176469. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves-szervetlan műanyagok előállításárta
9 176469 10 technikai minőségű oldatok, amelyek járulékosan kalciumszilikátot, magnéziumszilikátot, bórátokat és aluminátokat tartalmazhatnak. Az Me2 O/SiOj arány nem döntő (Me = fém) és a szokásos határ előnyösen 4,0—0,2, főként 1,5—0,3. Ha az előpolimer-ionomer reakciónál elsődlegesen előállított műanyagok víztartalma kevésbé lényeges, mert nem zavar és szárítással könnyen eltávolítható, akkor semleges nátriumszilikát is alkalmazható, melyből 25-35%-os oldatot is lehet előállítani. Előnyösen 32-54 súly%-os szilikátoldatokat alkalmazunk, amelyek csak megfelelő lúgosság esetén biztosítják az 500 Poise alatti viszkozitást, amely a problémamentes feldolgozáshoz szükséges. Alkalmazhatók ammóniumszilikát-oldatok, például guanidíniumszilikátok is, ezeket azonban kevésbé tartjuk előnyösnek. Az oldatok valódi vagy kolloid oldatok lehetnek. A koncentráció megválasztása elsősorban a kívánt végtermék tulajdonságaitól függ. Tömör vagy zártcellás terméket előnyösen koncentrált szilikátoldatok segítségével lehet előállítani, amelyek szükséges esetben alkálihidroxid hozzáadásával alacsony viszkozitásra állíthatók be. Ezzel a módszerrel 40—70 súly%-os oldatot készíthetünk. Másfelől nyitott pórusú könnyű habanyagok előállítására 20-40 súly%-os szilikát-oldatok alkalmazása előnyös abból a célból, hogy alacsonyr viszkozitás mellett megfelelően hosszú reakcióidőt és a termékek alacsony térfogatsúlyát éljük el. Finom részecskékből álló szervetlen töltőanyagok nagyobb mennyiségben történő alkalmazásánál is 20—45 súly%-os szilikát-oldatok alkalmazását tartjuk előnyösnek. A találmány szerinti eljárás értelmében a szervetlen-szerves műanyagok előállítása rendkívül egyszerű. Az előállításhoz csak az szükséges, hogy a folyékony poliizocianátot a vizes alkáliszilikát oldattal homogén módon elkeverjük, amikor többnyire pillanatszerűen a keverék keményedése végbemegy. A keverékek tipikus finomeloszlású emulziók, illetve szólok. Optikai szempontból nem átlátszóak, hanem opálosak, illetve tejszerűen fehérek. Az emulziók, illetve szólok szerkezete a később kialakuló xeroszól szerkezetére utal. A komponensek keveréke instabilis. Az ún. „fazékidő” (felhasználhatósági idő), — mialatt a keverék még felhasználható - elsősorban a poliizocianát reakcióképességétől, a felszabadított szilikátkeményítő összmennyiségétől, valamint a szilikát-oldat koncentrációjától függ. A fazékidő 0,2 mp és 15 óra közötti időnek felel meg. Az előnyös fazékidő körülbelül 1 mp-től 20 percig terjed. A fentiekből adódik az a körülmény is, hogy az összekeverést általában közvetlenül a formázás előtt végezzük. Az újszerű polimer-kovasavgél-társított anyagok előállítása elvileg ismert technológiával, például az öntött vagy habosított poliuretánoknál alkalmazott technológiával történhet. Mivel a fazékidők többnyire rövidebbek és a reakció gyakran —20 °C alatt spontán végbemegy, így a szakaszos előállítás lehetősége korlátozott. A szakaszos előállítás gyakorlati szempontból legfeljebb 20 kg összsúlyú kisebb formatestek előállításánál jön számításba. Az előnyös eljárásnál az egyes komponenseket a poliuretán habanyagok előállításánál szokásos technológia szerint folyamatosan keverőkamrában, rövid tartózkodási idő mellett elkeverjük, végül formázás közben kikemény'.jük. Ebből a célból a folyékony vagy pasztaszerű keveréket például formába öntjük, egy felületre felhordjuk vagy mélyedésekbe, fugákba, repedésekbe betöltjük. Az összekeverésnél a poliizocianát és az alkáliszilikát aránya tág határok között, például 90 :10—10 :90 között ingadozhat. A poliizocianát-alkáliszilikát arány előnyösen 75:25 és 15:85. Optimális használati tulajdonságokat főként fokozott szigetelőképességet, rugalmasságot, meleg alaktartósságot, és nehéz gyúlékonyságot 60:40—18:82 arányértékeknél érünk el. Az utóbb említett arányhatárok különösen előnyösek. A megadott mennyiségi arányokból az is kitűnik, hogy a polimer-kovasavgél-társított anyagok előállításánál poliizocianát és alkáliszilikát-oldat mennyiségi aránya nem döntő jelentőségű. Ez főként azért előnyös, mivel a folyamatos gyártásnál szállítóberendezéseken és keverőkamrán keresztül a pontos nyersanyag adagolási arányra nem szükséges szigorúan ügyelni. Ennek folytán robosztus felépítésű szállítóberendezések, mint fogaskerékszivattyú vagy excenteres csigaszivattyú alkalmazhatók az adagoláshoz. A reakciókeverék reakcióképessége beállítható az izocianát-szilikát aránnyal, valamint katalizátorok járulékos beadagolásával. Az alacsony, például 10 és 30% közötti szilikáttartalmú termékeket előnyösen akkor állítjuk elő, ha a végtermékben a szerves polimer tulajdonságoknak kell elsősorban uralkodóvá válni és a szilikátrészt, például a töltőanyagok, különösen az ún. inaktív típusú töltőanyagok, így kréta, báriumszulfát, gipsz, anhidrid, agyag, kaolin jobb kötésére kell felhasználni. Kisçbb részarányban szilikát-oldatokat akkor alkalmazunk, ha egy izocianát-előpolimert vízzel pórusmentes homogén műanyaggá kell keményíteni. Mivel a reakció az NCO-csoportok és víz között széndioxid-képződés közben zajlik le, így ez gyakorlatilag csupán habanyagok előállítására alkalmazható. Ha a szokásos elasztomer-receptúrákhoz vízüveg-oldatokat alkalmazunk, akkor a pórusképződés a fejlődött széndioxid miatt nem kerülhető el. Ezzel szemben poliizocianátok és adott esetben lúgosított, koncentrált alkáliszilikátok reakciójának eredményeképpen jóval kevesebb pórust tartalmazó termék állítható elő és a gyártásnál előre meghatározott mennyiségi arányokat összehangolva — mely arányok tapasztalati úton könnyen megállapíthatók - vízzel lánchosszabbításnak alávetett, illetve vízzel térhálósított teljesen buborékmentes termékek állíthatók elő. Ezáltal nagy használati értékű homogén polikarbamidok egyszerű, oldószermentes közvetlen eljárással válnak hozzáférhetővé. A termékek magasabb, például 70-90% közötti szilikáttartalma akkor előnyös, ha lényegében szervetlen szilikát műanyag tulajdonságait — ezek közül is főként a magas hőmérsékleten tanúsított ellenállóképességet és a teljes éghetetlenséget -5 10 15 20 25 3C 35 40 45 50 55 60 <5 5
