▲ Наверх ▲

Блог Telko

Свежие идеи по разработке новой продукции и ценные советы по использованию такого сырья, как пластмассы, химикаты и смазочные материалы

Полимеры Kraton как совместители пластиков

18.3.2019 | Telko Russia

Переработка «вторички» привлекательна как в силу экологичности решения, так и по причине низкой себестоимости исходного материала. Совместная переработка пластиков без совместителя, как правило, несущественно улучшает свойства конечного компаунда по причине несовместимости компонентов. Применение блок-сополимеров Kraton позволяет совмещать пластики и получать стабильные морфологические системы, обладающие меньшей хрупкостью, повышенной ударной прочностью и объединенными свойствами компонентов смеси. Широкий ассортимент марок полимеров Kraton позволяет совмещать термопласты общего назначения друг с другом и с инженерными пластиками. Данная публикация является переводом части бюллетеня Kraton Polymers по модификации термопластов и их совмещению.

 

Переработка «вторички» привлекательна как в силу экологичности решения, так и по причине низкой себестоимости исходного материала. Совместная переработка пластиков без совместителя, как правило, несущественно улучшает свойства конечного компаунда по причине несовместимости компонентов. Применение блок-сополимеров Kraton позволяет совмещать пластики и получать стабильные морфологические системы, обладающие меньшей хрупкостью, повышенной ударной прочностью и объединенными свойствами компонентов смеси. Широкий ассортимент марок полимеров Kraton позволяет совмещать термопласты общего назначения друг с другом и с инженерными пластиками. Данная публикация является переводом части бюллетеня Kraton Polymers по модификации термопластов и их совмещению.

 

Смеси различных пластиков обычно не обладают очень интересными свойствами вследствие несовместимости компонентов и низкой межфазной адгезии, обуславливающей сегрегацию фаз. Такие смеси обладают невысокими показателями ударной прочности, прочности при растяжении и удлинения на разрыв. Наиболее общими совмещающими агентами являются блок-сополимеры. Характерная структура блок-сополимеров позволяет им одновременно совмещать несколько пластиков. Блок-сополимеры образуют системы со стабильной морфологией, обладающие меньшей хрупкостью, повышенной ударной прочностью и объединенными свойствами компонентов смеси.

 

Применяемый блок-сополимер должен обладать сродством к каждому из компонентов смеси. При выполнении этого требования адгезия между фазами компонентов повышается, а размеры частиц полимера, диспергированного в совмещаемом пластике, уменьшаются.

 

Стандартным применением блок-сополимеров Kraton D и Kraton G является использование их в качестве совместителей фаз различных смесей термопластов общего назначения. В частности, они применяются при совмещении стирольных полимеров с полиолефинами.

 

Функциональные полимеры Kraton G применяются для совмещения более полярных пластиков, например, полиамидов, АБС пластиков (сополимеров акрилонитрила, бутадиена и стирола) или сложных полиэфиров с полиолефинами. При постановке задачи об утилизации отслуживших свой срок или выполнивших свою функцию изделий и переработки производственного брака, технология совмещения пластиков предлагает решения разным отраслям промышленности и предполагает производство вторичных продуктов с хорошими показателями. В табл.1 – 4 приведено несколько примеров применения полимеров Kraton в качестве совместителей пластиков.

 

Табл.1. Тройные смеси кристаллического полистирола (PS), полиэтилена высокого давления (LDPE) и Kraton D1152

 

Состав, %вес
Кристаллический PS 50 47,5 45
LDPE 50 47,5 45
Kraton D1152 5 10
Свойства
Ударная вязкость по Изоду
надрезанный образец, кДж/м2
ненадрезанный образец, кДж/м2
 
2,5
5,4
 
2,2
13,0
 
3,8
10,1
  B1 B B
Показатели на изгиб
модуль упругости при изгибе, МПа
прочность на изгиб, МПа
 
1110
41
 
1195
35
 
940
31

 

Табл.2. Тройные смеси сложных полиэфиров, полиолефинов и Kraton FG1901

 

Состав, %вес
РР сополимер 50 47,5
LDPE 50 47,5
PET 50 47,5 50 47,5
Kraton FG1901 5 5
Свойства
Ударная вязкость по Изоду
надрезанный образец, кДж/м2
ненадрезанный образец, кДж/м2
 
2,2
7,9
 
3,5
11,7
 
2,4
7,5
 
3,7
16,7
  B1 B B B
Показатели на изгиб
модуль упругости при изгибе, МПа
прочность на изгиб, МПа
 
1455
42
 
1265
41
 
940
33
 
780
28

 

1 – хрупкое разрушение
 

Табл.3. Тройные смеси сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), полиолефинов и Kraton FG1901

 

Состав, %вес
ABS 50 45 50 45
PP сополимер 50 45
HDPE 50 45
Kraton FG1901 10 10
Свойства
Ударные характеристики1
ударная вязкость по Изоду, надрезанный образец, Дж/м
динамическое испытание на изгиб, Дж 2
 
64
1,2
 
251
6,7
 
53
2,7
 
112
5,1
Характеристики напряжение-деформация 3
предел текучести при растяжении, МПа
предельная прочность при растяжении, МПа
предельное удлинение при растяжении, %
 
24,5
23,7
3
 
23,4
19,9
75
 
27,6
27,6
2
 
25,6
19,8
53

 

1 – ударная вязкость по Изоду в соответствии с ASTM D256, Дж/м
2 – динамическое испытание на изгиб в соответствии с ASTM D3763, Дж
3 – в соответствии с ASTM 638
 

Табл.4. Тройные смеси полиамида-6 (PA-6), полипропилена (PP) и Kraton FG1901

 

Состав, %вес
PA-6 50 47,5 45
PP сополимер 50 47,5 45
Kraton FG1901 5 10
Свойства
Ударная вязкость по Изоду
надрезанный образец, кДж/м2
ненадрезанный образец, кДж/м2
 
4
12
 
27
158
 
87
144
  B1 NB NB
Показатели на изгиб
модуль упругости при изгибе, МПа
прочность на изгиб, МПа
 
1015
28
 
1205
39
 
1075
36

 

1 – B – хрупкое разрушение, NB – нехрупкое или дуктильное разрушение
 

Переработка полимеров Kraton

Основное правило смешения в расплаве полимеров Kraton с термопластами– работать при обычных условиях переработки данного термопласта. Для достижения желаемого уровня дисперсии полимеров Kraton в матрице термопласта рекомендуется использовать двухшнековый экструдер. Для некоторых систем достаточно бывает переработки на одношнековом экструдере. Конфигурация шнека должна позволять достигать высоких уровней сдвига. Вязкость полимеров Kraton в незначительной степени зависит от изменений температуры. Для улучшения смешения полимеров Kraton с термопластом следует повысить уровень сдвигового усилия.

 

Полимеры Kraton D содержат ненасыщенный эластомерный блок и поэтому чувствительны к воздействию кислорода, озона и ультрафиолетового облучения. Выпускаемый полимер содержит достаточное количество антиоксиданта для защиты продукта от окисления во время его производства, отгрузки и хранения. Чтобы защитить полимер во время переработки и при эксплуатации композиции на его основе, при смешении следует добавить дополнительное количество стабилизатора. Полимеры Kraton G также содержат незначительное количество фенольного антиоксиданта. Хотя стабильность этих полимеров намного выше, чем полимеров Kraton D, хорошей практикой является внесение дополнительного количества стабилизатора в смеси, содержащие даже эти стабильные полимеры.

 

При стабилизации смесей полимеров Kraton и термопластов, помимо эластомера важно также стабилизировать и пластиковую матрицу. Обычно стабилизатор термопластичного компонента смеси стабилизирует и полимер Kraton. Стандартное решение стабилизации полимеров Kraton при переработке и тепловом старении – применение антиоксидантов на основе стерически затрудненных фенолов, например, Irganox 1010 (BASF) и дилаурил тиодипропионата (DLTDP). Общим УФ стабилизатором является бензотриазол, например, Tinuvin UV-327 (BASF).

 

Telko Russia

Telko Russia

Telko — ведущий мировой эксперт и поставщик промышленной химии и сырья для производства продукции из пластмасс. Наша мощная служба по работе с заказчиками также занимается технической поддержкой и развитием производственных процессов. Telko представляет продукцию ведущих международных производителей. Конкурентное преимущество компании — это многолетний опыт работы с сырьем для производственных процессов заказчиков.