Механически модифицированные древесные наполнители в строительных пластмассах —
Древесный порошок часто применяют для наполнения полимерных материалов, в частности, строительных технология такого наполнителя сводится к молотковых мельницах и стружек древесины хвойных пород и последующей классификации по крупности. От минеральных наполнителей заводские сорта порошка отличаются большими размерами частиц, малой насыпной массой и большей пластификатороемкостью. Эти качества ограничивают его применение в поливинилхлоридных композициях, составляющих основную долю в объеме производства строительных пластмасс. Между тем, ценные свойства древесины — малая плотность, сравнительно высокая прочность, низкая теплопроводность, волокнистая форма частиц и хорошая совместимость со смолой — желательны и в наполнителе ПВХ композиций.
Замечено, что технологические свойства древесины можно значительно улучшить, подбирая рациональные способы п условия измельчения. Совместное измельчение древесины с минерального измельчения, от его энергонапряжениости: при повышении момента вибратора (амплитуды колебаний) насыпная масса древесной муки растет, а пластификатороемкость падает. Специфика вибрационного измельчения древесины выражается также в повышенной агрегации ее мелких частиц: величина ее удельной поверхности при длительном измельчении уменьшается, несмотря на увеличение общего числа мелких фракций. Аналогичная картина наблюдается и во время измельчения смешанных органо-минеральных материалов, например смесей древесины с известняком в различных соотношениях компонентов (табл. 1). Изменение свойств древесного наполнителя достигается и комбинированием способов измельчения: после кратковременного шарового домола порошка, предварительно диспергированного в струнной мельнице, его насыпная масса становится больше, а маслоемкость меньше.
Указанные наполнители, измельченные в мельницах разного типа, испытаны в синтетических материалах для полов. Способ измельчения древесно-известнякового наполнителя не влияет на позициям см. в табл. 1.
Дисперсность материалов характеризуется величиной удельной поверхности I S, полученной методом воздухопронициаемости и гранулометрическим составом, определенным анализом. Удельная поверхность измерялась, с учетом возможной се зависимости от уплотнения, а ситовой анализ проводился в соответствии с ГОСТ 911—62. Изменение свойств порошка устанавливали по величинам насыпной массы и маслоемкости (пластнфикатороемкости по отношению к диоктплфталату, А).
Как показывают данные таблиц, от способа измельчения древесины особенно зависят величины насыпной массы н пластнфикатороемкости. У вибронзмельченной древесины в 2—3 раза больше насыпная масса и в несколько раз меньше пластнфнкатороемкость, чем у порошка струнного н молоткового помола. Чем длительнее обработка древесных частиц в вибромелынице, тем выше значение насыпной массы н меньше величины Л, хотя дисперсность материала возрастает.
Специальными опытами установлено, что степень механического модифицирования древесных частиц значительно зависит от параметров шарового вибросвойства линолеума. тогда как свойства линолеума на основе поливинилхлорида с модифицированным и немодифицированным наполнителем заметно различаются.
Для испытаний использовали ПВХ- смолу марки С-65. Степень наполнения композиций составляла в большинстве случаев 39% но массе. В состав добавляли также 2с/п кумарпповон смолы м 1% (от массы) силиката свинца. Соотношение между смолой С-65 н пластификатором — диоктилфталатом — составляло 1 : 0,45—0,47. Вальцевание осуществлялось на лабораторных вальцах при фракции I : 1,27 п температуре 135—140°С. Толщина линолеума составляла 1,6-1,8 мм.
В процессе вальцевания отмечена лучшая перерабатываемость массы с внброизмельченным древесно-известняковым наполнителем. ПВХ-композиции, содержащие древесину струйного помола номер 80 в количестве 39%. вальцевались с большим трудом. Удовлетворительное качество поверхности достигалось только при содержании наполнителя 35%.
Физико-механические показатели ПВХ-образцов, содержащих чистый древесный и древесно-известняковый наполнители, представлены в табл. 2. Они свидетельствуют о том, что повышение дисперсности наполнителей от номеров 120—150 до номера 80 заметно улучшает свойства линолеума: повышаются
прочность, упругость, твердость образцов, резко возрастает их эластичность, уменьшается водопоглощение. Улучшается внешний вид образцов: с тонкоизмельчеиным наполнителем на поверхности не видны отдельные древесные частицы.
Исследование поперечных срезов ПВХ-пленок показывает, что переход от древесных наполнителей струйного н молоткового помола к виброизмельченным образцам обеспечивает менее пористую, более однородную структуру материала. Помимо этого пленки, приготовленные на вибромолотых наполнителях, обладают более высокими показателями по прочности, гибкости, износостойкости, водопоглощению.
Обращают на себя внимание малы ветчины объемной массы ПВХ образцов с древесным пластификатора 0,49—0,51 кг Замена известняка на древесно-известняковый наполнитель при сохранении расхода смолы и даже некоторой ее экономии (0,1—0,15 кг/м-) повышает теплозащитные свойства линолеума.
Таким образом, целесообразно применять древесно-известняковый наполнитель номер 80—100 для ПВХ-линолеума, в первую очередь в композициях нижнего слоя в многослойных изделиях и специальных видах теплозащитных материалов. Тонкое диспергирована предназначаемых для применения в ПВХ-материалах органно-минеральных наполнителей, в частности древесно-известняковой смеси, предпочтительнее выполнять в шаровых мельницах, а не в струимых молотковых.