Копмозит на основе полиэтилена

[DREY]

Добрый день, коллеги! Возникла ситуация, в которой не хватает опыта разобраться. Передо мной стоит задача - сделать 60% наполненный мелом линейный ПЭ с определенными физико-механическими показателями. Сделать то я сделал, но без пластификатора удлинения нет, даешь пластификатор - понятное дело, падает прочность. Пробовал модифицировать всем чем можно: ПВД, ПНД, эластомерами POE, СКЭПТ, СКЭП, графт-сополимеры, частично подсшить пероксидами - не вытягиваю прочность, хотя удлинение есть... Дело в том, что дали материал, под что необходимо сделать аналог - говорят на основе полиолефинов ( скорее всего сополимеры этилена, т.к. температура переработки 150-170 градусов). Так вот, при измерении физ.меха у него нет верхнего предела текучести, что говорит о том, что он пластифицирован. Поджигал его - пахнет полиэтиленом. Прочность поднять нужно, только как, подскажите???

[Maks42]

Какие пластификаторы пробовали?
Какой мел пробуете?
Какой линейный ПЭ пробуете?
Малеинизированные ПЭ в качестве совместителя пробовали?

[DREY]

Пробовал:
1) Пластификаторы - стеариновая кислота, минеральное масло, силиконовое масло, парафин.
2) Пробовал и обработанный и необработанный кальцит с разным размером частиц( от 1 до 5 мкм)
3) Линейник Sabic 218
4) Совместители разные пробовал:
а) LLDPE-g-MAH с разной степенью привития,HDPE-g-MAH, POE-g-MAH, SEBS-g-MAH
б) Сополимеры этилена и акриловой кислоты с различным содержанием акриловой кислоты (от 5 до 30%)

[DREY]

В итоге пришел к выводу:
1) Пластификатор лучше всего - стеариновая кислота
2) Размер частиц кальцита особого эффекта не дает, с обработкой лучше
3) По поводу линейника - заменял полностью на описанные выше полимеры, чем модифицировал
4) По совместителям LLDPE-g-MAH непонтно - что с ним, что с 4% разницы по физмеху не заметил, без пластификатора материал с LLDPE-g-MAH очень адгезивен, прилипает к оснастке, не поддается экструзии

[Kirilliq]

Может в антиоксидантах дело, горит оно от сдвигов при компаундировании?

Как еще одну индею рискну предложить попробовать СБС Стиролюкс: очень приличное удлинение (за счет 75% каучуковой фазы) и наполняемость (за счет большей полярности по сравнению с LLDPE). Пластифицируется себацинатами, адипинатами, маслами. Совместим с ПЭ (то есть можно пробовать в разных соотношениях), температуры переработки - как в запросе. Недешевый, но всяко дешевле, чем SEBS-g-MAH.

[DREY]

Антиоксиданты добавляю, не в них дело. СБС не даст той прочности, да и дорог он...SEBS-g-MAH - это малеинезированный СЭБС, добавлял не более 3 %.

[Maks42]

1. Мел только 1 мкм, на более грубом физ-мехов не будет.
2. Линейный ПЭ только mVLDPE типа Exceed 1012, на обычном физ-мехов не будет.
3. Если нужно поднять удлинение, то нужен обработанный мел.
4. Если нужно поднять прочность, то нужен необработанный мел плюс около 5% LLDPE-g-MAH.
5. Никаких пластификаторов.

[Kirilliq]

Посмотрел, у Exceed 1012 и Styroflex 2G66 физмехи близкие (удлинение около 500%, предел текучести у SFX -5, у Exceed -7, но по разным методикам). В наполненном состоянии СБС будет лучше, т.к. полярнее.
В чистом виде, понятно, дорого, но как добавка (6-10 %) может хорошо сработать.

[Shadow]

А какая технология у вас компаундирования?
Возможно не хватает гомогенизации

[Максим Викторович]

Линейка (необязательно металлоценовая):Вистамакс 6102:обработанный мел помелче = 35:5:60. И никаких "пластификаторов", вроде "стеариновая кислота, минеральное масло, силиконовое масло, парафин".

[СП-60]

Задача в перекрёстке химии и технологии.

[Maks42]

Чтобы проверить качество диспергирования прогоните полученный композит второй раз через экструдер и сравните физ-мехи.

[DREY]

Всем спасибо за советы, буду дальше пробовать. Вистамакс пробовал, прочности не дает, удлинение не лучше, чем на PОЕ. На гомогенность не жалуюсь, пробовал по разным технологиям: компаундирование вальцеванием, смеситель бенбери, осцилирующий экструдер, двушнек с двумя боковыми вводами и L:D=48 с большим количеством смесительных элементов. На физмехе особой разницы получения компаунда не заметил...

[Максим Викторович]

Термин "прочность"... Что это? Прочность при разрыве? Изгибающее напряжение? И, если не тайна, требования к композиту.

[DREY]

Прочность при разрыве не менее 13 Мпа...

[DREY]

При удленении не менее 250%

[cs-mb]

стоит задача - сделать 60% наполненный мелом линейный ПЭ с определенными физико-механическими показателями.

можно глупый вопрос: а какое конечное применение этого "компаунда"?
по сути это получается меловой суперконцентрат, при желании конечно его можно назвать и компаундом (а почему собственно и нет?).
однако, наполнение полимеров сверх 30 % приводит к резкому ухудшению физ.-меха

[Kirilliq]

Вот исчо пара мыслей:
1. Высоконаполненные кабельные композиции иногда делают на ЭВА (опять-таки полярность=наполняемость и эластичность). Может и тут оно есть?
2. А что если удлинение особо никому и не надо, а например достаточно подобрать модуль? Правильно cs-mb спрашивает про применение.

[Aleks58]

А может стоит попробовать модифицированный монтмориллонит (наноглина) в вашем случае?

[Часовой]

При удленении не менее 250%

у вас какой объем переработки? Задачу решить можно, вопрос экономического смысла для нас.

Прочность при разрыве 32 МПа при 10% добавления
относительное удлинение 940 %
ПТР 0,09-0,14

характеристики получены после лабораторных испытаний, для кабельного компаунд а давали наш продукт.