English version
Drukuj

Nanokompozyty poli(chlorku winylu) otrzymywane in-situ w procesie polimeryzacji suspensyjnej

Nanokompozyty PVC otrzymuje się w procesie polimeryzacji suspensyjnej, w typowej aparaturze stosowanej do produkcji PVC. Polimeryzacja przebiega w obecności nanonapełniaczy sferycznych, np. nanokrzemionki otrzymywanej w procesie zol-żel, lub silikonowo-akrylowego hybrydowego napełniacza typu rdzeń/otoczka. Nanonapełniacze dodaje się do mieszaniny polimeryzacyjnej w ilości nie przekraczającej 1% mas. w stosunku do chlorku winylu (VC). Nie zaburzają one procesu polimeryzacji i nie przedłużają go oraz nie wchodzą w interakcje z inicjatorami i innymi środkami pomocniczymi. Nanonapełniacze stosuje się w postaci zdyspergowanej w fazie wodnej. Dyspersja ta może być stabilizowana koloidami ochronnymi. Taka postać napełniacza zapobiega jego aglomeracji.


Zalety oferowanej technologii

Właściwości mechaniczne (udarność, wytrzymałość przy statycznym rozciąganiu) nanokompozytów otrzymanych opisaną metodą są lepsze niż właściwości standardowego PVC wytworzonego standardową metodą suspensyjną. Dodatek nanonapełniaczy zwiększa o ok. 20–50% udarność (w zależności od składu mieszanki) nie wpływając przy tym na twardość finalnego produktu.

Otrzymywanie nanokompozytu bezpośrednio w procesie polimeryzacji jest korzystniejsze niż dodawanie nanonapełniaczy do PVC w procesie przetwórstwa, ponieważ zapewnia znakomite zdyspergowanie nanonapełniaczy w ziarnie PVC i pozwala na zastosowanie mniejszych ich ilości w celu uzyskania takiej samej poprawy właściwości.

Proces może być stosowany do otrzymywania nanokompozytów PVC o dowolnym ciężarze cząsteczkowym (pełen zakres liczby K), przy czym nanonapełniacz krzemionkowy pozwala w pewnym zakresie regulować ciężar cząsteczkowy polimeru.


Aparatura

Proces może być stosowany w każdej instalacji do polimeryzacji suspensyjnej VC. Zbiornikiem na dyspersję nanonapełniacza może być dowolny zbiornik wpięty w linię dozowania mediów do reaktora polimeryzacji.


Patenty

Zgł. pat. P-384835 (2008) „Sposób suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu w obecności nanonapełniacza”.

Zgł. pat. P-388960 (2009) „Sposób suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu w obecności nanonapełniacza”.

Eur. zgł. pat. PCT/PL2009/000087 (2009) „Method for the suspension polymerization of vinyl chloride in the presence of a nanofiller”.


Konkurencyjność rynku

Brak nanokompozytów PVC na rynku światowym, mimo intensywnych prac (znanych z publikacji i patentów) wielu ośrodków naukowych. Jedyną znaną próbą produkcji tych nanokompozytów jest uruchomienie w skali półtechnicznej instalacji do fizycznego mieszania lateksu emulsyjnego PVC z wodną dyspersją bentonitu – produktem jest wysuszona mieszanka (NanoVin®). Produkcji w skali przemysłowej dotąd nie uruchomiono.


Referencje

Produkcja w skali półtechnicznej (reaktor 1 m3) w zakładach Spolana a.s. w Republice Czeskiej (grupa Anwil) wykazała, że jest możliwa polimeryzacja VC w obecności nanonapełniaczy sferycznych.


Kontakt

dr Maria Obłój-Muzaj

tel. +48 22 568 21 86

faks +48 22 568 21 84