Способ измельчения полимерного материала

Способ измельчения полимерного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА, Включающий плавление материала в емкости с последующим измельчением, о т л и ч atю 1Д и и с я тем, что, с целью получения мелкодисперсной крошки, измельчение осуществляют путем перемеишвания расплава при одновременном его охлаждении до температуры на 1-40°С ниже температуры плавления, при этом скорость охлаждения,выдерживают в пределах 5-80 град/мин, 2. Способ ПОП.1, отлич ающ и и с я тем, что перед охлаждением в расплав вводят пластификатор с вязкостью не более l400 П в количестве . 0,01-10 вес.ч, ij

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .

ШИ ФВ

РЕСПЮЛИН

O9I OD

3(59 В 02 С 19 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2811 303/29-33 (22) 26,06. 79 (46) 15.06.83. Бюл. Р 22 (72) A.Ý. Чеботаревский, Н.С. Ени коло,пов, В.Г.Никольский, Н.A.Ìèðîíîâ, Г.М.Панченков, И.М.Котов, М.С.Габутдинов, В.И.Свиридов и Ф.Г.Гилимьянов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промьыленности им. И.М.Губкина, Ордена Ленина институт химической физики СССР, Казанское ордена Октябрьской Революции производственнре объединение "Органический синтез" (53) 621.926,9(088.8) (56) 1.Вильниц С.A. и др. "Пластмассы", 1971, Р 6, с. 35.

2. Полимерная энциклопедия, N., "Советская энциклопедия",, 1972, с. 642. (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА, включающнй плавление материала в емкости с последующим иэмельчением, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью получения мелкодисперсной крошки, измельчение осуществляют путем перемешивания расплава при одновременном его охлаждении до температуры на 1-40 С ниже температуры плавления, при этом скорость охлаждения выдерживают в пределах 5-80 град/мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что перед охлаждением в расплав вводят пластификатор с вязкостью не более 1400 П в количестве

0,01-10 вес.ч.

1022735

Изобретение относится к получению полимерного материала в виде мелкодисперсной неслипающейся крошки, предназначенной для последующей переработки в иэделия, а также для нанесения полимерных покрытий. 5 . Известен способ измельчения путем механического дробления твердого полимерного материала в молотковой мельнице 1 . однако эффективное использование 10 этого метода при измельчении эластичных и вяэкоупругих материалов, например полиолефинов и полиамидов, возможно. только в условиях глубокого охлаждения, что требует значительного рас- g хода хладагента (0,7-4,0 кг жидкого азота на 1 кг продукта) и большого удельного расхода энергии (3005000 кВтч/т).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, заключающийся в плавлении материала в емкости с последукщим механическим измельчением. Способ обеспечивает иэмельчение широкого круга полимерных материалов, в том числе многокомпонентных, с йизкими удельными энергоэатратами (2).

Недостатком известного способа является невозможность получения мелкодисперсной полимерной крошки с размером менее одного миллиметра. . Поэтому образующиеся гранулы приходится на практике дополнительно подвергать последовательно охлаждению в барабанных или ленточных охладите- 35 лях, грубому дроблению и тонкому дроблению в ударно-шаровых, струйных

- и других мельницах, что приводит к существенному увеличению удельных энергозатрат. 40

Цель изобретения - получение мелкоди сне рс ной крошки .

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измельчения полимерного материала, включающему плав45 ление материала в емкости с последующим измельчением, последнее осуществляют путем перемешивания расплава при одновременном его охлаждении до температуры на 1-40 С ниже температуры плавления, при этом скорость ох лаждения выдерживают в пределах 5-:

80 град/mrн.

Перед охлаждением в расплав может быть введен пластификатор с вязкостью не более 1400 П в количестве 0,0110 вес. ч, Способ осуществляют следукщим образом.

В тяжелый смеситель типа Бембери 60 вводят компоненты материала. Материал в виде гранул, грубо нарубленной пленки или отдельных кусков при смешении валками постепенно нагревается, плавится и гомогениэируется. 65

По способу полученный в смесителе расплав подвергают быстрому охлаждению со скоростью 5-80 град/мин. до температуры на 1-40 С ниже Т„д путем увеличения скорости циркуляцйи захоложенной воды или солевого раствора в охлаждающих секциях смесителя при одновременном перемешивании расплава.

Кристаллизация (или затвердевание) перемешиваемого материала сопровождается его растрескиванием, что в ° конечном итоге приводит к образованию в смесителе мелкодисперсной крошки со средним размером 100-500 мк. Удельные энергоэатраты не превышают при этом

60-65 кВтч/т, а получаемый материал не требует для своего использования дальнейшего измельчения, Для дополнительного снижения удельных энергозатрат в расплав вводят перед его охлаждением пластификатор, например кремнийорганический деполимериэат Д-4,. В результате снижается вязкость расплава, увеличивается скорость его охлаждения, на 3-60% снижается электроэнергия, потребляемая двигателем смесителя.,Введение пластификатора приводит также к получению более однородной крошки с более высокой дисперсностью.

Пример 1. В тяжелый смеситель вводят 100 кг гранулированного полиэтилена высокого давления и 100 г стабилизатора диафена "НН", производят смешение до достижения температуры расплава.на 15ОС выше температуры плавления полиэтилена,.т.е. до 140 С.

Расплав переь. шивают при скорости вращения валов-шнеков смесителя, равной .50-60 об/мин, и охлаждают со скоростью 10 град/мин до 100 С, при этом в смесителе образуется неслипающаяся крошка со средним размером частиц

200-500 мк °

Пример 2. В тяжелый смеситель вводят 100 кг гранулированного, стабилизированного, ударопрочного полипропилена. Перемешивание производят при скорости вращения шнека смесителя 50-60 об/мин. При достижении 195 С в расплав вводят 1 кг о жидкого силоксанового каучука с вязкостью 800 П (мол.масса 10 ) и охлаждают расплав до 160-165 С со скоростью 6 град/мин, не прекращая перемешивания. При этом в смесителе образуется неслипающаяся крошка со средним размером 100-500 мкм, а энергоэатраты составляют 65 кВтч/т.

Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 2. При температуре расплава 190 С вводят в него 2 кг жидкого каучука СКД-Ж с вязкостью

10-1200 П (мол.масса 2500-17000) и охлаждают расплав до 150-155 С в условиях его перемешивания. Размер получаемой крошки составляет 100-500 мкм (0,1-0,5 ьйи).

1022735

Составитель М.Иванов

Редактор Т.Митейко ИехредМ.Гергель

Корректор A.Ôeðåíö

Эакаэ 4104/4 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Пример 4 ° Композицию иэ полнвинилхлорида, пластификатора и стабилизатора вводят в смеситель тяжелого типа и производят смешение до достижения 190 С. Затем при непрерывном перемешивании в смесь добавляют жидкий хлоропреновый каучук (нейрит

HT с вязкостью 20 П) и снижают темпе. ратуру со скоростью 8 град/мин до

150 С. В смесителе образуется крошка размером до 250 мкм.

Пример 5 ° Процесс ведут аналогично примеру 4. При достижении

190 С в расплав вводят в количестве

0,5 кг пластификатор дибутилфталат с, вязкостью около 1 El и снижают температуру до 160 С в условиях непрерывного перемешивания и средней скороети охлаждения 15 град/мин. В смесителе образуется при этом неслипающаяся крошка со средним размером 250-400 мкм. удельные энергозатраты на ее получение составляют около 60 кВтч/т.

Иэ приведенных примеров следует, что предлагаемый способ обеспечивает возможность получения мелкодисперсной неслипакиаейся крошки с размером

100-500 мкм при низких удельных энергоэатратах, в 5-30 раэ более низких, чем в случае известных способов; минуя стадию предварительного измельчения и не требуя глубокого охлаждения иэмельчаемого материала, что в целом приводит к более низкой стоимости производства, с использованием даже

10 сушествукщего технологического оборудования, например тяжелых смесителей .типа Бембери, предлагаемый способ обеспечивает организацию производства мелкодисперсного порошкового полимерного материала с производительностью значительно вьаае (500-400 кг/ч на один смеситель), чем в случае использования уже сушествукщих способов измельчения, воэможнссть эффективного измельчения высокоиаполненных полимерных композиций прн повышенных температурах — в температурном интервале плавления полимера, значительно снижая тем саум абраэив25 ный износ используемого оборудования.