Продукция >Пластмасса и полимеры >Наполнители

Использование СаСО₃ в композициях на основе поливинилхлорида (ПВХ)
1.Жесткий ПВХ (оконные профили,панели ,трубы и др.)

Использование СаСО₃ в ПВХ улучшает следующие показатели :
- ударопрочность
-повышение модуля упругости
-повышение жесткости материала
- внешний вид (глянец, белизна)
-атмосферостойкость

Фирма ОМИА производит следующие марки карбонатных наполнителей с поверхностной обработкой частиц для производства жесткого ПВХ:
наполнители
Сред,размер частиц мкм
Белизна

Оконные профили, ПВХ-панели:
Омиакарб 65ТКА - 1,4 94%
Гидрокарб 120Т - 0,44 94%
Гидрокарб 95Т - 0,8 94%
Омиакарб 95ТКА - 0,9 95%
ПВХ-трубы:
Омиалит 95Т - 1 89%
Тритон 20Т - 1,8 87%
Омиакарб 1КА  - 1,9 94%

Карбонат кальция нашел широкое применение в качестве дисперсного наполнителя для полимерных композиций. Предлагаемый фирмой ОМИА карбонатный наполнитель характеризуется следующими качествами:
-Высокая химическая чистота, что позволяет избежать вредного каталитического эффекта старения полимера.
-Высокая степень белизны
-Низкая абразивность, что увеличивает срок службы оборудования
- Хорошая диспергируемость
-Нетоксичность, что позволяет его использование в пластиковых упаковках для пищевой промышленности.
-Низкая стоимость

Примерная рецептура жесткого ПВХ

ПВХ –100 мас.ч,
Стабилизатор –2-3
Смаз. в-во – 1-3
СаСО₃ - ***
Модификатор ударопрочности –5-10
Средство для улучшения переработки- 1-2
ТiO₂ ---3-7
Пигмент –

***Степень наполнения жесткого ПВХ:

Оконные профили  --- 3-15 мас,частей
ПВХ-панели -  до 20 мас,частей
ПВХ-трубы – 3-15 мас, частей

2. ПВХ - кабель.

Для производства кабельных пластикатов фирма ОМИА рекомендует использовать мела с поверхностной обработкой частиц:
-Омиа ЕХ Н1SP
-Тритон 20Т
-Тритон 10Т
-Омиалит 95Т
- возможно также использование мраморных наполнителей Омиакарб 1ТКА и Омиакарб 2ТКА.

Примерная рецептура пластифицированного ПВХ для кабельной промышленности:

Масс, часть
ПВХ 100
DOP-пластификатор 15-60
Стабилизатор1-3
Со-стабилизатор 0,3-0,6
Смазка (стеарат/воск) 0,5
ТiО₂2-15
СаСО₃ ***
Пигмент

*** Степень наполнения ПВХ-кабель

- Изоляция - 55 масс. частей
- Кожух (внешн. оболочка) – 80 масс. частей

3. СаСО₃ в пластифицированном ПВХ (не кабель)

Области применения:
пленки и листы; профили; иск.кожа и др.

Пленки

Масс. Часть
ПВХ 100
Стабилизатор Са/Zn 2-3
DOP пластификатор 58
Эпокс,соевое масло 2-3

Тритон 30Т 30
Декаративные внутр, профили

А) м.част.
ПВХ-S 100
Пластификатор 60
Стабилизатор DOP
Тритон 20Т 50

Б) м част.
ПВХ-S К65 70
ПВХ-S К70 30
пластификатор 50
Стабилизатор/лубрикант 4
Тритон 20Т 100

Уплотнительные профили
(уплотнитель для холодильников)

мас, част.
ПВХ –S,К70 100
DOP пластификатор 38
DOS пластификатор 38
Са/Zn стабилизатор 2,5
Парафиновый воск 0,4
Эпокс,соевое масло 3
ТiО₂ 2

Тритон 20Т 30
Искусственная кожа

Мас, част.
ПВХ –S K70100
Пластификатор 65
Эпокс,соевое масло 2
Стабилизатор Са/Zn 2,5
ПЭ-воск 1
Тритон 20Т * *; 15-20

** Тритон 20Т хорошо использовать для цветных материалов. Для изготовления белых кож. изделий рекомендуется применять Омиакарб 2ТКА или мел Тритон 30Т

Антипирены

Одним из торговых продуктов фирмы ОМИА есть не содержащие галогенов добавки, затрудняющие воспламенение для кабельной промышленности, производства фирмы Мартинсверк - Мартинал и Магнифин.

Данные продукты представляют  собой гидроксид алюминия и гидроксид магния.
Эффект повышения огнестойкости при использовании Мартинала и Магнифина возникает благодаря их термически активному разложению на оксид алюминия и магния, соответственно, и воду. Все продукты разложения являются полностью безвредными и не вызывающими коррозию.
При разложении пластика во время горения выделяется большое количество тепла. Реакция разложения Мартинала:
2Аl(OH)₃ ® Al₂O₃ +3H₂O
При этом в результате разложения поглощается большое количество тепла (1051Дж/г)
Для Магнифина (Mg(OH)₂) соответствующая величина составит 1316 Дж/г.
Таким образом, пластик защищается от быстрого разложения из-за воздействия тепла за счет образования негорючих продуктов, а также за счет образования паров воды, которые исполняют роль инертного газа. Образующийся таким образом поверхностный слой с активными оксидами алюминия и магния, продуктами карбонизации пластика, препятствуют горению.

Примерная рецептура ПВХ-кабеля с содержанием антипирена

ПВХ К 70 -100
Фосфатный умягчающий агент - 50
Свинцовый стабилизатор -5
СаСО_{3 -}10
Sb₂O_{3 -}5
Мартинал ОL-104/LE -40
Расщепляющий агент А-С 6А -0,5

Минеральные добавки для полиолефинов.

Одним из важных направлений использования карбонатных наполнителей в пластиках является применение СаСО₃ в полиолефинах. Использование карбонатного наполнителя в полиолефинах позволяет:
снизить себестоимость готовой продукции,
увеличить сопротивление на раздир;
сократить время переработки;
улучшить печатные свойства пленки

Омиафильм (Omyafilm) –это продукт , который был специально разработан для наполнения пленок из  ПП и ПЭ. Омиафильм  представляет собой карбонат кальция ,имеющий поверхностную обработку частиц  . На данный момент существует три основных марки Омиафильма:
- Омиафильм 704 – мел, используется для наполнения строит,и бытовых пластиков
-Омиафильм 713 – известняк, используется в пластиках промышленных и гигиенических
- Омиафильм 728 В - мрамор , применяется в качестве наполнителя в полимерах , используемых в гигиенических и медицинских целях.

Омиален 102М (Omyalene) –  представляет собой концентрат, содержащий до 89% СаСО₃ .Используется для наполнения ПП и ПЭ. Он легок в использовании, добавляется сразу в экструдер т,к, представляет собой компаунд . Имеет разрешение для работы с пищевыми продуктами.

Аddiflex

Примерные рецептуры с использованием Аddiflex:
Горшки для цветов( рассады), одноразовая посуда:
ПП   - 55%
Addiflex НЕ - 5%
Omyalene 102 - 40%
Полиэтиленовые кульки:
ПЭ - 80 %
Addiflex НЕ -  5%
Omyalene 102 -15 %

Руководство по применению Omyalene 2000 в ПЭ-пленках, полученных методом выдувания.

Зачем использовать СаСО₃ в выдувных ПЭ-пленках?

Концентраты карбоната кальция марок Omyalene 2000 могут улучшить качество пленок и в большинстве случаев значительно увеличивают продуктивность. Особенно улучшаются такие свойства пленки как стойкость к разрыву (dart drop) и последующему растяжению (tear resistance), что позволяет снизить издержки, делая более тонкую пленку с тем же весом.
Концентраты марок Omyalene 2000 обычно содержат 65-75% тонкодисперсного карбоната кальция Omya с оптимизированной поверхностной обработкой и в качестве носителя линейный ПЭВД с индексом текучести расплава - 1.

Консистенция пленки

При добавлении карбоната кальция посредством концентрата очень важна консистенция пленки – в пленках на основе различных полимеров должно учитываться количество линейного ПЭВД, входящего в состав Omyalene 2000. Если соотношение между ПЭНД и линейным ПЭВД составляет 4 к 1 важно сохранить это соотношение при добавлении Omyalene 2000, поэтому не забывайте учитывать полимерный носитель продукта Omyalene 2000.

Рекомендуемое содержание Omyalene 2000

Чаще всего сравнивают характеристики пленок с концентрацией от 10 – 20% карбоната кальция, но преимущества Omyalene 2000 наиболее показательны при концентрации карбоната кальция равной 15%. Таким образом, для 65%-ого концентрата Omyalene 2000 степень наполнения должна быть 23%.
Возможна и большая степень наполнения, но при этом рекомендуется просушивать компаунды, содержащие более 45% СаСО₃.

Плотность пленки и толщина

Поскольку плотность СаСО₃ выше, чем у полиэтилена, для того чтобы пленка, содержащая СаСО₃, сохранила тот же вес необходимо сделать ее тоньше. Исключение составляют пленки менее 20µm с содержанием 15% карбоната кальция.
СаСО₃ создает неровную поверхность на обеих сторонах пленки. Эта микрошерховатость составляет ок. 1,5 µm.
Из-за неровной поверхности 15µm пленка состоит из 13,5 µm полимера с СаСО₃ и 1,5 µm добавляется за счет шероховатой поверхности.
Толщина менее 15µm => с CaCO₃ весит меньше,
Толщина 15-20µm => с CaCO₃ сохраняет то же вес,
Толщина выше 20µm => с CaCO₃ становится тяжелее.

Дозирующая установка

Концентраты Omyalene 2000 состоят из гранул и могут вводится в стандартную дозирующую установку.
Всегда проверяйте насыпную плотность концентратов Omyalene 2000, т.к. она обычно на 0.9 кг/дм³ выше, чем у стандартного ПЭ.

Экструзия

Добавление карбоната кальция марки Omyalene 2000 снижает давление в системах прессования линейного ПЭВД и ПЭНД, а также повышает производительность.
Omyalene 2000 обычно основан на C4-LLDPE (линейный ПЭВД). При переработке ПЭВД вы можете наблюдать снижение или увеличение давления в зависимости от используемого ПЭВД.
После изменения концентрации СаСО₃ необходимо откалибровать толщину пленки, если производственная линия не поддерживает автоматического режима настройки веса пленки.
Т.к. СаСО₃ обладает высокой теплопроводностью расплав полимера проходит через экструдер с большей скоростью. Несмотря на это, нет необходимости изменять температуру экструдера.
При переработке полимерной композиции по новой рецептуре, содержащей CaCO₃, необходимо удалить остатки разложившегося полимера из экструдера, в котором обычно не использовался CaCO₃ или TiO₂.
В том случае, если в пленке образуются дыры, мы рекомендуем прочистить экструдер путем временного выпуска более толстой пленки.

Охлаждение пленки

СаСО₃ охлаждается в пять раз быстрее, чем ПЭ. Для сохранения стабильной высоты ножки рукава можно сократить время охлаждения, либо увеличить степень производительности. Более высокая ножка рукава пленки, содержащая СаСО₃ , обычно улучшает стойкость пленки к растяжению.

Более быстрое охлаждение также ограничивает растягивание пленки в продольном направлении. Это означает, что растяжение уменьшается в продольном направлении и увеличивается в поперечном. При уменьшении скорости охлаждения улучшаются показатели растяжения в продольном и поперечном направлении, что повышает стойкость к разрыву (dart drop). Пожалуйста, примите это во внимание особенно для пленок на основе ПЭВД и линейного ПЭВД.

Стабильность рукава

Поскольку карбонат кальция повышает стабильность рукава, то можно увеличить высоту рукава для ПЭНД, что поможет улучшить стойкость пленки к растяжению. Выход более стабильного и однородного рукава позволяет снизить толщину пленки. Как альтернатива, в случае, если не подходит вариант уменьшения толщины пленки, можно увеличить скорость производства. Этот эффект важен для пленок менее 10µm.

Отклонение по толщине

Благодаря повышению стойкости рукава, улучшается толщина профиля.
При снижении скорости охлаждения рукава может меняться толщина пленки из-за изменившейся скорости текучести. Поэтому сначала необходимо подобрать толщину на фильере. Также можно увеличить производительность вместо сокращения времени охлаждения.

Пленка и цвет

Высоконаполненная карбонатом кальция пленка становится менее прозрачной.
Частички CaCO₃ продуктов марки Omyalene 2000 улучшают распределение TiO₂, содержащегося в пленке. При использовании CaCO₃ можно сократить содержание диоксида титана до 30%, что позволит значительно сократить затраты на производство белой пленки. CaCO₃ придает пленке матовость. Для сохранения глянца в многослойной структуре рекомендуется вводить до 5% Omyalene 2000 в глянцевый слой.

Нанесение печати

Карбонат кальция увеличивает поверхностное натяжение пленки. Это снижает необходимость коронирования (Corona treatment).

Сварка

Высокая теплопроводность карбоната кальция означает, что необходимая температура сваривания достигается быстрее. Можно снизить издержки путем снижения времени сварки или температуры сваривания.

Рециклинг (повторное использование)

Полимер, содержащий карбонат кальция может повторно использоваться, как любой другой полимер. CaCO₃ помогает избежать загрязнения экструдера и улучшает однородность расплава различных полимеров.

Механические свойства

Карбонат кальция улучшает такие свойства пленки как стойкость к разрыву (dart drop) и последующему растяжению (tear resistance), что в свою очередь приводит к увеличению скорости линии.

Версия для печати