149760. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tárgyak előállítására főalkatrészként polietilént tartalmazó keverékekből és e tárgyak vulkanizálására szerves peroxidok segítségével
2 149.780 az említett hőmérsékleteken végezzük, mindig fennáll a veszély, hogy a keverék a mechanikai dörzshatás következtében egyes pontokon lényegesen magasabb hőmérsékletre melegszik fél, ami azután csaknem bizonyos elővulkanizálás bekövetkezésére vezet. Más nehézségek lépnek fel abban az esetben, ha a polietilénből és vulkanizálószerből álló keveréket szalagpréseléssel vagy fröccsöntéssel előállított termékek készítésére használjuk fel; ezek a feldolgozási műveletek csak olyankor folytathatók le könnyein — sőt némely esetben egyáltalán csak olyankar .folytathatók le —, ha a feldolgozás eléggé .magas hőmérsékleten (160— 200 C°) történik; ilyen •hőmérsékleteknél azonban bizonyossággal kell arra számítani, hogy a hálósodás már a feldolgozás folyamán bekövetkezik, ami azzal az eredménnyel jár, hogy a feldolgozásra használt gépi berendezés eltömődik, ha viszont a feldolgozást alacsonyabb hőmérsékleteken (100—130 C°) végezzük akkor minden esetben hiányosságok mutatkoznak a termékek alakíthatósága tekintetében. Már sokféle kísérlet történt e hátrányok kiküszöbölésére; e kísérletek általában „hígítószerek" hozzáadásán alapultak, amelyek segítségével a .már vulkanizálószert tartalmazó polietilént olyan .alacsonyabb hőmérsékleteken feldolgozhatóvá kívánták tenni, amely hőmérsékleteknél a fentebb említett elővulkanizálódási jelenségek még neim lépnek fel. így pl. kísérletek történtek a polietilén természetes kaucsukkal, korommal vagy a gumiiparban használatos különféle töltőanyagokkal való keverésére. Ha azonban a polietilént az említett anyagokkal keverjük, akkor teljesen elveszíti kitűnő öregedésállóságát, emiatt ez az eljárásmód nem vált be a gyakorlatban. Jó eredményeket értek ugyan el polietilén korommal való keverése esetén olyan esetekben, amikor csövek vagy kábelburkolatok előállításáról volt szó; az ilyen keverékek elektromos szigetelő tulajdonságai azonban olyan rosszak, hogy e termékek csupán kisfeszültségű vagy kis áramerősségű igénybevételre szánt kábelek készítésére alkalmasak. A találmány az említett nehézségek kiküszöbölését célozza és olyan polietiléntartalmú keverékek előállítását teszi lehetővé, amelyek a tiszta polietilén esetében szükségesnél alacsonyabb hőmérsékleten, valamint a vulkanizálószer bomlási hőfokánál alacsonyabb hőmérsékleten dolgozhatók fel szalagprésekben, fröccsöntéssel, fúvással sfcb. készülő tárgyak előállítására. A találmány szerinti eljárással készült alakított tárgyak azután az alkalmazott vulkanizálószerek, ill. vulkanizálószereknek legjobban megfelelő hőmérsékleten vulkanizálhatok. Azt találtuk, hogy a polietilén, lágyulási pontja feletti hőmérsékleteken könnyen és homogénen keverhető etilénből és alfa-olefinekből vagy csupán különféle alfa-ölefinekből készült egy- vagy többfajta kopolimérrel, az így kapott keverékek már a vulkanizálószer bomlási hőmérséklete alatti, vagyis 60C° és 90 C° közötti hőmérsékleteken eléggé képlékenyek ahhoz, hogy az említett vulkanizálószerek kellő egyenletességgel bekeverhetők legyenek, mimellett e vulkanizálószerek ilyen körülmények között csupán alig vagy egyáltalán nem tudnak elbomlani és számottevő elővulkanizálási jelenségeket előidézni. Emellett a polietilénből és kopolimérből álló, beledolgozott vulkanizálószert is tartalmazó keverékeknek az a tulajdonságuk, hogy jóval alacsonyabb hőmérsékleteken alakíthatók, mint amilyen hőmérsékleteket eddig a tiszta polietilén feldolgozására alkalmazni kellett; e hőmérsékletek eléggé alacsonyak ahhoz, hogy elővulkanizálási jelenségek még ne léphessenek fel. Ebből nem csak az az előny adódik, hogy a keverékek feldolgozásához nincsen szükség túlságosan magas hőmérsékletekre, hanem további előnyt képez az a lehetőség is, hogy a már a kívánt alakra hozott tárgyak vulkanizálása a felhasznált vulkanizálószernek legjobban megfelelő hőmérsékleti viszonyok között történhet. A találmány szerinti eljárás értelmében, a polietilénnek a kopolimérrel való keverését célszerűen a polietilén lágyulási pontja (125 C°) feletti hőmérsékleten végezzük (tekintet nélkül a polietilén sűrűségére), amikor is a kopolimér igen jól eloszlatható az olefin-polimer félig megolvadt tömegében. A találmány szerinti eljárás egyik különleges jellemzője értelmében a fenti művelet során célszerűen 150—170 C°-ot meg nem haladó hőmérsékleten dolgozunk, jóllehet a kopolimér telített jellege folytán .ennél magasabb hőmérsékleteket is el tudna viselnir A ,125 C° és 170 C° közötti hőmérsékleteken, pl. Banbury-keverőben készített homogén polietilén-kopolimér keverékeik olyan reológiai tulajdonságokat mutatnak, hogy a leginkább használatos peroxidok bomlási hőfoka alatti hőmérsékleteken képlékenységük már elegendő nagy és így a vulkanizálószerek bedolgozása már 60 C" és 90 C° közötti hőmérsékleteken is könnyen végrehajtható, pl. közönséges hengeres keverőkben is. Azt találtuk, hogy a fenti módon bekevert vulkanizál ószereket tartalmazó políetilén4topolimér keverékek azt a lényeges előnyt nyújtják, hogy ezeket a keverékeket szalagsajtokon, fröccsöntéssel, formába öntéssel, fúvással stb. már olyan alacsony hőmérsékleten jól lehet alakítani, amelyen elővulkanizálás még nem következik be; különösen kiemelendő, hogy ezek a keverékek már 110—125 C° alatti hőmérsékleteken alakíthatók. Az ily módon alakított vagy félig-kész tárgyakat azután a vulkanizá'lószerként felhasznált peroxid számára legjobban megfelelő körülmények között vulkanizálhatjuk; a vulkanizálást célszerűen 150 C° és 180 C° közötti hőmérsékleten végezhetjük, ugyanolyan körülmények között és ugyanolyan készülékekben, mint amilyeneket a szokásos kaucsuk keverékekből készített tárgyak vulnkanizálására alkalmazni szoktak. A találmány szerinti keverékeikben kopolimérként legelőnyösebb az etilénből alfa-olefinekkel vagy különféle alfa-olefineteből egymással képezett kopoliméreket alkalmazni; így különösen etilén .propilénnel és/vagy butilénnel vagy pedig propilén butilénnel képezett kopolimérjeit alkalmazhatjuk erre a célra. E kopolknérek tulajdonságai, valamint előállításuk módszerei a talál-