Улучшенная смазочная композиция для целлюлозно-термопластового композита

Улучшенная смазочная композиция для целлюлозно-термопластового композита

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к композитам. Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к улучшенным композициям смазок для целлюлозно-термопластовых композитов, где композиция смазки содержит смесь между, по меньшей мере, одним бисамидом насыщенной жирной кислоты и, по меньшей мере, одним бисамидом ненасыщенной жирной кислоты.

2. Уровень техники

При всевозрастающем дефиците качественных древесных пиломатериалов наиболее желательным становится поиск альтернативных материалов, которые могут заменить собой древесину. В качестве таких заменителей древесины широко используются композитные материалы, полученные из пластиков и натурального волокна, и использование данных композитных материалов в коммерческих изделиях увеличивается быстрыми темпами. Данные композитные материалы можно использовать в широком ассортименте изделий для конструкционных и декоративных областей применения в архитектуре, а также в областях применения в автомобилестроения. Их можно резать, профилировать, ошкуривать, сверлить и закреплять точно так же, как и натуральную древесину.

Архитектурные изделия, содержащие данные композитные материалы, полученные из пластиков и натурального волокна, зачастую получают в результате экструдирования. Такие архитектурные изделия можно использовать как в бытовых, так и промышленных областях применения, например, при изготовлении напольных покрытий, перильных ограждений, ограждений изгородью, столбов, отделки, формованных изделий, обшивки, кровельной дранки, оконных переплетов, порогов и косяков. Потребители ожидают то, что в сопоставлении с древесиной такие композитные материалы обеспечат достижение больших долговечности и атмосферостойкости при пониженном уровне технического обслуживания. Композитные материалы, полученные из пластиков и природного волокна, в общем случае обладают стойкостью к гниению и повреждению насекомыми.

Доведение до максимума долговечности данных композитных материалов имеет критическое значение для потребителей, но точно так же и для производителей. В общем случае материалы имеют большую стоимость в сопоставлении с натуральной древесиной. Кроме того, они обычно тяжелее древесины, что представляет собой потенциальную трудность для строителей и является источником дополнительных конструкционных проблем для архитекторов и инженеров. Для устранения данных недостатков композитные материалы должны обеспечить достижение исключительных преимуществ с точки зрения долговечности и низкого уровня технического обслуживания.

Композитные материалы, полученные из пластиков и натурального волокна, также можно использовать и при производстве изделий для областей применения в автомобилестроении. Может быть изготовлен широкий ассортимент деталей, таких как ручки, внутренние рукоятки дверей и декоративные панели интерьера; а также скрытых деталей, таких как звукопоглощающие панели, обкладка багажника, чехлы запасных колес, бункеры и основы ковровых покрытий. Такие детали зачастую изготавливают по способу прессования или формования.

Другие варианты использования композитных материалов, полученных из пластиков и натурального волокна, включают листовые заменители древесно-волокнистой плиты, древесно-стружечной плиты и фанеры. Композитные материалы можно использовать для изготовления разнообразных мелких изделий, таких как кашпо, кадки, горшки и рамы для картин.

Подходящие для использования композитные материалы можно получать из различных пластиков, в том числе полиэтилена, полипропилена и сополимера этилен-винилацетат. Для уменьшения стоимости зачастую используют и пластики, переработанные для повторного использования. В особенности хорошо подходящим для использования при изготовлении напольных покрытий, перильных ограждений, ограждений изгородью и в подобных областях применения является полиэтилен высокой плотности (ПЭВП).

Натуральное волокно в композитных материалах используют для уменьшения стоимости и массы композитного материала и для улучшения физических свойств, в частности, жесткости и предела прочности при растяжении. Натуральное волокно превосходит синтетическое волокно, такое как углеродное и стеклянное, поскольку натуральное волокно имеет меньшую стоимость. Натуральное волокно также предпочтительно и в сопоставлении с минеральными наполнителями, такими как тальк и слюда, поскольку натуральное волокно обеспечивает получение более легких композитов. Натуральное волокно обычно представляет собой отходы производства в других процессах. Может быть использована почти что любая дисперсная целлюлоза, в том числе остатки древесины, газет, картона, соломы, отходы сельскохозяйственного производства и растениеводства и тому подобное.

Хорошо известная проблема при создании композитных материалов, получаемых из пластиков и натурального волокна, заключается в несовместимости волокна и пластика. Натуральное волокно является гидрофильным, имеющим множество свободных полярных гидроксильных групп на поверхности. Пластики, которые обычно используют вместе с таким волокном, в общем случае являются гидрофобными. Поэтому пластики с трудом смачивают поверхность натурального волокна и пристают к нему, что для получающегося в результате композитного материала приводит к потере прочности.

Данную проблему можно устранить в результате добавления к композитному материалу аппрета.

Аппреты предположительно исполняют свою функцию в результате прохождения реакции между реакционноспособным ангидридным или кислотным фрагментом и гидроксильными группами на поверхности волокна с образованием сложноэфирного соединительного звена. Гидрофобные полимерные цепи выступают за пределы поверхности волокна, где они могут вступать во взаимодействие с объемом полимерной матрицы. Точная природа взаимодействия будет зависеть от выбора аппрета и полимера и степени кристалличности полимера. В общем случае аппрет используется в качестве переходного мостика, который улучшает адгезию пластика к поверхности натурального волокна. У композитного материала, полученного из пластиков и натурального волокна, улучшенная адгезия в результате может привести к получению улучшенных физических свойств, в частности, пределов прочности при растяжении и при изгибе, стойкости к водопоглощению и ползучести, и к уменьшению линейного коэффициента теплового расширения (ЛКТР).

В случае необходимости переработки композитного материала, полученного из пластиков и натурального волокна, по способу экструдирования для содействия прохождению композитного материала через экструзионную головку обычно добавляют смазку. Система без надлежащего смазывания будет приводить к экструдированию композита при различных скоростях. Для композита это может в результате привести к получению различных неприемлемых физических недостатков в диапазоне от чешуйчатого внешнего вида в случае дефекта «акулья шкура» до пилообразных рваных кромок.

Обычно используемой системой смазки является смесь между стеаратом цинка и N,N'-этиленбисстеарамидным (ЭБС) воском. Другие смазки включают стеарат кальция, стеарат магния, неметаллические стеараты; парафиновый воск, воскообразный сложный полиэфир, полипропиленовый воск, бисамиды, полученные из жирных кислот, этиленбисолеамид, сложные эфиры, такие как стеарилстеарат, дистеарилфталат, пентаэритритадипинат-стеарат, этиленгликольдистеарат, пентаэритриттетрастеарат, глицеринтристеарат, полиэтиленгликоль-400-моностеарат, глицеринмоноолеат, глицериндистеарат и смешанные сложные эфиры сложных модифицированных жирных кислот.

К сожалению, было обнаружено то, что обычно используемая система смазки стеарат цинка-ЭБС создает помехи для действия аппретов. Предположительно, за помехи несет ответственность стеарат цинка, взаимодействующий с олефиновыми аппретами, привитыми малеиновым ангидридом. Стеаратное кольцо раскрывается и этерифицируется ангидридной группой, в то время как цинк образует комплекс с получающимся в результате карбоксилатом. После этого аппрет обеспечивает достижение значительно меньшего улучшения физических свойств композитного материала, полученного из пластиков и натурального волокна, в сопоставлении с ожидаемым.

В таких коммерческих композитных материалах, полученных из пластиков и натурального волокна, используют систему смазки стеарат цинка/этиленбисстеарамид без какого-либо аппрета. Данные рецептуры достаточно легко подвергаются экструдированию и обеспечивают получение продукта, обладающего превосходным внешним видом. В сопоставлении с физическими свойствами натуральной древесины соответствующие свойства данных композитов неудовлетворительны.

В патенте США № 4791020 описывают композиты, полученные из целлюлозного волокна, диспергированного в матрице полиэтилена и изоцианата и связываемого с ней во время последующих экструдирования и/или формования. Как утверждается, изоцианат улучшает адгезию между целлюлозным волокном и полиэтиленом, что для композита в результате приводит к получению улучшенных механических свойств при растяжении.

В патенте США № 5326513 описывают способ и устройство для изготовления плит на основе волокна из пластика, полученных с использованием шариков из пеностекла, вспученной глины, гранул пемзы, слюды или подобного материала и вспененного органического связующего, такого как эпоксидная смола, ПУ-фенольная смола и тому подобное. Связующее перемешивают с шариками, вспенивают и отверждают в матричном пространстве, образованном между двумя формующими пластинами (1, 2), расположенными друг от друга на определенном расстоянии. При получении в особенности легкой, но стабильной плиты на основе волокна из пластика для вмещения смеси, расположенной между двумя формующими пластинами во время прессования и до затвердевания, предусматривается наличие равномерно распределенных углублений, раскрывающихся в направлении внутренних сторон пластин. Устройство, используемое для реализации способа, включает две формующие пластины (1, 2), которые сводят друг с другом в прессе для уплотнения материала, расположенного между ними. На внутренней поверхности каждой формующей пластины (1, 2) предусматривается наличие множества равномерно распределенных конических формующих тел (4, 5), у которых площади поперечных сечений, расположенных параллельно поверхности формующей пластины, уменьшаются в направлении другой формующей пластины.

В патенте США № 5516472 описывают аппаратуру и способ для объединения органического волокнистого материала и термопластового материала в целях получения композита, имитирующего древесину. Перемешанный материал экструдируют в систему экструзионных головок, включающую переходную экструзионную головку, свивающую экструзионную головку и формующую экструзионную головку. Расход материала через систему экструзионных головок выравнивают в результате предварительного формования перемешанного материала при помощи переходной экструзионной головки до получения профиля, приближающегося по форме к конечному продукту, свивания материала при помощи свивающей экструзионной головки до получения индивидуальных прядей и прессования индивидуальных прядей при помощи формующей экструзионной головки после их выхода из свивающей экструзионной головки. Система экструзионных головок также может включать и адаптирующую экструзионную головку, расположенную в промежутке между экструдером и переходной экструзионной головкой, которая исполняет функцию регулирования количества перемешанного материала, который поступает в систему экструзионных головок. Также предусматривается и продукт, полученный из пригодных для вторичного использования материалов, раздробленных и перемешанных для получения в низкотемпературном экструдере композита, имитирующего древесину.

В патенте США № 6265037 описывают улучшенный композитный конструкционный элемент, включающий конструкционный элемент сложного профиля, изготовленный из композита, содержащего полипропиленовый полимер и древесное волокно. Материал является подходящим для использования в обычных областях применения в строительстве. Сложный профиль в форме экструдированного термопластичного композитного элемента можно использовать в описанных конструкциях бытового и промышленного назначения. Предпочтительно конструкционный элемент используют при изготовлении компонентов оконно-дверных конструкций, таких как окна и двери. Для получения конструкционных элементов в блоках оконно-дверных конструкций такие линейные элементы разрабатывают имеющими формы поперечных сечений специальной конфигурации. Конструкционные элементы должны обладать прочностью, термостойкостью и атмосферостойкостью, достаточными для обеспечения изготовления конструкционно-прочного оконного блока, который может легко устанавливаться в оконном проеме, но может сохранять свои привлекательный внешний вид и структурную целостность в течение срока службы оконного блока, зачастую составляющего двадцать лет и более. Конструкционный элемент имеет полое сложное поперечное сечение при наличии, по меньшей мере, одного структурного полотна или одного крепежного полотна, сформованных в компоненте. Внешняя сторона экструдированного компонента имеет видимый слой защитной пленки и подвергается профилированию и адаптированию для установки в оконных проемах. Внешняя сторона также включает профиль и компоненты, способные обеспечить опору для элементов блока оконно-дверной конструкции, такого как блок окна, оконной створки или сдвижной дверной створки. Улучшенные полипропиленовые конструкционные элементы демонстрируют уникальные преимущества и могут быть собраны по способам сварки термопластов.

В патенте США № 6344504 описывают экструдированный материал, моделирующий древесину, который характеризуется высоким уровнем содержания целлюлозного материала и, прежде всего, присутствием порошкообразного термопластового материала.

В патенте США № 6498205 описывают экструдируемый древесный композит, который содержит целлюлозный материал и порошкообразный термопластовый материал.

В патенте США № 6632863 описывают гранулу целлюлоза/полиолефин, содержащую полиолефиновый материал и целлюлозный материал. Гранулу можно подвергать концентрированию, так что она будет содержать менее чем приблизительно 20% (масс.) полиолефинового материала, и, по меньшей мере, приблизительно 55% (масс.) целлюлозного материала. Гранулы можно транспортировать до удаленного местоположения производства, где их можно перемешивать с дополнительным полиолефиновым материалом до получения синтетического древесного компонента.

В патенте США № 6682789 описывают элемент, включающий сложный профиль, изготовленный из композита, содержащего полипропиленовый полимер и древесное волокно. Композит является подходящим для использования в областях применения в строительстве. Профиль можно использовать в конструкциях бытового и промышленного назначения. Элемент используют при изготовлении компонентов оконно-дверных конструкций, таких как окна и двери. Элементы обладают прочностью, термостойкостью и атмосферостойкостью. Элемент имеет сложное поперечное сечение при наличии, по меньшей мере, одного структурного полотна или одного крепежного полотна. Внешняя сторона может иметь защитную пленку и подвергается профилированию для использования в блоке оконно-дверной конструкции, таком как блок окна, оконной створки или сдвижной дверной створки. Элементы могут быть собраны по способам термической сварки.

В патенте США № 7151125 описывают экструдируемый состав, способ экструдирования с использованием полимера, целлюлозного волокна и, по меньшей мере, одной смазки, выбираемой из группы, состоящей из этоксилированных сложных эфиров гидантоинов, этоксилированных сложных эфиров сорбита и сорбитана и этиленбисамидов, полученных из жирных кислот, содержащих 6-10 атомов углерода, и композиты, изготовленные по таким способам, которые моделируют обычно используемые древесные продукты. Еще один вариант реализации изобретения относится к композиции, содержащей полимер, целлюлозное волокно из отходов сельскохозяйственного производства и смазку, содержащую смесь между алкиленбисамидом, полученным из С₁₀-С₁₈ жирной кислоты, и щелочноземельной солью жирной кислоты.

В патентной заявке США № 2001/0051243 описывают улучшенный композитный конструкционный элемент, включающий конструкционный элемент сложного профиля, изготовленный из композита, содержащего полипропиленовый полимер и древесное волокно. Материал является подходящим для использования в обычных областях применения в строительстве. Сложный профиль в форме экструдированного термопластичного композитного элемента можно использовать в описанных конструкциях бытового и промышленного назначения. Предпочтительно конструкционный элемент используют при изготовлении компонентов оконно-дверных конструкций, таких как окна и двери. Для получения конструкционных элементов в блоках оконно-дверных конструкций такие линейные элементы разрабатывают имеющими формы поперечных сечений специальной конфигурации. Конструкционные элементы должны обладать прочностью, термостойкостью и атмосферостойкостью, достаточными для обеспечения изготовления конструкционно-прочного оконного блока, который может легко устанавливаться в оконном проеме, но может сохранять свои привлекательный внешний вид и структурную целостность в течение срока службы оконного блока, зачастую составляющего двадцать лет и более. Конструкционный элемент имеет полое сложное поперечное сечение при наличии, по меньшей мере, одного структурного полотна или одного крепежного полотна, сформованных в компоненте. Внешняя сторона экструдированного компонента имеет видимый слой защитной пленки и подвергается профилированию и адаптированию для установки в оконных проемах. Внешняя сторона также включает профиль и компоненты, способные обеспечить опору для элементов блока оконно-дверной конструкции, такого как блок окна, оконной створки или сдвижной дверной створки. Улучшенные полипропиленовые конструкционные элементы демонстрируют уникальные преимущества и могут быть собраны по способам сварки термопластов.

В японском патенте JP 08239535 A2 сообщают об использовании при получении композитов ПВХ-древесина одного или нескольких бисамидов или амидов диалкилкарбоновых кислот.

В японском патенте JP 08302129 A2 сообщают об использовании при получении термически вспененных композитов ПВХ-древесина одного или нескольких амидов или бисамидов.

Описания предшествующих документов во всей своей полноте посредством ссылки включаются в настоящий документ.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На известном уровне техники предполагается желательность удаления стеаратов металлов из рецептур композитов, но не сообщается о возможности достижения этого при одновременном сохранении в рецептуре знакомого, недорогого и широко используемого этиленбисстеарамида.

Настоящее изобретение относится к композиции, которая способствует переработке и изготовлению целлюлозно-термопластового композита. Данная композиция представляет собой неожиданную и синергетическую комбинацию бисамида жирной кислоты (а), обладающего структурой:

где R₁ и R₂ независимо представляют собой насыщенные гидрокарбильные группы, содержащие от приблизительно 11 до приблизительно 35 атомов углерода, предпочтительно с соотношением в диапазоне от приблизительно 1:19 до приблизительно 9:1, и жирного амида (b), обладающего структурой:

где R₃ и R₄ независимо представляют собой ненасыщенные гидрокарбильные группы, содержащие от приблизительно 11 до приблизительно 35 атомов углерода; дисперсной целлюлозы (с); термопласта (d); и аппрета (е) для обеспечения аппретирования в паре дисперсная целлюлоза (с)-термопласт (d). Данная комбинация делает возможным экструдирование композитов при скоростях, которые превосходят скорости, получаемые в случае системы стеарат металла/этиленбисстеарамид, при одновременном обеспечении достижения существенного улучшения механических свойств, таких как предел прочности при изгибе и водопоглощение.

Настоящее изобретение также относится к способу экструдирования комбинации бисамида насыщенной жирной кислоты (а), ненасыщенного бисамида (b), дисперсной целлюлозы (с), термопласта (d) и аппрета (е) при помощи экструдера для получения целлюлозно-термопластового композита.

Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к композиции, содержащей:

(а) по меньшей мере, один бисамид насыщенной жирной кислоты, обладающий структурой:

где R₁ и R₂ независимо представляют собой насыщенные гидрокарбильные группы, содержащие от 11 до 35 атомов углерода,

(b) по меньшей мере, один бисамид ненасыщенной жирной кислоты, обладающий структурой:

где R₃ и R₄ независимо представляют собой ненасыщенные гидрокарбильные группы, содержащие от приблизительно 11 до приблизительно 35 атомов углерода;

(с) по меньшей мере, один дисперсный целлюлозный материал;

(d) по меньшей мере, одну термопластичную смолу;

(е) по меньшей мере, один аппрет для обеспечения аппретирования в паре дисперсный целлюлозный материал (с)-термопластичная смола (d);

(f) необязательно, по меньшей мере, один неорганический дисперсный материал; и

(g) необязательно также можно добавлять и другие смазки, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этим: полиэтиленовые воска, парафиновые воска, карбоксилаты щелочных металлов, такие как стеарат натрия, стеарат калия, индивидуально или в комбинации.

В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения композиции, включающему

(i) объединение

(а) по меньшей мере, одного бисамида насыщенной жирной кислоты, обладающего структурой:

где R₁ и R₂ независимо представляют собой насыщенные гидрокарбильные группы, содержащие от 11 до 35 атомов углерода,

(b) по меньшей мере, одного бисамида ненасыщенной жирной кислоты, обладающего структурой:

где R₃ и R₄ независимо представляют собой ненасыщенные гидрокарбильные группы, содержащие от приблизительно 11 до приблизительно 35 атомов углерода;

(с) по меньшей мере, одного дисперсного целлюлозного материала;

(d) по меньшей мере, одной термопластичной смолы;

(е) по меньшей мере, одного аппрета для обеспечения аппретирования в паре дисперсный целлюлозный материал (с)-термопластичная смола (d);

(f) необязательно, по меньшей мере, одного неорганического дисперсного материала; и

(g) необязательно также можно добавлять и другие смазки, такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этим: полиэтиленовые воска, парафиновые воска, карбоксилаты щелочных металлов, такие как стеарат натрия, стеарат калия, индивидуально или в комбинации,

и

(ii) экструдирование комбинации со стадии (i) при помощи экструдера для получения целлюлозно-термопластового композита.

В еще одном другом аспекте настоящее изобретение относится к изделию, изготовленному из описанной ранее композиции, где изделие выбирают из группы, состоящей из сплошных или полых целлюлозно-термопластовых композитных профиля, плиты, стержня, пряди, гранулы, обшивки, листа и их комбинаций.

Предпочитается, чтобы алкильные группы R₁ и R₂ в вышеупомянутых насыщенных бисамидах представляли бы собой линейные насыщенные гидрокарбильные группы и чтобы алкильные группы R₃ и R₃ в вышеупомянутых ненасыщенных бисамидах представляли бы собой линейные ненасыщенные гидрокарбильные группы.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА (ВАРИАНТОВ) РЕАЛИЗАЦИИ

В рецептуре целлюлозно-термопластовых композитов возможность использования аппрета является наиболее желательной. Аппреты могут обеспечить достижение значительного улучшения физических свойств целлюлозно-термопластовых композитов, но при экструдировании целлюлозно-термопластовых композитов, содержащих аппрет, сталкиваются с повышенными трудностями, что требует использования дополнительного количества смазки. Дополнительная смазка может значительно уменьшить ожидаемое улучшение физических свойств.

В соответствии с настоящим изобретением в настоящее время было обнаружено то, что использование аппрета в комбинации с (а) бисамидом насыщенной жирной кислоты и (b) бисамидом ненасыщенной жирной кислоты при соотношении между количествами (а) и (b) в диапазоне от приблизительно 1:19 до приблизительно 9:1 позволяет устранить данные проблемы с переработкой, делая возможным экструдирование целлюлозно-термопластового композита, обладающего полностью удовлетворительным внешним видом, при большей скорости в сопоставлении с той, которую получают в случае сравнительной рецептуры, содержащей систему стеарат цинка/этиленбисстеарамид и не содержащей аппрета, при одновременном обеспечении получения улучшенных механических свойств, таких как повышенные предел прочности при изгибе и стойкость к водопоглощению.

Комбинация бисамида насыщенной жирной кислоты (а) и бисамида ненасыщенной жирной кислоты (b) выступает в роли смазки, которая не ухудшает функционирование аппрета (е), который также присутствует. Как описывалось ранее, в структуре бисамида насыщенной жирной кислоты (а) R₁ и R₂ представляют собой независимо выбираемые насыщенные гидрокарбильные группы, содержащие от 11 до 35 атомов углерода. Предпочтительно R₁ и R₂ представляют собой независимо выбираемые насыщенные линейные гидрокарбильные группы, содержащие от 15 до 22 атомов углерода. Примеры бисамидов жирных кислот (а), которые можно использовать в практике настоящего изобретения, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: N,N'-этиленбиспальмитамид, N,N'-этиленбисстеарамид (ЭБС), N,N'-этиленбисарахидамид, N,N'-этиленбисбегенамид и тому подобное и их комбинации. В структуре бисамида ненасыщенной жирной кислоты (b) R₃ и R₄ представляют собой независимо выбираемые насыщенные линейные гидрокарбильные группы, содержащие от 11 до 35 атомов углерода. Предпочтительно, R₃ и R₄ представляют собой независимо выбираемые насыщенные линейные гидрокарбильные группы, содержащие от 15 до 22 атомов углерода. Примеры бисамидов ненасыщенных жирных кислот (b), которые можно использовать в практике настоящего изобретения, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: N,N'-этиленбиспальмитолеамид, N,N'-этиленбисолеамид (ЭБО), N,N'-этиленбисэлаидамид, N,N'-этиленбисгондамид, N,N'-этиленбисэрукамид, N,N'-этиленбисбрассидамид и тому подобное и их комбинации.

Композиция необязательно может содержать другие смазки (g), такие как нижеследующие, но не ограничивающиеся только этим: полиэтиленовые воска или парафиновые воска. Коммерчески доступные примеры таких смазок включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: полиэтиленовые воска серии А-С® (Honeywell). Другие необязательные смазки включают карбоксилаты щелочных металлов, такие как стеарат натрия, стеарат калия или их комбинации.

Композиция необязательно может содержать неорганический дисперсный материал (f), которым может являться любая дисперсная неорганика, которая может создавать в композиции смазывающее действие. Смазывающее действие таково, что оно может облегчать экструдирование целлюлозно-термопластового композита при эквивалентной скорости в сопоставлении с обычно используемыми композициями смазок на основе системы стеарат цинка/ЭБС, которые не используют совместно с аппретом (е). Примеры подходящих для использования разновидностей дисперсной неорганики (f) включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: пемза, оксид алюминия, диатомовая земля, стекло, диоксид кремния, диоксид титана, оксид железа, оксид цинка, оксид магния, керамические материалы, гидраты силиката кальция, микросферы, перлит, цеолиты, глина, каолин, метакаолин, слюда, карбонат кальция, эмульсия полимерной смолы, волластонит, тальк, диоксид титана, сульфат бария, сульфат кальция, акриловые смолы, вермикулит, микросферы, гипс, алюминат кальция, оксид магния и тому подобное и их комбинации. Предпочтительными разновидностями дисперсной неорганики (f) являются пемза и тальк. Наиболее предпочтительным пемзовым продуктом (f) является тонкоизмельченная порошкообразная пемза, например, та, которую получают как VitroCo (Vitrolite), Elkem (Sidistar), Hess, и их комбинации. Наиболее предпочтительными тальковыми продуктами (f) являются пластинчатые, высокочистые разновидности талька, например, те, которые продаются как Silverline 002 и Silverline 403 в компании Luzenac America Corporation. Специалисты в соответствующей области техники должны осознавать то, что могут быть использованы одна или несколько разновидностей дисперсной неорганики (f).

Целлюлозными дисперсными материалами (с) может являться любая известная обычно или коммерчески используемая дисперсная целлюлоза, которую можно использовать в целлюлозно-термопластовых композитах. Примеры подходящих для использования разновидностей дисперсной целлюлозы (с) включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: древесная целлюлоза, древесные частицы, древесная щепа, измельченная древесная масса, древесная мука, древесная стружка, древесные шпоны, древесно-слоистые пластики, опилки, целлюлозная масса на основе бумаги, газет, картона, соломы, люцерны, пшеницы, хлопок, стебли кукурузы, сердцевины кукурузных початков, рисовые отруби, луковицы риса, скорлупа кокосового ореха, шелуха арахисового ореха, выжимки сахарного тростника, бамбуковое, пальмовое волокно, пенька, лен, кенаф, растительное волокно, растительная фибра, вискоза, злаковые травы, волокно древесной целлюлозной массы, рис, рисовое волокно, эспарто, волокно эспарто, лубяное волокно, джут, джутовое волокно, льняное волокно, конопля, волокно конопли, лен, льняное волокно, рами, волокно рами, листовое волокно, абака, манильская пенька, сизаль, волокно сизаля, химическая целлюлозная масса, хлопковое волокно, волокно соломы, травяное волокно, овес, овсяная мякина, ячмень, ячменная мякина, скорлупа грецкого ореха, семенное зерно в состоянии муки и раздробленном состоянии, клубнеплоды, картофель, корнеплоды, тапиока, корнеплод тапиоки, кассава, корнеплод кассавы, маниок, корнеплод маниока, сладкий картофель, маранта, сердцевина саговой пальмы, стебли, лузга, шелуха, плоды, волокно вторично используемой бумаги, вторично используемые коробки, волокно вторично используемых коробок, вторично используемые газеты, волокно вторично используемых газет, вторично используемая бумага для компьютерной распечатки, волокно вторично используемой бумаги для компьютерной распечатки, отходы молотьбы, волокно древесины лиственных пород, волокно древесины хвойных пород, газетная бумага, размолотая газетная бумага, бумага журналов, размолотая бумага журналов, бумага книг, размолотая бумага книг, размолотый картон, пшеничная мякина, бамбуковое волокно, прудовый ил, пробка и тому подобное и их комбинации. Предпочтительно целлюлозный дисперсный материал (с) выбирают из группы, состоящей из древесного волокна, древесной муки и их комбинаций. Специалисты в соответствующей области техники должны осознавать то, что могут быть использованы одна или несколько разновидностей дисперсной целлюлозы (с).

Термопластичной смолой (d) может являться любой полимер, но, предпочтительно, ею являются полиолефин, более предпочтительно полиэтилен, полипропилен, сополимеры этилена с пропиленом, сополимеры пропилена с другими альфа-олефинами, например, бутеном, гексеном и октеном, сополимеры полиэтилена с винилацетатом и их комбинации. Наиболее предпочтительно термопластичную смолу (d) выбирают из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, линейного полиэтилена низкой плотности, полипропилена, сополимеров пропилена с другими альфа-олефинами, например, бутеном, гексеном и октеном, сополимеров этилена с пропиленом, сополимера этилен-винилацетат и их комбинаций.

Как отмечалось ранее, в рецептуре композитов натуральное волокно-пластик возможность использования аппрета (е) является наиболее желательной. Аппреты могут обеспечить достижение значительного улучшения физических свойств целлюлозно-термопластовых композитов. Для целлюлозно-термопластовых композитов наиболее заметным является улучшение предела прочности при изгибе и стойкости к водопоглощению.

Улучшение предела прочности при изгибе важно, поскольку натуральная древесина характеризуется намного более высоким пределом прочности при изгибе в сопоставлении с полимерной матрицей, а целлюлозно-термопластовые композиты в случае необходимости их использования в областях применения в архитектуре должны обладать прочностными свойствами, которые подобны соответствующим свойствам натуральной древесины. Улучшенная водостойкость коррелирует со стойкостью к гниению и, таким образом, она также имеет исключительную важность для изделий, предназначенных для областей применения на внешних поверхностях. Уменьшение ползучести и ЛКТР улучшает стабильность геометрических размеров целлюлозно-термопластового композита и поэтому и его пригодность для вариантов использования в архитектуре.

Данное улучшение физических свойств легко наблюдается у формованных образцов для испытаний. Повышенные трудности встречаются при экструдировании целлюлозно-термопластовых композитов, содержащих аппрет. При этом требуется использование дополнительного количества смазки, что, как отмечалось ранее, может значительно уменьшить ожидаемое улучшение физических свойств.

Подходящие для использования аппреты (е) включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: полиолефины, привитые малеиновым ангидридом, полиолефины, замещенные сукцинилангидридом, полиолефины, привитые акриловой кислотой, полиолефины, привитые винилацетатом, и тому подобное и их комбинации. Предпочтительно аппрет (е) выбирают из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности, привитого малеиновым ангидридом, полиэтилена низкой плотности, привитого малеиновым ангидридом, линейного полиэтилена низкой плотности, привитого малеиновым ангидридом, полиэтиленового воска, привитого малеиновым ангидридом, полипропилена, привитого малеиновым ангидридом, привитых малеиновым ангидридом сополимеров пропилена с другими альфа-олефинами, например бутеном, гексеном и октеном, полиэтилена высокой плотности, привитого акриловой кислотой, полиэтилена низкой плотности, привитого акриловой кислотой, полипропилена, привитого акриловой кислотой, привитых акриловой кислотой сополимеров пропилена с другими альфа-олефинами, например бутаном, гексеном и октаном, сополимера этилен-винилацетат и их комбинаций. Коммерчески доступные примеры таких аппретов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: Polybond (Chemtura), Orevac и Lotader (Arkema), Licomont (Clariant), Epolene (Eastman), Integrate (Equistar), Exxelor (ExxonMobil), A-C Waxes и Optipak (Honeywell), Fusabond (E. I. DuPont de Nemours) и Bondyram (Polyram). Данные аппреты можно получать по способам реакционного экструдирования, в котором для получения функционализованного аппрета нефункционализованную полиолефиновую смолу вводят в реакцию с малеиновым ангидридом и инициатором во время экструдирования в двухчервячном экструдере при повышенной температуре.

В дополнение к традиционным продуктам реакционного экструдирования аппретом (е) может являться полиолефин, замещенный нетрадиционным ангидридом, получаемый в результате проведения сополимеризации циклического ангидрида с олефином. Примером такого полиэтилена, замещенного нетрадиционным ангидридом, является Fusabond WPC576 (E. I. DuPont de Ne