boja. Nažalost, oni su manje jaki i izdržljivi od anorganskih pigmenata. Osim toga, domaća industrija proizvodi vrlo ograničen raspon organskih pigmenata kompatibilnih s PVC-om. Korištenje uvezenih pigmenata poboljšava kvalitetu, ali povećava cijenu proizvoda.

Približan sastav sastava za školjke cipela i pete

U svjetskoj praksi plastificirane smjese na bazi PVC-a imaju široku primjenu u proizvodnji obuće. Približne formulacije plastisola za školjke i potpetice cipele dane su u tablici 1.

Koristi se kao stabilizator složeni sastav, koji uključuje soli BA, Cd, Zn. Plastifikator u sastavu pete je butil benzil ftalat. Koji dobro kvasi PVC smolu i smanjuje talište plastisola. Da bi se povećala krutost pete, u sastav se uvodi monomer tipa X-970, koji je sposoban polimerizirati u prisutnosti katalizatora (tert-Butil perbenzoat) na sobnoj temperaturi. Kobalt naftenat djeluje kao kokatalizator, ubrzavajući polimerizaciju sastava pete.

Tablica 1: Približan sastav sastava za školjku i petu cipele

Metoda određivanja vlačne čvrstoće Metoda određivanja viskoznosti rotacijskim viskozimetrom pri određivanju smične brzine Metoda određivanja viskoznosti rotacijskim viskozimetrom pri određivanju smične brzine Određivanje stupnja bjeline površine Rezultati i njihova rasprava Utjecaj tehnološkog režima proizvodnje PVC plastike. spojeva na njihove tehničke parametre Utjecaj tehnološkog režima proizvodnje plastikata na fluidnost taline Simulacija uvjeta geliranja plastisola Sigurnost i ekološka prihvatljivost...

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se popis sličnih radova. Također možete koristiti gumb za pretraživanje

Najčešće proizvođači PVC proizvoda, posebno mali proizvođači profiliranih proizvoda, koriste malu miješalicu kapaciteta 200 kg mješavine na sat (oko 400 tona godišnje).

Polazni podaci za izračun troškova organizacije proizvodnje neplastificiranih PVC smjesa

Pri 100% opterećenju PVC mješalice, 95% troškova gotovog PVC sastava za proizvodnju ploča zauzimaju sirovine (u proizvodnji sastava za konstrukcijske profile 96%). Od preostalih glavnih troškova (tablica 1.6, 1.7):

• amortizacija i popravak opreme. Cijena male miješalice (produktivnost - 200 kg / tona), proizvedena u Kini ili Tajvanu - 16-18 tisuća dolara, zapadnoeuropska - 2,5-3 puta skuplja. Jamstveni rok je 1 godina.
• Dimenzije miješalice su u prosjeku 4 * 2, 2 dva metra dodatnog prostora za prolaz, potrebno je oko 40 četvornih metara. m.
• potrošnja električne energije - 43,5 kW / sat, po cijeni od 2,2 rublja / kW.
• plaće. Potreban jedan radnik za servis miješalice.

Struktura troškova proizvodnje jedne tone neomekšanih PVC smjesa za ploče s godišnjom proizvodnjom od 400 tona

Struktura troškova proizvodnje jedne tone neplastificiranih PVC smjesa za konstrukcijske profile s godišnjom proizvodnjom od 400 tona

Rezultirajući troškovi niži su od onih kod vodećeg proizvođača gotovih sastava “Soligran” (čije su cijene približno 5% niže od onih drugih proizvođača). Međutim, prvo, uzimamo troškove, isključujući troškove logistike (prilikom kupnje gotove smjese oni su niži nego pri kupnji nekoliko aditiva i samog PVC-a), i drugo, značajni troškovi kada sami miješate mogu nastati zbog nedostataka u dobivenom proizvoda, u Treće, Soligran svoje proizvode isporučuje u obliku granula, što ih čini nešto skupljima. S druge strane, pri samostalnom miješanju moguće je koristiti jeftinije aditive od gore izračunatih, dijelom sekundarne sirovine, kao i samostalno mijenjati sastav sastava, posebno povećavajući udio punila (naši izračuni nisu napravljeni prema maksimalno dopuštenim standardima).

Usporedba troškova samostalne proizvodnje gotovih PVC kompozicija i cijena gotovih kompozicija tvrtke Soligran

U gornjim izračunima, razlika između pripreme smjese samostalno je 22% za strukturni profil i 10% za ploče. Ove razlike su, prvo, rezultat netočnih izračuna, jer su u stvarnosti sastavi složeniji od onih koje smo predstavili, i drugo, složenost sastava za strukturni profil povećava vrijednost samog recepta, rada stručnjaka , te postotak mogućih nedostataka.

Procijenimo ekonomski učinak:

Pri proizvodnji zidnih ploča, razlika u troškovima po toni sirovina bit će 3.533 rubalja. Ako za izračun uzmemo mali obujam proizvodnje od oko 100 tona godišnje, tada će učinak vlastitog miješanja biti oko 350 tisuća rubalja. Ako je obujam proizvodnje 400 tona godišnje, razlika u troškovima sirovina bit će oko 1400 tisuća rubalja. S troškom miksera od 430 tisuća rubalja. organiziranje vlastitog miksanja isplati se za 3-4 mjeseca.

Zauzvrat - produljenje tehnološkog ciklusa. Sve veća složenost proizvodnje, što neminovno dovodi do smanjenja učinkovitosti poslovanja.

U kojim slučajevima je korisno koristiti gotove sastave?

1. Prvo, tijekom “građevinske sezone”;
2. Drugo, prilikom izvršavanja pojedinačnih rijetkih naloga;
3. Treće, u početnim fazama razvoja proizvodnje.

Prognoza razvoja ruskog tržišta

Kako će se razvijati rusko tržište? Hoće li potražnja za gotovim skladbama i dalje rasti? U kojim područjima će rasti? Prvo, pogledajmo kako se razvijalo europsko tržište. Postoje li trendovi prema korištenju gotovih skladbi u razvijenijim gospodarstvima?

Trendovi u korištenju gotovih krutih PVC smjesa na europskom tržištu

Europsko tržište za korištenje plinskih tekućina razvilo se do ranih 90-ih godina prošlog stoljeća i pokazuje stabilne količine proizvodnje. Godine 1990. u Europi je proizvedeno 1,2 milijuna tona HLC-a, a 2000. godine 1,3 milijuna tona. Od 2001. do 2005. godine stope rasta nisu prelazile 1% godišnje.

Međutim, valja istaknuti dva suprotna trenda u korištenju GLC-a. Značajan rast ostvaren je u segmentu građevinskih profila. Godišnje rastuće tržište plastičnih prozora osiguralo je oko 5% rasta korištenja GLC-a godišnje. Do početka ovog desetljeća udio strukturnih profila u uporabi GLC-a iznosio je više od 22%. Istodobno, obujam korištenja GLC-a u segmentu pakiranja boca naglo je smanjen, što je dovelo do izrazito sporog rasta obujma korištenja GLC-a općenito. Promjene u sastavu tržišta dovele su do različitih promjena za tržišta pojedinih zemalja. Na primjer, u Francuskoj, gdje tradicionalno postoji veliko tržište PVC ambalaže, zbog lokalne proizvodnje mineralna voda. Međutim, tijekom 90-ih Francuska je pokazala pad agregatna potražnja za PVC sastave od 300.000 tona, što je 23% zapadnoeuropskog tržišta, do 190.000 tona, što je 15% potražnje.

Danas je udio GLC-a u zapadnoj Europi oko 27% ukupne upotrebe neplastificiranih PVC sastava. Istodobno, uporaba HLC-a u Aziji, ponavljajući dinamiku potrošnje PVC-a, raste brzim tempom, oko 10% godišnje.

Još jedna važna promjena na tržištu PVC sastava je količina sastava koje proizvode proizvođači smola i neovisne tvrtke. Ako su 1990. godine proizvođači smola proizveli 60% sastava, onda je 2005. bilo manje od polovice. To je posebno vidljivo u Njemačkoj, gdje su se proizvođači smola gotovo potpuno povukli iz aktivnosti vezanih uz PVC smjese. Broj nezavisnih producenata skladbi porastao je s 41 u 2002. na nekoliko stotina u 2005. godini. Veliki proizvođači PVC-a postupno smanjuju proizvodnju kompozicija (INEOS Vinyls, Hydro Polymers, Bordoschem).

Tržišni analitičari PVC-a ističu rast cijena polimera zbog rasta cijena nafte kao čimbenik koji pozitivno utječe na dinamiku udjela korištenja GLC-a. To dovodi do činjenice da proizvođači pokušavaju smanjiti broj nosača i povećati količinu aktivnih sastojaka u smjesi, što značajno komplicira proces miješanja sastava, i sukladno tome gura proizvođače PVC proizvoda da koriste kupljene GLC.

Proizvođači zidnih ploča glavni su potrošači gotovih sastava

GLC najčešće koriste proizvođači panela. Rad na gotovim sastavima za ovu skupinu proizvođača je ekonomičniji i praktičniji u usporedbi s proizvođačima drugih proizvoda. Upravo u ovom segmentu koncentriran je velik broj malih tvrtki kojima bi ponuda GLC-a mogla biti isplativa. Proizvođači gotovih sastava trebali bi se usredotočiti na ovu kategoriju potrošača.

Potrošač nije upoznat s proizvodom

Istraživanje Akademije za industrijske tržišne studije pokazalo je izuzetno nisku svijest proizvođača o mogućnosti korištenja gotovih sastava. To se posebno odnosi na male proizvođače (do 500 tona godišnje). Niska informiranost ukazuje na povoljne uvjete za razvoj uporabe tekućih plinova u ovom segmentu. Proizvođači GLC-a dužni su biti aktivni u promociji svojih proizvoda na tržištu, samostalno dolaziti do proizvođača građevinskih i završnih profila kako bi im prenijeli sve prednosti korištenja GLC-a. Danas samo Soligran CJSC vodi takvu politiku.

ovako, rusko tržište može se okarakterizirati kao tržište u razvoju i sa značajnim potencijalom. Potražnja za gotovim skladbama će rasti. Ali taj će rast biti osjetno manji od stope rasta obujma prerade PVC-a. Tržište će se povećati zbog male i početne proizvodnje profilnih letvica. Razvoj tržišta na mnogo načina ovisi o aktivnosti proizvođača i dobavljača sastava. Ovo tržište mogu formirati oni. Svi preduvjeti za to postoje.

Tko je trenutni potrošač gotovih sastava, tko je potencijalni potrošač, tko tvori opskrbu plinom i tekućim kompleksima na ruskom tržištu - u izvješću istraživanje marketinga Akademija konjunkture industrijskog tržišta "Tržište gotovih krutih PVC sastava u Rusiji."

Izum se odnosi na sastav za proizvodnju proizvoda od polivinilklorida (PVC), koji se koriste, na primjer, u građevinskoj tehnici, prvenstveno za proizvodnju građevinskih profila, posebno profila prozora, ploča ili cijevi. Sastav za dobivanje proizvoda od polivinil klorida s povećanom otpornošću na toplinu, kvalitetom površine i čvrstoćom na udar sastoji se od najmanje sljedećih komponenti (I) 100 težinskih dijelova. komponenta (A) koja se sastoji od PVC-a s K-vrijednošću od 55 do 80 prema ISO 1628-2; (II) 0,1 do 20 težinskih dijelova komponenta (B), bazirana na komponenti (A), koja se sastoji od kalcijevog karbonata s veličinom čestica u nanometarskom rasponu (10-90 nm), i oblogom od stearinske kiseline u količini od 1 do 4 tež.%; (III) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponente (C), temeljeno na komponenti (A), koja se sastoji od modifikatora udara; (IV) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponenta (D), bazirana na komponenti (A), koja se sastoji od mješavine stabilizatora; (V) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponenta (E), bazirana na komponenti (A), koja je titanijev dioksid. Miješanje komponenata provodi se na način da se dodavanje komponente (B) komponenti (A) u izmjenjivaču topline za miješanje dogodi prije dodavanja komponenti (C), (D) i (E) i komponenti (A ) i (B) zajedno se miješaju 30-60 sekundi prije dodavanja preostalih sastojaka. 2 n. i 4 plaće datoteke, 2 tablice.

Ovaj izum odnosi se na PVC smjese s poboljšanom otpornošću na toplinu, kvalitetom površine i čvrstoćom na udar.

Polivinil klorid (PVC) jedan je od najvažnijih termoplastičnih polimera i ima različite primjene, primjerice u građevinskom području, posebice kao materijal za prozore i cijevi.

Vrijednost PVC-a, između ostalog, određena je činjenicom da je materijal vrlo jeftin, odlikuje ga visoka otpornost na UV zračenje, a povrh toga, njegov profil svojstava može se mijenjati na različite načine, npr. nijedan drugi polimer. Na primjer, PVC se može miješati s velikim brojem aditiva, kao što su punila, plastifikatori ili modifikatori otpornosti. Na taj način je moguće dobiti s jedne strane mekane proizvode slične koži, a s druge strane tvrde i krute proizvode.

Nedostatak PVC-a, prije svega, je njegova niska toplinska stabilnost kako tijekom obrade tako i tijekom uporabe. Pod utjecajem toplinskog stresa PVC dolazi do oštećenja zbog eliminacije klorovodika (dehidrokloriranje), autooksidacije i mehanokemijske fragmentacije.

Taj se nedostatak može djelomično prevladati dodavanjem toplinskih stabilizatora. Stručnjacima su poznati organski spojevi cinka, karboksilati metala na bazi barij/kadmij, barij/cink ili kalcij/cink te spojevi olova kao PVC stabilizatori.

Spojevi olova su među najstarijim i najučinkovitijim stabilizatorima PVC-a; do nedavno su se koristili u gotovo svim primjenama čvrstog PVC-a, prvenstveno tamo gdje je odlučujuća bolja otpornost na toplinu u kombinaciji s visokom otpornošću na vremenske uvjete. Istina, u posljednjih godina Olovni stabilizatori sve se više smatraju upitnim zbog ekoloških razloga.

Zbog svoje niske učinkovitosti, kalcij/cink sustavi još nisu dobili veliku pozornost. Iz toksikoloških razloga, interes za fiziološki bezopasne spojeve kalcija i cinka izrazito raste; međutim, ostaje nedostatak učinka u usporedbi sa spojevima olova. Uz pomoć organskih dodatnih stabilizatora kao što su organski fosfiti, epoksidni spojevi, polioli ili 1,3-diketoni, koji kao takvi nemaju dovoljan termostabilizirajući učinak, postiže se daljnje povećanje učinka. Anorganski dodatni stabilizatori kao što su hidrotalciti također su poznati i opisani.

Upotreba kalcijevog karbonata kao anorganskog punila za termoplastične materijale kao što je PVC prakticira se mnogo godina. Ovaj dodatak kalcijevog karbonata ima ekonomske prednosti; Osim toga, prvenstveno poboljšava tvrdoću i krutost termoplasta. Međutim, mnoga svojstva kao što su otpornost na udarce, žilavost zareza ili vlačna čvrstoća su nepovoljno pogođena.

Veličina čestica kalcijevog karbonata je obično u rasponu od 1 do 50 mikrometara.

Punilo od kalcijevog karbonata s veličinama čestica na nanometarskoj skali do sada je poznato isključivo za polipropilenske sastave, kako je opisano u US prijavi 2003/0060547. Punjene polipropilenske spojeve ove vrste karakterizira udarna čvrstoća uzorka s urezima koja premašuje razinu nepunjenog polipropilena.

Do sada poznate čvrste PVC smjese, osim slabe otpornosti na toplinu, karakterizira i nedostatak u postignutoj kvaliteti površine. To se posebno odnosi na područje graditeljstva, gdje je posebno kod prozorskih profila ili obloga u obliku tvrdih PVC ploča često nezadovoljavajuća postignuta kvaliteta površine, posebice glatkoća i stupanj sjaja. Ovdje se u pravilu koristi laminacija, lakiranje ili naknadno toplinsko izravnavanje. Naravno, takvi dodatni procesi obrade su vrlo nepoželjni s troškovne točke gledišta.

Cilj ovog izuma je dobiti sastav PVC-a koji je potpuno ekološki prihvatljiv, ali, u usporedbi sa stabilizatorima Ca/Zn, ima jasno višu otpornost na toplinu (mjerenu kao vrijednost DHC (dehidrokloriranja) prema ISO 182-2) i je posebno sjajna i glatka površina.

Problem je riješen korištenjem značajki iz stavka 1 patentnih zahtjeva. Poželjni oblici implementacije i razvoja izuma dani su u ovisnim zahtjevima.

Specijalist koji je suočen sa zadatkom poboljšanja toplinske otpornosti PVC smjesa, imajući informacije iz literature ili stanja tehnike, kao i gore spomenutu US prijavu 2003/0060547 A1, nije mogao uzeti u obzir da Problem je riješen zamjenom mikročestica kalcijevog karbonata nanočesticama kalcijevog karbonata.

Iznenađujuće, otkriveno je da za PVC smjese s toplinskim stabilizatorima koji se temelje na sustavima kalcij/cink, upotreba konvencionalnog punila od kalcijevog karbonata, čija je veličina čestica određena mikrometarskom ljestvicom, korištenjem punila s veličinom čestica u nanometarski raspon, prema izumu, posebno jasno poboljšava toplinsku stabilnost (definiranu kao vrijednost DHC prema ISO 182-2) i, iznad svega, također poboljšava kvalitetu površine (definiran kao stupanj glatkoće prema DIN 67530) i, dodatno, također poboljšava otpornost na udar zarezanog uzorka.

Ove prednosti pripravaka prema izumu, za razliku od pripravaka iz stanja tehnike, jasno su prikazane usporedbom Primjera 1 u Tablici 1 s Usporednim primjerom 1 u Tablici 2.

Prema izumu, povećanjem udjela čestica kalcijevog karbonata s veličinom nanometarske skale, dodatna količina organskog modifikatora otpornosti može se čak smanjiti bez nepovoljnog utjecaja na udarnu čvrstoću, otpornost na toplinu ili razinu sjaja. Ovo pokazuje usporedbu Primjera 2 Tablice 1 s Usporednim Primjerom 1 Tablice 2.

Primjer 3 u tablici 1 pokazuje da se daljnjim povećanjem udjela čestica kalcijevog karbonata s veličinom nanometarske skale, toplinska stabilnost ponovno jasno povećava.

PVC sastavi prema izumu sastoje se od najmanje 5 komponenti:

(I) 100 težinskih dijelova komponente (A) koja se sastoji od PVC-a s K vrijednošću od 55 do 80 prema ISO 1628-2;

(II) 0,1 do 20 težinskih dijelova komponente (B), temeljeno na komponenti (A), koja se sastoji od kalcijevog karbonata s prosječnom veličinom čestica od 10 do 90 nm i omotačem stearinske kiseline u količini od 1 do 4 mas. .%;

(III) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponente (C), temeljeno na komponenti (A), koja se sastoji od modifikatora udara;

(IV) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponente (D), temeljeno na komponenti (A), koja se sastoji od smjese stabilizatora;

(V) 0,1 do 10 dijelova komponente (E), temeljeno na komponenti (A), koja se sastoji od titanijevog dioksida.

Komponenta (A) PVC smjese prema izumu je PVC dobiven radikalnom polimerizacijom i ima K vrijednost od 55 do 80. Osobito poželjna je K vrijednost od 65 do 68.

Komponenta (B) PVC smjese prema izumu sastoji se od kalcijevog karbonata s prosječnom veličinom čestica od 10 do 90 nm. Poželjni kalcijev karbonat ima prosječnu veličinu čestica od 50 do 70 nm i prevlaku stearinske kiseline od 1 do 4 tež.%. Maseni udio komponente (B) u odnosu na komponentu (A) može biti od 0,1 do 20 dijelova.

Komponenta modifikatora otpornosti (C) može se odabrati iz skupine kopolimera etilen vinil acetata, (met)akrilatnih (graft) kopolimera, dodatno kloriranih polietilena ili terpolimera metil metakrilat-butadien-stirena (MBS). Maseni udio komponente (C) u odnosu na komponentu (A) može biti od 0,1 do 10 dijelova.

Stabilizatorska smjesa komponente (D) je mješavina stabilizatora na bazi kalcija/cinka, lubrikanata, poboljšivača protoka, kao što su oni poznati stručnjacima u ovom području tehnike.

Uz kalcij/cink karboksilate, ove smjese sadrže epoksi plastifikatore, poliole, fosfite, ometene fenole i druge dodatne stabilizatore. Maziva mogu biti vanjska ili unutarnja polarna maziva. Zajedno s poboljšivačima protoka, sredstva odabrana iz skupine polietilenskih voskova, oksidiranih polietilenskih voskova, poli(etilen) kopolimernih voskova, esterskih voskova, amidnih voskova, akrilata, polimetil metakrilata, masnih kiselina i njihovih derivata kao što su butil stearat, glicerol monooleat, glicerol koriste se monostearat. Težinski udio komponente (D), baziran na komponenti (A), može biti od 0,1 do 10 dijelova.

Komponenta (E) PVC smjese prema izumu sastoji se od pigmenta titan dioksida klase rutila, stabiliziranog i površinski tretiranog silikonskim spojevima. Maseni udio komponente (E) u odnosu na komponentu (A) može biti od 0,1 do 10 dijelova.

Ako je potrebno, PVC sastav može sadržavati do 200 težinskih dijelova drugih aditiva, temeljeno na komponenti (A), u obliku do 5 težinskih dijelova drugih pigmenata, do 2 težinska dijela sredstva protiv zračenja sredstvo, do 2 masena dijela sredstva za ekspandiranje, do 2 masena dijela antistatika, do 50 masenih dijelova antistatičkog aditiva, do 3 masena dijela UV stabilizatora, do 100 masenih dijelova drugih punila kao što su kreda, talk, wollastonite, tinjac, staklene kuglice ili stakloplastike, i do 30 težinskih dijelova usporivača vatre.

PVC sastavi prema izumu mogu se pripraviti na poznat način miješanjem i zagrijavanjem pojedinačnih komponenti u izmjenjivaču topline-mješalici i zatim obraditi kao suha smjesa u dvopužnom ekstruderu da se dobije ekstrudat.

Prema izumu, komponenta (B) pripravka prema izumu, istovremeno ili neposredno nakon uvođenja komponente (A), dovodi se u miješalicu, a obje komponente se zajedno miješaju 30-60 sekundi pri velikoj brzini prije nego što dodavanjem preostalih komponenti (C), (D) i (E) i drugih dodataka.

To je jedini način da se postigne željeno povećanje toplinske stabilnosti sastava.

Zbog velike površine komponente (B), ponašanje komponente (A) pri taljenju je dodatno poboljšano, što rezultira uštedom energije i vremena obrade.

Kompozicije prema izumu se preferirano koriste za proizvodnju građevinskih profila kao što su prozorski profili, ploče ili cijevi.

Sljedeći primjeri ilustriraju ovaj izum, ali ga ne ograničavaju.

Neka važna svojstva pripravaka prema izumu u skladu s primjerima 1-5 prikazana su u tablici 1.

Usporedni primjer 1 predstavlja stanje tehnike i karakteriziran je vrijednostima u tablici 2.

PVC: S-PVC s K vrijednošću 66,0-69,0 prema ISO 1628-2 i prividnom gustoćom 500-600 g/l prema ISO 60;

Modifikator udarca: akrilni kopolimer prividne gustoće od 450-580 g/l prema ISO 60 i otpornosti na udar na 23°C od više od 15 kgcm/cm 2 prema ASTM D256;

Titanijev dioksid: površinski tretiran i stabiliziran rutilni pigment sa sadržajem TiO 2 većim od 90% prema ISO 591;

Kalcijev karbonat: prirodni, površinski tretirani CaCO 3 s gustoćom od 2,7 g/cm 3 prema DIN 53193 i prosječnim promjerom čestica od 0,75 µm;

Set stabilizatora koji se sastoji od mješavine stabilizatora, maziva, tekućina za poboljšanje na bazi Ca/Zn s gustoćom na 20°C od 1,2 g/cm 3 i udjelom metalnog cinka od 3 do 6% i udjelom metalnog kalcija od 0,5 do 2%;

Kalcijev karbonat: nanometrijska skala CaCO 3 s prosječnim promjerom čestica od 70 nm i 3% premazom stearinske kiseline;

Kalcijev karbonat: nanometrijska skala CaCO 3 s prosječnim promjerom čestica od 50 nm i 3% premazom stearinske kiseline;

Kalcijev karbonat: nanometrijska skala CaCO 3 s prosječnim promjerom čestica od 70 nm i 1% premazom stearinske kiseline.

Primjeri 1-5:

Sljedeća tablica 1 ilustrira mehanička svojstva PVC smjesa prema izumu, izmjerena za ekstrudirane prozorske profile; Tablica 2 prikazuje mehanička svojstva prema usporedni primjer 1.

N.p. - nema pukotina

Tablica 2

1. Sastav za proizvodnju proizvoda od polivinil klorida s povećanom otpornošću na toplinu, kvalitetom površine i čvrstoćom na udar, naznačen time da sadrži najmanje sljedeće komponente u sljedećim količinama:
(I) 100 težinskih dijelova komponenta (A) koja se sastoji od polivinil klorida s K-vrijednošću od 55 do 80 prema ISO 1628-2;
(II) 0,1 do 20 težinskih dijelova komponenta (B), bazirana na komponenti (A), koja se sastoji od kalcijevog karbonata s veličinom čestica u rasponu nanometara, i prevlake od stearinske kiseline u količini od 1 do 4 tež.%;
(III) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponenta (C), temeljena na komponenti (A), koja se sastoji od modifikatora utjecaja;
(IV) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponenta (D), bazirana na komponenti (A), koja se sastoji od mješavine stabilizatora;
(V) 0,1 do 10 težinskih dijelova komponenta (E), bazirana na komponenti (A), koja je titanijev dioksid;
pri čemu se miješanje komponenata provodi na takav način da se dodavanje komponente (B) komponenti (A) u izmjenjivaču topline-mješaču događa prije dodavanja komponenti (C), (D) i (E), i komponenti (A) i (B) se zajedno miješaju 30-60 s prije dodavanja preostalih sastojaka.

2. Pripravak prema zahtjevu 1, naznačen time, da čestice kalcijevog karbonata komponente (B) imaju veličinu čestica od 10 do 90 nm, poželjno 50 do 70 nm.

3. Smjesa prema zahtjevu 1, naznačena time što je modifikator otpornosti komponente (C) odabran iz skupine kopolimera etilen vinil acetata, (met)akrilatnih (graft) kopolimera, dodatno kloriranih polietilena ili metil metakrilat-butadiena. -stirenski (MBS) terpolimeri.

4. Pripravak prema zahtjevu 1, naznačen time, da se smjesa stabilizatora komponente (D) sastoji od kalcij/cink sustava u kombinaciji sa stabilizatorima, vanjskim ili unutarnjim mazivima i poboljšivačima protoka.

5. Pripravak prema zahtjevu 1, naznačen time, da se komponenta (E) pripravka sastoji od pigmenta titanijevog dioksida iz klase rutila, stabiliziranog i površinski tretiranog silikonskim spojevima.

6. Upotreba smjese prema jednom od zahtjeva 1 do 5 kao suhe smjese je poželjna za proizvodnju građevinskih profila, posebno profila prozora, ploča ili cijevi.

Slični patenti:

Izum se odnosi na kabelsku tehniku, odnosno na polimerne smjese na bazi plastificiranog polivinil klorida (PVC) smanjene zapaljivosti, smanjene emisije dima i klorovodika pri izgaranju, namijenjene za izolaciju unutarnjih i vanjskih omotača žica i kabela koji rade u uvjetima povišene opasnost od požara.

Izum se odnosi na kabelsku tehniku, odnosno na polimerne smjese na bazi plastificiranog polivinil klorida (PVC) sa smanjenom zapaljivošću, smanjenom emisijom dima i klorovodika tijekom izgaranja, namijenjene za izolaciju unutarnjih i vanjskih omotača žica i kabela koji rade u uvjetima povećanog požara. opasnost.

Edward J. Wixson, Richard F. Grossman
ur. F. Grossman. 2. izdanje
Po. s engleskog uredio/la V.V. Guzeeva
Izdavač: “Znanstvene osnove i tehnologije”

U knjizi su prikazane sve faze razvoja recepture smjese, opisani su svi glavni sastojci sastava i uobičajeni dodaci njima.

U drugom izdanju revidirani su neki pristupi mehanizmu proizvodnje PVC sastava, opisana su nova dostignuća u ovom području i uzeti u obzir svi komentari stručne javnosti.

Knjiga detaljno razmatra sve aspekte stvaranja mješavine, pokazuje kako modificirati bazu da zadovolji specifične zahtjeve za gotov proizvod, objašnjava zašto i koji sastojci daju određeni učinak u sastavu.

Poglavlje 1. Razvoj sastava na bazi PVC-a

1.1. Uvod

Polivinil klorid (PVC, "vinil" je uobičajeno korišteno trgovačko ime) postao je značajan materijal u industrijskoj proizvodnji savitljivih proizvoda nakon Drugog svjetskog rata, zamijenivši gumu, kožu i celulozne materijale u mnogim primjenama. Kako se tehnologija obrade razvijala, neplastificirani (kruti) PVC počeo je aktivno istiskivati ​​metal, staklo i drvo. Prepoznatljivost PVC-a temelji se na povoljnom omjeru cijene i kvalitete. Uz pravilan razvoj sastava, možete dobiti veliki set korisna svojstva po niskoj cijeni - otpornost na vremenske uvjete, inertnost na mnoge medije, svojstvena otpornost na plamen i mikroorganizme.

PVC je termoplast, čija svojstva uvelike ovise o sastavu sastava. Sadržaj punila kreće se od nekoliko dijelova na 100 dijelova polimera, kao u tlačnoj cijevi, dok u kalandriranim podnim pločicama do stotina dijelova na 100 dijelova PVC-a. Za potonje se prirodno smatra da se sastoji više od punila nego od PVC-a.

Meki sastavi obično sadrže do 70 dijelova plastifikatora na 100 dijelova polimera. PVC sastavi uvijek sadrže toplinske stabilizatore i maziva (ili sastojke koji kombiniraju oba svojstva). Mogu sadržavati punila, plastifikatore, bojila, antioksidanse, biocide, usporivače plamena, antistatike, modifikatore otpornosti i obradivosti i druge sastojke, uključujući druge polimere. Stoga razvijanje kompozicija nije jednostavan proces. Svrha ove knjige je olakšati razumijevanje i implementaciju.

1.2. Utjecaj sastava na obradu

Cilj dizajnera kompozicije je proizvesti materijal koji, kada se obradi na zadovoljavajući način, ima prihvatljiva svojstva blizu očekivanih. Sve to mora biti u okviru određenih cjenovnih parametara. Stoga je u praksi cilj razviti najbolji sastav s obzirom na cijenu i specifična svojstva. Takav razvoj treba smatrati racionalnim. Alternativa ovome bila bi razvijanje jeftino materijal koji se može teško obraditi ili će jedva zadovoljiti zahtjeve kupaca i uvjete rada. Ova alternativa obično stvara više problema nego što ih rješava. Iako je ova knjiga prvenstveno namijenjena dizajnerima racionalnih kompozicija, nadamo se da će i stručnjaci koji paze na proračun također pronaći mnogo korisnih informacija za sebe.

Mora se imati na umu da sastav koji je optimalan ove godine ne mora biti takav sljedeće godine. Čak i ako je optimalna u jednom poduzeću, na istoj proizvodnoj liniji, možda neće biti tako optimalna u drugoj. Prikladnost PVC-a za na razne načine obrada je uvelike određena znanjem i iskustvom procesnog inženjera. Kompozicije na bazi PVC-a obrađuju se kalandriranjem, ekstruzijom, injekcijskim prešanjem, a mogu se nanositi i u obliku premaza. Recikliranje uvijek počinje fazom miješanja u kojoj se miješaju aditivi i PVC. Rezultat je suha (ili ne baš suha) smjesa, plastisol, organosol, miješani lateks ili otopina. Nakon faze miješanja slijedi plastificiranje i taljenje u fazi proizvodnje proizvoda (obično u slučaju krutog PVC-a) ili u zasebnoj fazi granulacije prije proizvodnje konačnog proizvoda. Korak granulacije je uobičajeni proces za plastificirani (fleksibilni) PVC, posebno ako se granulat treba transportirati na drugo mjesto, na primjer do mjesta kupca. Brzina suhog miješanja može utjecati na konačnu produktivnost.

Iako na brzinu miješanja mogu utjecati različiti sastojci, ona prvenstveno ovisi o vrsti PVC-a i konkretnom plastifikatoru. Određene vrste PVC-a posebno su dizajnirane za brzo upijanje plastifikatora. Vrsta plastifikatora (njegov polaritet), viskoznost i topljivost ključni su čimbenici. Međutim, tipično su odabrani kako bi se postigla željena svojstva sastava, a ne laka apsorpcija. Ponekad se za odabir potrebnog sastava koriste radnje kao što su prethodno zagrijavanje plastifikatora ili određeni redoslijed dodavanja sastojaka. O suhom miješanju i miješanju otopina PVC-a, lateksa, plastisola i organosola raspravlja se u odgovarajućim poglavljima ove knjige.

Način obrade taline tvrdih i mekih sastava uglavnom ovisi o vrsti PVC-a. Primjeri smola s niskim talištem su homopolimeri niske molekularne težine (niski Kf) i kopolimeri s vinil acetatom. Plastifikatori s visokom sposobnošću otapanja, poput butil benzil ftalata (BBP), povećavaju brzinu plastificiranja. Treba naglasiti da je izbor vrste PVC-a i plastifikatora diktiran primjenom materijala, dok su ostali sastojci, posebno maziva, stabilizatori i modifikatori obradivosti, odabrani kako bi se povećala brzina obrade. U velikoj proizvodnji kompozicija na temelju tvrdog razvoja kompozicije 7

PVC za proizvodnju proizvoda kao što su cijevi, sporedni kolosijek i prozorski profili koristi se izravno iz suhe smjese. Određene primjene fleksibilnog PVC-a, kao što je ekstruzija izolacije žice, također se često temelje na suhoj mješavini. Međutim, većina plastificiranih sastava proizvodi se miješanjem taline u miješalici zatvorenog tipa nakon čega slijedi granulacija u ekstruderu ili korištenjem kombinacije dvaju ekstrudera koji kombiniraju funkcije miješalice i granulatora. U obradi taline, viskoznost i sile trenja na metalnim površinama nisu samo očiti čimbenici potrebni za taljenje i granulaciju, već također ograničavaju produktivnost, uzrokuju trošenje opreme i mogući su izvori degradacije PVC-a. To se, naravno, odnosi na obradu u proizvodnji ne samo granula, već i specifičnih proizvoda. Sve navedeno uvelike ovisi o receptu i izboru opreme. Mogu se pretpostaviti dva ekstremna scenarija za organizaciju proizvodnje skladbi:

1. Razvijen je optimalan sastav s najboljim omjerom cijene i kvalitete. Zatim se postavlja oprema za obradu kako bi se postigla najveća produktivnost i najbolja kvaliteta. Kod proširenja proizvodnje ugrađuje se ista oprema. Ovaj akcijski plan odnosi se na veliku proizvodnju krutih PVC spojeva i temelji se na brzom rastu ovog sektora u Sjevernoj Americi. Kao rezultat toga, razvoj novih i poboljšanih proizvoda potiče suradnju između dobavljača opreme i sastojaka.

2. Razvoj formulacije se nastavlja, često beskrajno, kako bi se stvorio sastav koji će zadovoljiti zahtjeve nakon obrade do granica mogućnosti opreme koja je pri ruci ili kupljena po minimalnoj cijeni. Ovo je tipičan slučaj u proizvodnji nekih mekih kompozicija. Ovakav pristup glavni je razlog zašto neki sudionici na tržištu ne mogu izdržati konkurenciju sa stranim proizvođačima i razlog zamjene plastificiranog PVC-a novijim materijalima, primjerice termoplastičnim elastomerima.

Vidi također na temu „Razvoj sastava na bazi PVC-a: Specifične težine sastojci".