Полівінілхлоридна композиція

Полівінілхлоридна композиція, що містить полівінілхлоридну суспензійну смолу та дибутилф 3 веденими компонентами. Пластифікатори надають матеріалу гнучкість. При введенні 1 моль пластифікатора на 6-7 мономірних ланцюгів ПВХ розвивається пластичний стан уже при Т=18-20 °С внаслідок помірного послаблення міжмолекулярних сил і появлення великої рухливості макромолекул. Як пластифікатор вибрано дибутилфталат (ДБФ), який має високу пластифікаційну ефективність, сумісність з полівінілхлоридною смолою ПВХ-С-70, нітрильним каучуком, наповнювачами (каоліном, білою сажою та шкіряним пилом). Нітрильний каучук добре суміщається з полівінілхлоридною смолою ПВХ-С-70 і дає кращі суспензійні показники, високу гнучкість при низьких температурах та високі фізико-механічні показники. При введенні 40 % вітрильного каучуку СКН-40 від ваги полівінілхлоридної смоли ПВХ-С-70 межа міцності при розтягуванні дорівнює 2000÷2800 Н/см2, відносне подовження - 200÷300 %, твердість по Шору - 85÷90 ум. од., температура скловання - 15÷25 °С. Наповнювачі вводяться в композицію для здешевлення готових виробів. Як наповнювачі можуть бути і пігменти. Біла сажа являється і стабілізатором. В заявленій композиції наповнювачами, крім білої сажі, міститься літопон і шкіряний пил. Для збільшення строку експлуатації плит для розкрою та розрубу необхідно, щоб їх твердість знаходилась в межах від 85 до 92 одиниць за Шором. При розробці рецептури визначали залежність твердості плит від вмісту пластифікатора, наповнювачів, нітрильного каучуку, стабілізаторів. Залежно від вмісту ДБФ в діапазоні від 19 до 40 % перевіряли твердість плит. Найкращими властивостями володіють плити з вмістом ДБФ 29 і 31 % від ПВХ (твердість знаходиться в діапазоні 90÷85 ум. од. по Шору). В рецептуру заявленої композиції вводили від 16 % до 23 % нітрильного каучуку СКН-40 або 36÷43 % залежно від ваги полівінілхлоридної смоли ПВХ-С-70. Твердість за Шором 85÷93 ум. од визначалась при вмісті в складі композиції від 18 % до 22 % нітрильного каучуку СКН-40. Введенням білої сажі значно покращує якість виробів і збільшує строки експлуатації. При вмісті білої сажі в композиції 3,0-3,2 % показники твердості становлять 89-92 од. При вмісті літопону від 2,1÷2,3 % - композиція крихка, найкращі показники твердості (85÷87 од.) при 1,8÷2,0 % літопону. Показники твердості (85-90 од.) при вмісті шкіряного пилу 19,5-22 %. Крім того, в умовах виробництва перевіряли, наскільки довго працює плита в залежності від розкрою і розрубу. Було досліджено, що поверхня плити та її якість не пошкоджується протягом 4 місяців. Після 4-х місяців поверхня плити шершувалася до одержання гладкої поверхні і знову працювала 4 місяці. Після повного використання плити переробляють за даною технологією. Приклад конкретної реалізації: Полівінілхлоридна смола ПВХ-С-70, дибутил 57135 4 фталат, шкіряний або гумовий пил, біла сажа змішується в спеціальному посуді й витримується перед вальцюванням протягом 1 години. Суміш вальцюється на вальцях протягом 40 хв. при поступовому збільшені зазору між валками до 7 мм, при цьому вода відключається, охолодження валків не відбувається. Стрічка товщиною 7 мм знімається з валків і розрізається на куски по шаблону. Куски, перед загрузкою в прес, розігрівають до температури 85±5 °С, а потім вкладаються в прес-форми для вулканізації. Перед закладкою кусків в пресформу, її змащують 20-процентною мильною емульсією. Для виготовлення плит довжиною 1,5 м і шириною 70 см - час вулканізації 1,5 год., тиск в пресі 22 МПа, температура верхнього розігріву 160 °С, температура нижнього розігріву 140 °С. Готові плити охолоджуються під цим же тиском впродовж 1,5 год. Для виготовлення плит розмірами 60х40см час вулканізації 30 хв., тиск в пресі 10 МПа, температура верхнього розігріву 160 °С, температура нижнього розігріву 140 °С. Готові плити охолоджуються під цим же тиском впродовж 30 хв. Витримка готових плит перед експлуатацією не менше 24 год. Відпрацьовані плити розігрівають в термостаті при температурі 100-105 °С протягом 2 год., потім вальцюють на вальцях 10-15 хв. з добавкою композиції до 1 кг на 1 плиту. Після вальцювання проводиться вулканізація плит, згідно опрацьованої технології. Синтетичний каучук нітрильний змішується в різних пропорціях з полівінілхлоридом, на суміщення речовин більше впливає вміст каучуку, наявність акрилонітрилу, найбільше підходить каучук, який містить 30-40 % акрилонітрилу. На вальцях вальцюється каучук СКН-40 протягом 7 хв., потім суміш, яка витримується в спеціальній тарі, поступово добавляють на вальцях протягом 40 хв. при поступовому збільшуванні зазору між валками до 7 мм, при цьому вода відключається, охолодження валків не відбувається. Стрічка товщиною 7 мм знімається з валків і розрізається на куски по шаблону. Куски, перед загрузкою в прес, розігрівають до температури 85±5 °С, а потім вкладаються в прес-форми для вулканізації. Перед закладкою кусків в пресформу, її змащують 20-процентною мильною емульсією. Приклад 1. Готували заявлену композицію такого складу, мас. % Полівінілхлоридна суспензійна смола С-70 46,0 Нітрильний каучук СКН-40 16,0 Літопон 1,8 Дібутилфталат 13,2 Шкіряний пил 20,0 Біла сажа 3,0 Приклад 2. Готували заявлену композицію такого складу, мас. % Полівінілхлоридна суспензійна смола С-70 48,2 Нітрильний каучук СКН-40 18,0 Літопон 2,0 5 57135 Дібутилфталат 14,0 Шкіряний пил 22,0 Біла сажа 3,9 За прикладом 1 твердість плит становить 8589 од. за Шором, що відповідає технічним вимогам щодо якості виготовлених плит. За прикладом 2 твердість плит для розкрою та розрубу деталей взуття становить 90-95 од. за Шору. Приклад 3. Готували заявлену композицію такого складу, мас. % Полівінілхлоридна суспензійна смола С-70 46,5 Нітрильний каучук СКН-40 16,5 Літопон 1,75 Дібутилфталат 13,6 Шкіряний пил 20,5 Біла сажа 3,2 Результати показника твердості достатньо високі і відповідають вимогам щодо плит. Приклад 4. Готували заявлену композицію такого складу, мас. % Полівінілхлоридна суспензійна смола С-70 47,0 Вітрильний каучук СКН-40 15,0 Літопон 1,7 Дібутилфталат 13,8 Шкіряний пил 21,0 Біла сажа 2,9 Приклад 5. Готували заявлену композицію такого складу, мас. % Полівінілхлоридна суспензійна смола С-70 48,0 Вітрильний каучук СКН-40 17,0 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 Літопон 1,85 Дібутилфталат 14,5 Шкіряний пил 19,0 Біла сажа 2,8 При зменшенні заявленої кількості пластифікатора збільшується крихкість плит. А при збільшенні - зростає еластичність (м'якість), внаслідок чого різак занадто глибоко врізається в плиту. При збільшенні кількості наповнювачів підвищується твердість плит і зменшується строк їх експлуатації. При зменшенні наповнювачів збільшується вартість виробів та значно знижується твердість і підвищується в'язкість матеріалу, що потребує застосування дорогого різачного устаткування. При застосуванні нітрильного каучуку в більшій або меншій кількості має місце погіршення технологічності виготовлення плит та зниження їх якості. Використання меншої кількості білої сажі, як стабілізатора, знижує строки експлуатації плит. Оптимальний склад композиції наступний, мас. %: Полівінілхлоридна суспензійна смола С-70 43,8 %; Літопон 2,0 % Дибутилфталат 13,5 % Шкіряний пил 19,5 % Біла сажа 3,2 % Розроблені рецептури композицій на основі ПВХ-С-70 для плит для розкрою та розрубу можна застосовувати як на малих, так і на великих підприємствах. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601