Основные сегменты рынка модифицированных полимерных добавок - ТЕХНОЛОГИИ - ООО Графт-Полимер. Инжиниринг

Основные направления промышленного применения технологии модификации полимеров "Графт-Полимер"

1. Модификация асфальто-битумных смесей для высококачественых дорожных и кровельных покрытий

Многочисленные исследования зарубежных и отечественных ученых показали, что модификация битума полимерными добавками приводит к получению полимерно-битумного вяжущего (ПБВ), которое при деформации внутренней структуры начинает работать как материал с некоторым внутренним армированием.

Свойства модифицированных битумов являются не просто суммой свойств его компонентов: модифицированный битум представляет собой коллоидную систему внутри уже существующей коллоидной системы, в которой состояние распределения оказывает большое влияние на связующее.

ПБВ получают введением в битумы 2-6% (по массе) блоксополимеров типа СБС:

- в вязкие битумы в виде раствора ролимера или битумосодержащего раствора полимера;

- в маловязкие и жидкие в виде крошки, порошка или гранул.

ПБВ можно приготовить двумя способами:

1. Предварительно готовят раствор полимера в пластификаторе или битумосодержащий раствор полимера в смеси пластификатора и битума, а затем вводят битум;

2. В битум вводят полимер в виде крошки, порошка или гранул и при необходимости пластификатор.

ПБВ может быть приготовлено на НПЗ или АБЗ в стандартных битумных котлах, бескомпрессорных установках типа Т-309, а также на специально изготовленном оборудовании путем механического перемешивания компонентов при рабочей температуре не выше +160оС.

Среди распространенных в России полимеров для модификации битумов по совокупности свойств полимерно-битумного вяжущего и технологии его применения наибольшее преимущество имеется у бутадиен-стирольных термоэластопластов (ДСТ-30-01, ДСТ-30Р-01).

Полимер нового поколения для модификации дорожных битумов

Эффективным решением для улучшения качества дорожных битумов, особенно окисленных, которые преимущественно применяются для приготовления асфальтобетона, является модификация их соответствующими полимерами. На сегодняшний день известно много полимеров, которые улучшают свойства битумов и асфальтобетона. Однако считается, что наиболее эффективными модификаторами битумов являются такие полимеры, которые непосредственно вступают в химическую реакцию с битумом и создают пространственную сетку, которая обеспечивает стабильность технологических свойств и улучшает качество дорожного покрытия. Одним из таких полимеров есть полимер нового поколения - это реакционно способный, химически связывающийся с битумом эластомерний термополимер ( аналог Elvaloy- DuPont) разных модификаций с широкими возможностями регуляции свойств дорожного битума.

Реактивный эластомерный терполимер -

новое поколение модификаторов битума

Единственный полимер, вступающий в реакцию с битумом

- нет отслоения в смеси

- долгострочное хранение/транспортировка

- влияет на усталостную прочность

- имеет устойчивость к влаге

- устойчивость к образованию колеи

Реактивная модификация битума

2. Экологически чистые (негалогенные) трудногорючие полимерные композиции

Практически все полимеры, благодаря их углеводородной природе, являются хорошо горючими веществами. В то же время ужесточение требований безопасности во многих сферах нашей жизни диктует необходимость использования негорючих или, по крайней мере, трудногорючих материалов, т.е. таких, которые с трудом воспламеняются и не поддерживают горение самостоятельно, а также не распространяют пламя за счет разбрызгивания, скапывания и т.п.

Особенно важны такие материалы для самолетостроения, строительства, общественного транспорта, кабельной промышленности, в электрических и электронных изделиях.

Согласно стандартам (международному UL-94 или отечественному ГОСТ 28157-89) трудногорючим пластиком считается такой материал, который может загореться при поднесении пламени, но при удалении источника горения самостоятельно затухает через определенный, вполне небольшой, промежуток времени. Определена следующая классификация трудногорючих полимеров:

Категория V-0 по UL-94 или ПВ-0 по ГОСТ 28157-89 означает, что при удалении источника пламени стандартный образец горит не более 10 сек, затем горение самостоятельно прекращается, суммарное время горения 5 образцов не более 45 сек.

Для категории V-1 (ПВ-1) время горения без источника пламени допускается не более 30 сек.

Для категории V-2 (ПВ-2) время горения также 30 сек, кроме того, допускается падение горящих капель расплавленного полимера, способных поджечь горючий материал под образцом.

Кроме горючести к современным материалам предъявляются и другие требования - они не должны при горении выделять токсичные, остро пахнущие и раздражающие дыхательные пути вещества, не должны давать густой дым, мешающий ориентироваться в горящем помещении и искать пути спасения.

Достигаются все эти свойства за счет введения в полимер специальных добавок - антипиренов (flame retardants), которые предотвращают тем или иным способом распространение пламени. Чаще всего, количество этих добавок в полимере достаточно велико и приходится выпускать специальную композицию

Кроме того, полимерная композиция должна сохранять определенный уровень физико-механических свойств, диктуемый параметрами изготавливаемого изделия - прочностью на разрыв, относительным удлинением, ударной вязкостью, модулем упругости и др. Могут также предъявляться требования и по морозостойкости (температура хрупкости должна быть в пределах минус 40 - минус 60?С). Композиция должна обладать приемлемым уровнем технологичности и перерабатываться на существующем у потребителей оборудовании без дополнительного переоборудования, существенного изменения режима или потери производительности. Большое количество антипиренов может придать замечательные свойства огнестойкости, но или прочность изделия будет низкой, или композицию будет невозможно переработать. Поэтому оптимальная рецептура трудногорючей композиции всегда является компромиссом между этими характеристиками - огнестойкостью, технологичностью и прочностью.

С использованием гидроксидов алюминия и магния (MD и ATH) изготавливаются безгалогенные трудногорючие композиции, основное применение которых - для изоляции кабелей и проводов. При горении таких композиций в дымовых газах полностью отсутствуют токсичные и коррозионно-активные продукты горения.

Для достижения необходимой огнестойкости приходится вводить MD или ATH в полимер в больших количествах (50-70%)

Если речь идет о высоконаполненных полимерах( например негалогенные антипирены - MD и ATH), в этом случае компатибилизаторы не эффективны. Они ( 4-5% )уже не могут справиться с наполнениеми превышающими 50% и единственным разумным путем с точки зрения технологической и экономической будет модификация самой матрицы.

3. Подложки -амортизаторы для верхнего строения ж. д. путей (подрельсовые подкладки)

В настоящее время эксплуатационный ресурс подрельсовых прокладок-амортизаторов скреплений конструкции КБ-65, ЖБР-65, АРС-4 составляет 70…150 млн. т брутто при межремонтном эксплуатационном ресурсе пути 700 млн. т брутто. Используемый для серийного производства прокладок ЦП143, ЦП204, ЦП204А материал по ТУ 2539-161-01124323-2003 - резиновая смесь марки 18730 - не обеспечивает необходимой эксплуатационной стойкости прокладок. Основная причина повреждения прокладок -истирание резины и ее старение с потерей упругоэластических свойств в процессе эксплуатации. Это приводит к деструкции прокладок, их "приварке" к подошве рельса и снижению амортизирующих свойств, что в свою очередь обусловливает повышение жесткости пути и рост интенсивности повреждения рельсов при динамических нагрузках со стороны подвижного состава.

Внешний вид прокладок ЦП204 различных производителей после усталостных испытаний скрепления.

Введение в резиновые смеси модифицированных гибридных полимерных порошков в количестве 5%-25 % позволит избавиться от недостатков присущих традиционным подкладкам и резко повысить абразивную стойкость и снизить уровень истираемости и старения резин.

4. Производство термопластичных адгезивов для трубной, кабельной промышленности, упаковочных материалов (многослойные пленки)

Склеивание различных материалов синтетическими полимерными клеями значительно расширяет возможности применения пластмасс. Синтетические клеи - это своеобразные расплавы или растворы полимерных композиций, и поэтому склеивание по праву относится к технологии переработки пластмасс. С другой стороны, склеивание - это прогрессивный метод соединения различных деталей из металлов и неметаллических материалов, применяющийся во всех отраслях народного хозяйства и обеспечивающий прогресс этих отраслей (например, создание многослойных материалов, сотовых конструкций, труб, пространственных инженерных сооружений и др.). Основное преимущество склеивания заключается и том, что оно не ухудшает механических свойств соединяемых элементов, их внешнего вида. С высокой прочностью и надежностью можно склеивать изделия большой площади, и большое число малых элементов

Все возрастающий спрос на полимерные клеи объясняется рядом преимуществ клеевых соединений по сравнению с механическими, сварными, паяными и др. Применение клеев повышает надежность конструкций, снижает их массу, обеспечивает герметичность швов. Производство и потребление клеев из года в год увеличивается в связи с возникновением новых областей их применения. В дальнейшем предусматривается постоянное увеличение выпуска клеев и широкое применение их в машиностроении, строительстве, в быту и т. д.

Подавляющее большинство структурных и промышленных адгезивов базируются на эпоксидных смолах. Было установлено ,что введение около 20% модифицированного порошка полиэтилена UHMWPE/HDPE увеличивает усилие на разрыв и усилие на скручивание на 50%. Также значительно увеличивается адгезия к субстратам.( металлам, бетону, дереву ).

Клеи на основе термопластичных полимеров, как правило, имеют большую молекулярную массу (выше 10000), при нагревании размягчаются, становятся вязкотекучими, а при охлаждении переходят в твердое состояние практически без изменения первоначальных свойств. К ним относятся, как известно, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, полиамиды, полиметилметакрилат и др.

5. Технология промышленного производства силанольно-графтового сополимера PEX-b и суперконцентрата катализатора GB для трубной и кабельной промышленности.

Что такое PEX?

РЕХ - обозначение сшитого полиэтилена.

Полиэтилен (PE) Сшитый полиэтилен

Технология "Графт-Полимер" PEX-b

"Графт-Полимер"(PEXb) - поперечносшитый полиэтилен - производится по технологии фирмы Goldenbrinx Ltd. по методу графтсополимеризации органосиланов к полиэтилену. Развитие данной технологии обеспечило возможность производства полиэтиленов, обладающих уникальными параметрами, характеризующимися:

- высокой температурной устойчивостью;

- повышенной устойчивостью к давлению;

- повышенной устойчивостью к физическим нагрузкам;

- стабильностью к воздействию ультрафиолетовых излучений;

- устойчивостью к агрессивным химическим средам.

Все термоплатичные материалы, такие, как поливинилхлорид, полипропилен, нейлон, поликарбонат, полибутен, полиэтилены низкой и высокой плотности, размягчаются и, в конечном счете, пластично текут при повышенных температурах. Структура сшитых полиэтиленов препятствует подобному термическому течению за счет превращения первоначально термопластичного материала в термосетный.

Материал, производимый по технологии "Графт-Полимер", состоит из двух компонентов: графтосополимера и катализатора.

Оба компонента поставляются в форме гранул, переработка в конечный продукт производится на оборудовании для переработки полиэтилена.

Поперечное связывание происходит после обработки конечного продукта при комнатной температуре и не требует присутствия горячей воды или пара.

Сравнительный анализ физико-химических параметров труб показывает, что для достижения одинаковых значений важнейших эксплуатационных характеристик (в том числе линейного теплового расширения и деформации под нагрузкой) степень поперечной сшивки полиэтилена PEXb (Goldenbrinx) может быть на 15-20% меньше, чем степень поперечной сшивки с использование пероксидной сшивки, без снижения значений эксплуатационных параметров. Происходит это вследствие уникального свойства полиэтилена PEXb ("Графт-Полимер") - графсополимерной трехмерной (пространственной) сетчатой структуры молекул, в отличие от планарной (плоской) структуры полиэтилена изготовленного по пероксидному методу сшивки.

Суперконцентрат Катализатора GB

При производстве катализатора , также используется полиэтилен, модифицированный газохимическим способом в качестве матрицы последующего диспергирования в ней необходимых химических реагентов.

В качестве катализатора сшивки используется инновационная композиция на основе дериватов сульфоновой кислоты и соагентов( в отличии от распространенных оловянных катализаторов)

А также добавляются антиоксиданты и стабилизаторы

Как правило в процессе производства изделий (трубы, кабели) используется следующее соотношение:

95% - PEX-b и 5% - Катализатор GB

6. Эластификация ( упрочнение) обычных и инженерных пластмасс

- морозостойкий полипропилен ( бамперы для автомобилей, ж.д. демпферы и тп.)

-эластифицированный ПВХ ( окна, подоконники, плинтуса, кабели )

-ударопрочный полиамид (корпуса бытовой техники и тп.)

7. Повышение ударопрочности и абразивоустойчивости направляющих нефтеных и газовых скважин

Полифенилен сульфид (PPS)

Этот материал имеет отличную химическую стойкость и поэтому находит свое применение в ответственных изделиях из инженерных пластиков. Он идеально подходит для деталей механизмов работающих при высоких температурах и в агрессивных средах. Введение модифицированного композита UHMWPE/TiC значительно увеличивает абразивную стойкость PPS .

Примером такого применения может быть материалы: Amodel® (Amoco Plastics) Ryton® Fortron®.

Полимерная часть направляющих для нефтяных скважин.

8. Покрытия на основе модифицированного сверхмолекулярного полиэтилена ( СВМПЭ)

Эффективность от использования модифицированного СВМПЭ достигается за счет следующих свойств: низкий износ, хорошие свойства скольжения, высокая ударная вязкость, химическая стойкость к кислотам, щелочам, солям и другим агрессивным средам,, большой эксплуатационный интервал температур от -50°С до +90°С, высокая прочность при указанных температурах, шумопоглащение, трещиностойкость,, водоотталкивающие свойства (гидрофобность), не позволяющие влагосодержащим материалам налипать или намерзать на поверхности полимерного покрытия.

Области применения: предприятия черной и цветной металлургии, топливно-энергетического и строительного комплексов, промышленности по производству строительных материалов, минеральных удобрений и др. Применение полимерных футеровок в проблемных, с точки зрения налипания и намерзания, узлах различного технологического оборудования (приемно - питающие и перегрузочные устройства, приемные и накопительные бункера, разного рода циклоны, классификаторы, весовые бункера дозаторов, воронки, силосы, лотки вибропитателей, железнодорожные думпкары. кузова автосамосвалов, углевозов и пр., ковши экскаваторов, скреперов, погрузчиков и др.) позволяет добиться:

увеличения пропускной способности технологических линий, перегрузочных и транспортировочных устройств;
повышения пропускной способности конвейерных линий и приемных бункеров
увеличения эффективности работы дробильно-сортировочного оборудования;
увеличения эффективности работ машин для земляных работ
увеличения эффективности машин и оборудования при производстве строительных материалов, изделий, при выполнении бетонных работ;
защиты металлических конструкций от воздействия агрессивных сред (электролизные ванны, емкости котельных и водопроводных станций)
увеличения срока службы станков на камнеобрабатывающих предприятиях.

9. Нанополимерные суперконцентраты

В случае нанокомпозитов в полимерную матрицу вводят материалы, состоящие из неорганических наночастиц (оксидов, нитридов, карбидов, силикатов и т.д.). Они входят в состав и нанокомпозитов на основе различных глин и полимеров. Несовместимость этих неорганических и органических компонентов - основная проблема, которую приходится преодолевать при создании таких материалов.

Размеры неорганических слоев составляют порядка 200 нм в длину и 1 нм в ширину.

Бентонит( или монтморрелонит) имеет пластинчатую структуру

Наиболее часто используемой наноглиной является слоистый алюмосиликат монтмориллонит (ММТ). В отличие от талька и слюды, ММТ может быть расслоен и диспергирован на отдельные слои толщиной 1 нм и шириной примерно от 70 до 150 нм. Расслаивание вызывает существенное увеличение отношения площади поверхности к объему. Глино-полимерные композиты можно разделить на три типа: обычные композиты, нанокомпозиты с включениями и расслоенные нанокомпозиты. Если в полимере частично разделены частицы ММТ (тактоиды), они называются нанокомпозиты с включениями, а при полном разделении на отдельные пластины они называются расслоенными. Для улучшения диспергирования и смешиваемости с полимерной матрицей глина должна быть предварительно модифицирована, т.е. проведена соответствующая обработка поверхности. После этого тактоиды расслаиваются на пластины в результате возникновения сдвиговых напряжений во время смешения в расплаве полимера или при протекании химических реакций во время полимеризации матрицы. В результате включения ММТ в полимерный композит улучшаются его механические свойства, например, модуль упругости, деформационная теплостойкость и сопротивляемость царапанию, увеличиваются теплостойкость, формоустойчивость и огнестойкость; при полном расслоении глины достигаются наилучшие характеристики. Химический состав глины обуславливает наличие на поверхности пластин неорганических катионов, придающих поверхности высокую гидрофильность, и соответственно, несовместимость со многими полимерными смолами. Для успешного образования глино-полимерного нанокомпозита, следует провести соответствующую обработку поверхности, снизив полярность глины, чтобы сделать глину 'органофильной'. Органофильная глина может быть получена из гидрофильной глины путем замещения неорганических катионов органическими, например, ионами алкиламмония. Кроме ММТ возможно использование других глин, включая гекториты (магнийсиликаты), пластины в которых очень малы, и синтетические глины (например, гидроталькит), которые могут быть получены в очень чистом виде, поверхность их пластин может нести положительные заряды в отличие от отрицательных зарядов на поверхности ММТ.

Применение нанонаполнителей позволяет улучшить такие свойства как:

-огнестойкость (температуростойкость)

-ударопрочность

-хим. стойкость

-барьерные свойства (снижение газопроницаемости)

-плюс к этому практически отсутствует увеличение веса полимера и физ.мех. свойства не ухудшаются как при обычных наполнениях, а существенно улучшаются.

nanoGOLD® Полиолефиновые наносуперконцентраты

Описание:

nanoGOLD® - это серия Нано-полиолефиновых суперконцентратов. Эти концентраты производяться в форме гранул. При производстве используется собственая технология "Goldenbrinx" c применением газохимической модификации полимера и экструзионного синтеза. Они уже включают все компатибилизаторы необходимые для полной диспергации наноглины.

Каждый грейд nanoGOLD содержит 50 wt% Органобентонита. Органобентонит применяется только импортный (60 мкм)

органобентонит nanoGOLD®

порошок 60 мкм наносуперконцентрат

Эффективность добавки наноглины через nanoGOLD подобна тому, если бы наноглина хорошо была бы диспергирована в полимерной матрице

Уровень добавки порядка 8-12 wt% nanoGOLD для улучшения физико-механических показателей полимера, и 2-8 wt% для увеличения огнестойкости. nanoGOLD суперконцентрат очень эффективен когда применим совместно с обычными антипиренами.

Информация о продукте:

nanoGOLD суперконцентраты могут производиться с использованием различных полиолефиновых матриц: PP, LDPE, LLDPE, HDPE и EVA.

Грейды на EVA и LLDPE -нах в основном предназначены для повышения огнестойкости пластиков . PP LDPE,HDPE грейды в основном улучшают механические свойства, но также могут быть использованы и для повышения огнестойкости.

Характеристики продукта:

nanoGOLD выпускаются в форме обычных стандартных гранул.Стандартная упаковка содержит 10 кг продукта. Хотя по требованию покупателя упаковка может быть в мешки по 25 кг или бумажные коробки

Условия переработки:

nanoGOLD суперконцентраты могут перерабатываться на обычном экструзионном оборудовании.Нет необходимости применять дополнительные компатибилизаторы. Для применений с антипиренами больше подойдут двухшнековые экструдеры

В ротационом формовании также можно использовать такие наносуперконцентраты

10. Клеевые композиции для текстильной и кожевенно-обувной промышленности ( полимерные модифицированные порошки)

Модифицированные порошки полиэтилена и сэвилена используются в основном для ламинирования и склеивания частей. Виды ламинирования:

Ламинирование используют для: конвейерных текстильных лент, рубашки, блузки, кожи, меха, обувь, ковровые изделия

11. Производство бумаги

Широко применяются модифицированные порошки полиэтилена LDPE/HDPE/LLDPE для:

- ламинирование бумаги

- получения гидрофобной бумаги

- получение термостойкой бумаги

- придание матовости поверхности ( как заменитель мела)

- ламинирование фотографий ( photo backing)

- предотвращения миграции пигментов из бумаги ( документов)

12. Модификация стеклопластиков

Стеклопластик - композиционный материал, состоящий из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего. Наполнителем служат в основном стеклянные волокна в виде нитей, жгутов (роввингов), тканей, матов, рубленых волокон; связующим - полиэфирные, феноло-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, полиимиды, алифатические полиамиды, поликарбонаты и др. Для стеклопластика характерно сочетание высоких прочностных, диэлектрических свойств, сравнительно низкой плотности и теплопроводности, высокой атмосферо-, водо- и химстойкости. Механические свойства стеклопластика определяются преимущественно характеристиками наполнителя и прочностью связи его со связующим, а температуры переработки и эксплуатации - связующим. Наибольшей прочностью и жёсткостью обладают стеклопластики, содержащие ориентированно расположенные непрерывные волокна. Такие стеклопластики подразделяются на однонаправленные и перекрёстные; у первых волокна расположены взаимно параллельно, у вторых - под заданным углом друг к другу, постоянным или переменным по изделию. Изменяя ориентацию волокон, можно в широких пределах регулировать механические свойства стеклопластиков.

Стеклопластик получают путем горячего прессования стекловолокна, перемешанного с синтетическими смолами. В стеклопластиках стекловолокно играет роль армирующего материала, придающего изделиям высокую механическую прочность при малой плотности.

В настоящее время существует целый ряд различных смол, используемых в производстве стеклопластиковых изделий. Наибольшее распространение получили полиэфирные, винилэфирные и эпоксидные смолы.

Примеры изделий из стеклопластика

Стеклопластик применяют как конструкционный и теплозащитный материал при производстве корпусов лодок, катеров, судов и ракетных двигателей, кузовов автомобилей, цистерн, рефрижераторов, радиопрозрачных обтекателей, лопастей вертолётов, выхлопных труб, деталей машин и приборов, коррозионностойкого оборудования и трубопроводов, небольших зданий, бассейнов для плавания и др., а также как электроизоляционный материал в электро- и радиотехнике.

Модифицированные порошки полиэтилена LDPE/LLDPE существенные добавки в SMC, BMC, пултрузионные компаунды, где они применяются для:

- контроля "сморщивания"

- улучшают геометрическую стабильность

- улучшают механические свойства

- улучшают гладкость поверхности и внешний вид детали

- улучшают диспергирование пигментов

- улучшают устойчивость к низким температурам

- уменьшают формирование микротрещин

- уменьшают влагопоглощение

13. Технология производства строительных изделий на основе модифицированных высоконаполненных полиолефинов

В настоящее время для производства строительных изделий широко используются композиционные материалы на основе термопластичных полимеров, обладающих высокими строительно-техническими свойствами по сравнению с ненаполненными полимерами.

В связи с этим с целью расширения ассортимента строительных материалов на основе термопластичных полимеров и обеспечения индустрии строительных материалов полимерными композиционными материалами с высокими физико-химическими свойствами нами разработаны композиционные материалы на основе ПЭВП и ПЭНП, содержащие 50-80масс.% минеральных наполнителей.

В качестве полимерной матрицы использовали ПЭВП марки 277-79 и ПЭНП марки 15803-020. Выбор этих полимеров обусловлен наличием вторичной сырьевой базы в Российской Федерации, образуемой за счет накопления промышленных и бытовых отходов (по нашим оценкам ежегодный запас вторичного сырья термопластичных полимеров составляет ~ 10000 тонн) В качестве наполнителей нами выбраны концентрат волластонита.

Волластонит - это природный силикат кальция белого или светло-серого цвета с химической формулой CaSiO3. Волластонит не растворяется в воде и органических растворителях, но взаимодействует с соляной кислотой.

Для природного волластонита характерна вытянутая по длине структура кристаллов, при раскалывании которых образуются зерна игольчатой формы. Игольчатая форма зерна волластонита определяет основное направление его использования в качестве микроармирующего наполнителя. Волластонит является единственным чисто белым наполнителем, имеющим форму столбчатого продолговатого кристилла с отношением длины волокна к его диаметру в зависимости от марки (L:D) от 3:1 и выше. Игольчатость является определяющим свойством для упрочнения покровных пленок ЛКМ и для повышения их долговечности и износостойкости.

В связи с ухудшающейся экологической обстановкой необходимо также заметить, что волластонит является заменителем таких веществ, как асбест и волокнистый тальк.

Состав, свойства и форма частиц волластонита обуславливают следующие области его применения:

лакокрасочные материалы;
сухие строительные смеси различного назначения;
керамика, фарфор, огнеупорные и кислотостойкие материалы;
асбоцементные изделия (шифер и т.д.);
металлургия, обмазка для сварочных электродов;
специальная радиокерамика, изоляторы с низкими диэлектрическими потерями;
сантехизделия;
резино-технические изделия;
производство композиционных полимеров.

Модификацию структуры и свойств ПЭВП и ПЭНП осуществляли газохимическим способом ( реакционноспособными газами) - по технологии

"Графт-Полимер".

Газохимическую модификацию ПЭВП и ПЭНП осуществляли в промышленной модификационной установке , а синтез композиционного материала - на базе 2х шнекового экструдера, позволяющего создавать интенсивные термомеханические воздействия на расплав композиций.

Возрастают объемы применения волластонита как заменителя коротковолокнистого асбеста в целях упрочнения и придания огнезащитных свойств в стеновых панелях, фрикционных изделиях, в конструкционных и изоляционных панелях. Волластонит успешно применяют при изготовлении шифера, асбоцементных труб в целях повышения прочности этих изделий на поперечный разрыв (в 2-3 раза) за счет использования его микроармирующих свойств.

Цементно-волластонитовые вяжущие можно с успехом использовать для изготовления коррозионо - стойких и экономичных бетонов с повышенным пределом прочности при изгибе.

Микроармирующие свойства волластонита, обеспечивающие безусадочность изготавливаемых с его применением материалов, особенно востребованы при производстве сухих строительных смесей различного назначения, при высыхании которых проблема разноусадочности стоит особенно остро. Обладая хорошими адсорбционными свойствами, он исключает высолообразование, что особенно важно при применении декоративных, окрашенных минеральными и органическими пигментами смесей. Микроармирующие свойства волластонита и высокая адгезия к поверхностям обеспечивают повышенных прочностные показатели сухих строительных смесей и величину их прочности сцепления с поверхностью.

14. Технология "Графт-Полимер" для получения вспененного полистирола c повышенным нуклеирующем эффектом (закрытые микропоры) и сокращенным периодом стабилизации перед формованием

Как известно обычный вспененный полистирол имеет плотность 15-30 кг/м3 после первичного вспенивания и 8-10 кг/м3 после формования.

В результате наблюдаются очевидные недостатки как то:

- поверхность "рыхлая"

- отсуствие глосса ( гладкости)

- нестойкость к ультро-фиолетовым лучам

- явно выраженная "неплотность" материала

- нестойкость к атмосферным воздействиям, приводящим к появлению темноватых , а в дальнейшем коричневатых трейсов и как следствие -разрушению материала.

Кроме того, после первичного вспенивания время стабилизации гранул в бункерах довольно продолжительное ( до 24 часов и более )

Вспененный полистирол с микропористой закрытой структурой в России не производиться, а западные аналоги достаточно дороги.

Технология компании "Графт-Полимер" позволяет экономически эффективно и экологически чисто решать проблему получения вспененного полистирола с повышенным нуклеирующем эффектом и коротким периодом стабилизации гранул в бункерах посредством введения специально разработанного суперконцентрата на основе мелкодисперсного ( менее 300 микрон) модифицированного порошка полиэтилена высокой плотности HDPE и специальных стабилизирующих добавок.

Суперконцентрат вводиться в процессе вспенивания (5%-15%) и позволяет достичь требуемой мелкозернистости изначительно сократить время "вылежки" (стабилизации) гранул перед формованием.

В результате можно получить композиционный материал - вспененный полистирол повышенной с мелкозернистой закрытой структурой, стойкий к атмосферным воздействиям ( в частности ультрафиолету).

В процессе производства суперконцентрата используется собственная инновационная технология поверхностной модификации полиолефинов реактивными газами разработанная и запатентованная компанией ""Графт-Полимер".

Технология экономически эффективная и экологически чистая и практически не увеличивает себестоимость производства конечных изделий из вспененного полистирола ( плит, панелей, опалубки и т. д.)

Причем, что не маловажно , позволяет использовать не только импортный ,но и первично вспененный полистирол отечественного производства.

15. Окисление АПП ( атактического полипропилена)

Среди полиолефинов АПП является наиболее реакционноспособным полимером, который легко поддается химической модификации. Химически модифицированный АПП имеет уникальное строение, свойства и особые области использования, что предполагает высокорентабельное производство. Значительно повысить физико-химические свойства атактического полипропилена, тем самым, превратив данный полимер из отходов в один из востребованных видов сырья, можно путем окисления. С точки зрения технологического оформления это достаточно простое и дешевое производство.

Окисленный атактический полипропилен (ОАПП) является полифункциональной добавкой, улучшающей вязкостные, смазывающие, антиоксидантные свойства. Окисление АПП повышает насыпную плотность полимера, что снижает транспортные расходы и упрощает использование АПП в композициях.

ОАПП представляет собой аморфный термопластичный материал, проявляющий повышенные адгезионные свойства из-за наличия в структуре макромолекулы полярных карбонильных, гидроксильных функциональных групп и двойных углерод-углеродных

16. Вспененный гибридный материал на основе смеси полистирола и полиэтилена

Самое современное направление в производстве вспененных материалов - это создание гибридных вспененных материалов. В последнее время наибольшей популярностью за рубежом пользуются гибридные пены.

За счет гибридизации материалов стремяться получить синергизм уникальных свойств.

Гибридизация полистирола и полиэтилена - самое современное направление.

Свойства полистирола:

- отличная жесткость;

- пониженная плотность вспенивания

- отличная теплоизоляция

Свойства полиэтилена:

- отличная ударопрочность;

- отличная хемостойкость;

- отличная абразивостойкость

Известный японский аналог - "Piocelan", американский - "Arcel"

Чтобы получить исходную гибридную смесь для вспенивания нужна модификация полиолефина либо механохимический синтез гибридного порошка PS/PE

Применения:

Большинство западных аналитиков предсказывают стремительный рост потребления вспененных материалов, связанный с разработкой специальных марок полимеров и внедрением новых технологий в процессах переработки пластмасс. В значительной степени рост будет обусловлен и давлением экологических организаций, связанным с загрязнением окружающей среды полимерными отходами. Всё это уже отражается в новом законодательстве ЕЭС по упаковке.

Такое пристальное внимание к технологии вспененных материалов уделяется исходя не только из экологических, но и из экономических соображений, так как снижение плотности полимерных плёнок и листов путём придания им ячеистой структуры позволяет получать изделия с большей жёсткостью на единицу массы. Жёсткость пропорциональна кубу толщины, при снижении плотности вдвое из той же массы полимера можно отформовать изделие вдвое толще. Жёсткость такого изделия будет в 8 раз больше. Учитывая, что снижение плотности приводит к линейному снижению жёсткости, суммарный эффект этих двух факторов будет заключаться в увеличении жёсткости в 4 раза при снижении плотности вдвое. Кроме того, вспененные изделия обладают и целым рядом дополнительных преимуществ, таких как тепло и звукоизоляция, демпфирующие свойства, предотвращение образования усадочных раковин в толстостенных литьевых изделиях и различные декоративные эффекты.

17. Модификация каучуков и резиновых смесей

Модифицированные UMWPE , HDPE порошки смешивают с SBR каучуком для производства резиновых смесей с отличной абразивной стойкостью и низким коэффициентом трения::

- Прокладки (O-Rings)

- Сальники

Модифицированные порошки UMWPE , HDPE ,PP вводят в EPDM каучук с последующей сшивкой пероксидами:

- Покрытие для каландров (в производстве бумаги)

18. Антикоррозийные покрытия для автомобилей

Широко известны иностранные аналоги фирмы Du Pont (Abcite® and Flamulit®)

Это модифицированные порошки полиэтилена/полипропилена.

Покрытия наносятся методом электростатического напыления. Свойства:

- отличные анти абразивные и ударо прочностные свойства даже при низких температурах

- устойчивость к соли, к температурным колебаниям

- экологично (не содержит галогенов)

--отличные анти вибрационные и усталостные характеристики

19. Промышленные применения на основе полиуретанов, эпоксидов, акрилатов

Литьевые полиуретаны

Литьевые полиуретаны являются довольно дорогим видом эластомеров использующиеся в ответственных применениях где необходима ударная прочность, долговечность, и низкая стоимость литья.

Модифицированные порошки на основе полиэтилена UHMWPE/ HDPE и композиционный порошок UHMWPE/TiC широко применяются в литьевых полиуретанах для производства конечный изделий которые имеют улучшенные характеристики по износостойкости, пониженный коэффициент трения по сравнению с изделиями которые сделаны просто из полиуретана.

Кроме того применение модифицированных порошков значительно усиливаем барьерные свойства полиуретанов тем самым препятствуя миграции влаги в покрытие и значительно снижая деламинацию покрытия от металла. Примерами конечных изделий могут быть:

Ролики с покрытием (например используемые в производстве бумаги)
Лопатки используемые в конвейерных лентах и других горнорудных применениях
Экраны (отражатели) используемые в горном деле.
Коробки передач в механизмах
Подъемники для лыжников
Круги для разбрасывания соли и песка
Катки в эскалаторах и тд

На российском рынке известен западный аналог полиуретана наполненного модифицированным сверхмолекулярным полиэтиленом ( ARMORGLIDE™ )

Полиуретановые покрытия

Полиуретановые покрытия используются там где требуется износостойкость ,ударная прочность, гибкость.

В основном, полиуретан имеет лучшую устойчивость к ультрафиолету чем эпоксиды. Для сохранения цвета в наружных применениях используют алифатические полиуретаны.

Покрытия в которых используют модифицированные полиэтиленовые порошки UHMWPE/HDPE включают:

Автомобили ( rocker panels)
Подложки для фур ( truck bed liners)
Подложки для вагонов (Rail car liners)
Промышленные покрытия
Покрытия для бункеров и хранилищ
Системы погрузки/выгрузки материала (Material handling systems)

Эпоксиды

Эпоксидные покрытия широко используются в промышленных применениях там где требуется высокая прочность, химическая стойкость, долговечность. Модифицированные полиэтиленовые порошки UHMWPE/ HDPE и композиты UHMWPE с TiC в эпоксидных покрытиях еще более усиливают эти характеристики. Также, введение этих порошков в покрытия дает лучшую адгезию покрытий к металлу, бетону, дереву. Введение до 20 % модифицированного порошка в эпоксиды в десятки раз увеличивает стойкость покрытия к царапинам.

Примеры применений:

Анти-абразивное покрытие для труб пневмотранспорта
Системы погрузки/выгрузки материала (Material handling systems)
Покрытия для емкостей и бункеров
Промышленные покрытия
Покрытия для офисного оборудования

Краски и покрытия на основе акриловых латексов

Латексные акриловые краски используют в основном для наружных и внутренних работ в жилых помещениях. В действительности акриловые покрытия не имеют такой прочности и стойкости к истиранию как полиуретановые или эпоксидные системы и поэтому акрилаты редко используются в промышленных покрытиях. Однако, введение в акриловые покрытия модифицированных порошков UHMWPE значительно увеличивает прочность и стойкость к истиранию, а также усиливает адгезию покрытия к субстратам. Ряд западных компаний уже используют модифицированные порошки для введения в латексные покрытия и такие покрытия уже находят применение не только в жилых помещениях но и в промышленности:

- Краски для ремонтных работ

- Напольные краски