169478. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szervetlen-szerves műanyagok előállítására

3 169478 4 jából itt is egy durva heterogén, kétfázisú műanyaggal állunk szemben. Javasolták továbbá vizes alkáliszilikát oldatoknak kismolekulasúlyú poliizocianátokkal, például 4,4'-difenil-metándiizocianáttaf- történő reakcióját. Ekkor többnyire habanyagok képződnek, amelyekben az izocianát-fázis víz behatása következtében reagált, és a képződött széndioxid a masszát felhabosította, mimellett a széndioxid egy része a körülvevő vizes szilikátfázissal a határfelület gélesedése közben reagál. A reakciót előnyösen vízüveg fölöslegével végzik úgy, hogy egy olyan keverék képződik, amely az izocianát emulziója a koherens szilikát-oldatban van jelen. Ennek megfelelően a képződő habanyag szilikáthab jellegű, amely inkoherens fázis alakban felhabosított polikarbamid szigeteket tartalmaz. Az ilyen habok tulajdonságai nem térnek el lényegesen a tiszta szilikáthabok tulajdonságaitól. Ténylegesen az így kapott habanyagok ridegek és mechanikai terhelhetőségük csekély. Hasonló hatást fejtenek ki más izocianátok is mint a ciklohexilizocianát, a fenilizocianát, hexametiléndiizocianát, 2,4-difenil-metán-diizocianát, toluiléndiizocianát, valamint a felsorolt izocianátok kismolekulasúlyú glikolokkal, mint etilénglikollal, própilénglikollal, 1,4-butándiollal, 1,6-hexándiollal, neupentilglikollal, glicerinnel és trimetilolpropánnal készült adduktjai. A szilikátoldathoz hozzáadott izocianát-csoportokat tartalmazó szerves komponensek ugyan keményítőként fejtik ki hatásukat, de a képződött habanyag tulajdonságait ez csak kissé, gyakran inkább hátrányos módon befolyásolja. A szerves komponens a kész szilikátvázbati feltehetően töltőanyagként foglal helyet. Másfelől diizocianát mennyiségi felesleg alkalmazása esetén olyan polikarbamid-habanyagok képződnek, amelyek egy inkoherens szilikátfázist lediszpergált állapotban tartalmaznak. Ennek megfelelően az utóbbi műanyagok tulajdonságai lényegében megegyeznek egy kovasawal töltött polikarbamidhabanyag tulajdonságaival, amelyeknek megfelelően jó éghetőségük és rendkívüli ridegségük van. Ha az 1 770 384 számú NSZK közrebocsátási irat szerint állítjuk elő az előbbi polikarbamid műanyagokat azt tapasztaljuk, hogy a vizes nátriumszilikátoldatból és difenilmetándiizocianátból álló keverékek csak viszonylag durva részecskéket tartalmazó emulziókat képeznek. Ez a hátrány a javasolt emulgeátorok illetve habstabilizálószerek hozzáadásával erősen csökkenthető, miközben a primer emulziók finomabb részecskéket tartalmaznak és stabilabbak. A javulás ellenére a műanyagok alaptulajdonságai nem változnak számottevően, különösen hátrányos, hogy az előállított kombinációs műanyagok kifejezetten ridegek és csekély szilárdságuk van. Az eddigi eredményekből arra kell következtetni, hogy a szilikátokból és szerves anyagokból előállított kombinációs műanyagok nem rendelkeznek lényeges előnyökkel a tisztán szerves vagy tisztán szervetlen anyagokhoz képest. Az elmondottak ellenére sikerült olyan eljárást találnunk, amely makroszkóposán teljesen homogén, szervetlen-szerves műanyagok előállítását lehetővé teszi, az így kapott xeroszol szilárd/szilárd-típusú, hasonlóképpen az ismert ABS műanyagokhoz, (akrilsztirol-butadién-sztirol keverék). Az előbbi, módon előállított teljesen újtipusú társított anyagok rendkívül nagy használati értékű műanyagok, amelyeknek tulajdonságai előnyösen különböznek a tisztán szerves vagy szervetlen szerkezeti anyagoktól. Különösen kitűnnek a találmány szerinti műanyagok magas szilárdságukkal, rugalmasságukkal, meleg alaktartóságukkal és nehéz gyúlékonyságukkal. Meglepő módon azt találtuk ugyanis, hogy nagyszilárdságú és rugalmasságú, meleg alaktartósságú és nehéz gyúlékonyságú szervetlen-szerves műanyagok állíthatók elő, ha még reakcióképes csoportokat tartalmazó folyékony előpolimer-ionomerek és/vagy nemionos hidrofil előpolimereket alkáliszilikátok vizes oldataival homogén módon elkeverünk és a képződött szólt xeroszollá hagyjuk lereagálni. Különösen egyszerűen kivitelezhető az eljárás, véghelyzetű izocianát-csoportot tartalmazó előpolimer-ionomerekkel és/vagy nemionos hidrofil előpolimerekkel. Az előpolimerek előnyösen izocianátokból állíthatók elő. Felismerésünk szerint azonban a képződött újtipusú szervetlen-szeryes műanyagokban az izocianát-csoportok jelenléte ugyan hasznos, de nem döntő jelentőségű az előnyös tulajdonságok szempontjából. A bevált szerves polimerek sem korlátozódnak az izocianát-poliaddíciós eljárás termékeire. Ennél sokkal fontosabb követelményt jelent a két fázis kolloid eloszlása és kölcsönös áthatolása egymásba, amellyel specifikusan magas felületi illetve határfelületi kölcsönhatások valósíthatók meg, amelyek xeroszolokra jellemzőek. Ez a kolloid-morfológia, amely a találmány szerinti társított anyagok tulajdonságait lényegesen befolyásolja, úgy állítható elő, hogy ha a szilikátoldatokkal való elkeverésre általában előpolimer-ionoméreket és/vagy nemionos hidrofil előpolimereket alkalmazunk, tehát egész általánosan kifejezve ionosán módosított és/vagy nemionos-hidrofil-módosított polimer elővegyületeket, vagyis ologomereket. Anionos és/vagy kationos és/vagy nemionos hidrofilcsoportokat tartalmazó előpolimerek-ionomerek és/vagy nemionos-hidrofil előpolimerek vagyis előpolimer-oligomerek alkalmazásával a szerves és a vizes szervetlen fázis olyan homogén eloszlását érjük el, hogy a képződő szóiokban a diszperz fázis 1 nm és 2 ju előnyösen 50 nm és 700 nm közötti méretdimenzióban fordul elő, így a kémiai kölcsönhatás nagyságrendekkel növekszik és újtipusú társított termékeket eredményez. Az előpolimer-ionomerek és/vagy nemionos hidrofil előpolimerek alkalmazásával főként egy kolloidszerkezet alakítható ki, így mindkét fázis koherens rendszer formájában képződhet. Ez azt jelenti, hogy makroszkópos, számos esetben csaknem mikroszkóposán is homogén társított anyag képződik, amely a szervetlen és szerves műanyagok előnyeit egyesíti. A találmány tárgya tehát eljárás nagyszilárdságú, rugalmas, melegen alaktartó és csökkent gyúlékonyságú polimerpolikovasavgél-társított rendszer előállítására, 20-70%-os, előnyösen 32-54%-os koncent-2