Форум о полимерах ПластЭксперт

Извините, в названии темы не напечатал последнее слово, с которым она звучит так: "Как сделать ПЭВД-гранулы с 20% масла в качестве пластификатора?"

Коллеги, можете как-то прокомментировать вот такую задачу.
Мне нужно сделать для полу-промышленных испытаний полиэтиленовые гранулы с хорошо распределённым в полиэтилене минеральным маслом, например вазелиновым или вакуумным. Примерное соотношение ПЭ : масло = 80 : 20.
Сначала я пробовал найти в продаже суперконцентраты каких-нибудь пластификаторов для ПЭВД, но их промышленность не выпускает.
Как это можно сделать из "подручных" материалов? Я думаю, может сделать из труб и небольшого бака с мешалкой зацикленную линию с нагревателем и шестерёнчатым насосом, который будет и гонять смешиваемую массу по кругу, и шестерёнками разбивать гранулы ПЭ.
Можно сначала в этой установке разогреть масло градусов до 140-150, а потом постепенно добавлять ПЭ гранулы до нужного соотношения. Ну, может ещё туда антиоксиданта какого-нить добавить.
Посоветуйте, кто чё может, а то я полимерами почти впервые собираюсь заниматься, а из знаний только общие с химфака МГУ да практика работы на производстве лет 20.

Лучше даже не пробовать, во-первых, эта технология не подойдет, во-вторых, даже если удастся впитать такое количество масла, то на следующее утро вы будете «приятно» удивлены. За ночь из-за термодинамической несовместимости произойдет фазовое расслоение, масло выйдет наружу и все изделие будет покрыто маслом.
Вы объясните, зачем вам это нужно, может быть я смогу что-то посоветовать.

Ну, задача типа такая... Если убрать несущественные технологические детали, то условно из ПЭВД делаются изделия, например трубы, причём в это изделие из ПЭВД при его производстве вводится некое вещество, относительно хорошо совместимое с ПЭВД и являющееся маслорастворимым ПАВ. И далее у этих труб должно быть такое свойство, чтобы при прокачке через них неполярных жидкостей в эти жидкости постепенно выделялось в микроколичествах вот то вещество, содержащееся в материале труб, причём этот процесс шёл месяцы-годы.
У меня с подбором пластика и с модифицирующим веществом всё нормально решено, процесс работает. Но меня не устраивает, что через пару месяцев выход модификатора из материала трубы в транспортируемую жидкость начинает снижаться из-за снижения концентрации модификатора в поверхностном слое ПЭВД.
Кое-какую литературу мне всё-таки иногда удаётся почитывать, поэтому я в ней нашёл, что если в ПЭ ввести пластификатор, например масло, то при остывании и затвердевании ПЭ пластификатор будет выдавливаться в межкристаллитное пространство ПЭ. В результате в ПЭ будет получаться трёхмерная структура из масляных плёнок-каналов, по геометрии похожая на строение пены.
Вот я и думаю, что моё маслорастворимое ПАВ-вещество значительно увеличит диффузию по этим масляным слоям, чем ему тупо диффундировать через слой ПЭ.
Ну вот где-то как-то так...
Чтобы проверить эту идею, мне нужно некоторое количество гранул ПЭВД с маслом в качестве пластификатора (или другим, более совместимым с ПЭВД пластификатором). Эти гранулы у меня будут типа суперконцентрата пластификатора. Ну и далее буду дозировать через дозатор экструдера этот суперконцентрат в разных концентрациях в трубоделательное оборудование, чтобы определить достаточную концентрацию масла/пластификатора в конечном изделии. Ещё, как вариант, попробую маслорастворимый ПАВ-модификатор, который должен из трубы выделяться, сразу в масле-пластификаторе растворить...

Прикольная задача. Попробуйте вместо суперконцентрата пластификатора использовать полиэтиленовый воск (ПВ-200, ПВ-300 и т.п.).

Я про это тоже думал, но решил это попробовать, если пластификатора не найду.
Ведь у меня задача получить (на микроуровне) твёрдые кристаллиты ПЭ, а между ними - выдавленную жидкую фазу масла. А ПЭ-воск, как мне кажется, просто смешается с ПЭВД, сделав смесь мягче, но она не будет расслаиваться при охлаждении расплава, ИМХО.

Кстати, Maks42, а почему ты считаешь, что эта технология не подойдёт? Не подойдёт, потому что так нельзя сделать, или потому что есть лучше? И какая тогда подойдёт?

Как мне кажется, по этой технологии будут проблемы со смешением и с залипанием массы, нормальные технологии существуют, только тут они не нужны.
С маслом не получится, на следующее утро выпотеет, пробовал. Никто масло в полиэтилен не добавляет, обычно используют смазки: внутренние, хорошо совместимые, типа воска и внешние, плохо совместимые, типа стеарина. Если думаешь, что воск будет чисто межмолекулярным пластификатором, используй стеарин, он точно будет межпачечным. Только учти, что плохосовместимый стеарин сам рано или поздно выйдет из полиэтилена и диффузия может уменьшиться. Попробуй ввести воск, если не будет эффекта, потихоньку заменяй его стеарином, только не переборщи.

похоже на создание турбулентного эффекта при ламинарном течении жидкостей... 20% масла в ПЭВД сложновато будет ввести, оно у вас в экструдере уже все выдавится при экструзии трубы. Почему именно ПЭВД?

Не, я и не писал, что мне нужно в самом изделии 20% масла иметь. В изделии, я думаю, масла хватит от 1% до 5%. А про 20% - это я хочу сделать заранее гранулы суперконцентрата, содержащего 20% масла и 80% ПЭВД, а уже этот суперконцентрат потом подмешивать к грануле ПЭВД при экструзии трубы.
Как считаете, например 2% масла будет заметно выпотевать? А если сделать в качестве пластификатора смесь масла и воска?

А почему ПЭВД? Дешёвый он и элластичный, то есть морозоустойчивый. А что, например с ПП что-то лучше будет?

Maks42 писал(а): С маслом не получится, на следующее утро выпотеет, пробовал. Никто масло в полиэтилен не добавляет, обычно используют смазки: внутренние, хорошо совместимые, типа воска и внешние, плохо совместимые, типа стеарина. Если думаешь, что воск будет чисто межмолекулярным пластификатором, используй стеарин, он точно будет межпачечным. Только учти, что плохосовместимый стеарин сам рано или поздно выйдет из полиэтилена и диффузия может уменьшиться. Попробуй ввести воск, если не будет эффекта, потихоньку заменяй его стеарином, только не переборщи.

А с точки зрения матушки-химии чем же плохосовместимый стеарин лучше, чем масло? Стеарин - органическая кислота с полярным хвостом, а масло полностью неполярное, т.е. родственное ПЭ. Получается, что масло выпотевает из ПЭ быстрее стеарина только потому, что масло - жидкое, а стеарин - твёрдый, т.е. масло выходит из ПЭ за счёт диффузии и наличия межпачечных жидких плёнок, которые мне собственно и нужны. А стеарин поэтому же выходит медленно.
Из этого следует, что лучше масла взять поменьше, чтобы не выпотевало, чем использовать стеарин, а транспортирующий эффект от масла будет выше.

где то читал что удается стабильно ввести в полипропилен 4-6 % парафинового масла.но как долго оно там держится это вопрос. смессь получали в мешалке типа Brabender