178325. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zsugorodás nélkül, vagy térfogatnövekedéssel keményedő építőipari kompozíció vagy tömítőanyag előállítására
3 178325 4 szítéséhez szükséges szokásos masszához, amely vegyi ütőn keményedé nagymolekulás vegyületeket és e keményítő szerek mellett töltőanyagokat tartalmaz, még egy expandáló rendszert is adunk. Az expandáló rendszer egy porozitás-növelő szert, egy expanzió-promotort, valamint adott esetben egy expanzió-moderátort tartalmaz. Az alkotórészek összekeverése után bekövetkezik a keverék térfogatnövekedése. Az expandáló rendszerben a leglényegesebb folyamat a promotor adszorbeálódása a porozitás-növelő szeren. Úgy tapasztaltuk, hogy az adszorpció során a porozitásnövelő szer térfogata kissé megnövekszik. Ezt a térfogatnövekedést a porozitás-növelő szert körülvevő polimer mátrix megtöbbszörözi, és a térfogatnövekedés így kiterjed az egész kompozícióra. A kémiai úton keményített készítmények elkerülhetetlen velejárója a keményítés során bekövetkező zsugorodás. A találmány szerinti eljárással azonban sikerült zsugorodásmentes készítményt előállítanunk, sőt a keményítés során még némi térfogatnövekedés is tapasztalható. Felismertük, hogy a térfogatnövekedés ügy fokozható, ha porózus szerkezetű szilárd anyagokon kis molekulasúlyú folyadékokat adszorbeáltatunk. Továbbá meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy az adszorbens önmagában csekély térfogatnövekedése figyelemre méltó, megtöbbszörözött hatást fejt ki a polimer környezetre. A találmány szerint porózus szerkezetű és jó adszorbeáló képességű anyagot használunk porozitás-növelő szerként, így például szilikagélt, aluminoszilikagélt, teljesen vagy részben kristályos szintetikus vagy természetes alumíniumszilikátokat, alumíniumoxidot, aktív magnéziumoxidot és tömör-lemezes szerkezetű ásványi anyagokat. Expanzió-promotorként olyan poláris vegyületeket használunk, amelyek molekulájának átmérője kisebb, mint a porozitás-növelő szer pórusa. Ha porozitás-növelő szerként 3A típusú kristályos alumíniumszilikátot használunk, akkor az expanzió-promotor például metanol lehet. Ha a porozitás-növelő szer 4A típusú kristályos alumíniumszilikát, akkor expanziópromotorként a metanolon kívül etanolt vagy metilizocianátot is használhatunk. Ha a porozitás-növelő szer 5A típusú kristályos alumíniumszilikát, akkor az expanzió-promotor az előbb említetteken kívül az etán vagy metán valamely halogénezett származéka is lehet. 10X típusú kristályos alumíniumszilikát mellett dioxánt, dimetil-ketont, metil-etil-ketont, toluolt vagy etilétert is használhatunk expanzió-promotorként a már felsoroltakon kívül. Végül abban az esetben, ha a porozitásnövelő szer 13X típusú kristályos alumíniumszilikát, akkor expanzió-promotorként a fentieken kívül az 1,3,5-trimetilbenzol is számításba jöhet. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott expanziómoderátor rendeltetése, hogy a kívánt mértékű térfogatnövekedést biztosítsa. Expanzió-moderátorként olyan amorf vagy részben amorf szilikátokat vagy alumíniumszilikátokat használhatunk, amelyek a periódusos rendszer I és/vagy II csoportjához tartozó kationt tartalmaznak, és/vagy amelyek kationja alumínium- és/vagy ammónium-ion. Különösen előnyösnek találtuk az említett vegyületeknek nátrium- és/vagy kálium- és/vagy magnézium-fluoroszilikáttal készített keverékét. A találmány szerinti eljárással készíthetünk előregyártóit elemeket vagy a helyszínen felhasználható anyagokat, valamint más, kereskedelmi forgalomban értékesíthető termékeket, így például tapaszokat, ragasztószereket, és tömítőanyagokat. A gyantát vagy elasztomert, keményítőszert és töltőanyagot tartalmazó anyaghoz a gyanta vagy az elasztomer súlyára számítva 5—300% porozitás-növelő szert adunk. Az expanzió-promotort a porozitás-növelő szer súlyára számítva 0,4—25% mennyiségben alkalmazzuk. A nátrium- és/vagy kálium- és/vagy magnézium-fluoroszilikátot az expanzió-moderátor súlyára számítva 5—30% mennyiségben használjuk. Az expanzió-promotor legfeljebb 45%-ig terjedő részét a porozitás-növelő szer nedvesítése végett adjuk hozzá az anyaghoz. Az expanzió-promotor fennmaradó részét a keverék valamely más komponenséhez adhatjuk, így például összekeverhetjük a töltőanyaggal. Az anyag többi komponense lényegében tetszőleges sorrendben és módszerrel keverhető össze, azzal a kikötéssel, hogy a megnedvesített porozitás-növelő szernek az expanzió-promotorral való érintkeztetése és a gyantakeményítőszer rendszer bekeverése között 12 óránál több idő nem telhet el. Az expandáló rendszer töltőanyagaként bármilyen típusú, az építőiparban használatos töltőanyag felhasználható. Ilyen anyagok például a következők: homok, sóder, murva, kvarcpor, talkum, könnyű aggregátumok, szintetikus- és üvegszálak, fémes nehéz töltőanyagok, barit (bárium-szulfát), tisztított szintetikus gyanták (például polisztirolgyanta), gumi és hasonlók. Kötőanyagokként felhasználhatók különböző típusú vegyi úton keményedé gyanták, valamint elasztomerek, például poliuretánok, poliészterek, epoxidok, poliizobutilének, poliakrílátok és hasonlók. A térfogatnövekedés fokozódik, ha a keverékben aminvegyületek vagy aminocsoportot tartalmazó alifás, aromás vagy aralifás vegyületek is vannak, különösen akkor, ha ezek a keményedés közben végbemenő polimerizációs reakcióban résztvevő komponensek közé tartoznak. A térfogatnövekedés mechanizmusát kedvezően befolyásolja a hőmérséklet 60-—110 C°-ra való emelése. A találmányt az alábbLpéldákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. 1. példa 300 g Zeolit 4A néven ismert szintetikus kristályos alumíniumszilikátot metilizocianidra rétegezve exszikkátorba helyezünk. 26 óra múlva a Zeolit 4A súlya 20 g-mal megnövekszik a metilizocianid adszorpciója következtében. Az ily módon előzetesen nedvesített kristályos alumíniumszilikátot összekeverjük egy finomszemcsés töltőanyaggal, amely 150 g legfeljebb 0,125 mm szemcsenagyságú kvarcport és 75 g 0,125—0,5 mm maximális szemcsenagyságú homokot tartalmaz, és amelyhez előzetesen 25 g metilizocianidot adtunk. A keveréket fedél alatt állni hagyjuk 45 percig. Az említett idő eltelte után a keverékhez hozzáadunk egy durva szemcsés töltőanyagot, amely 75 g 0,5— 2,0 mm maximális szemcsenagyságú homokot és 300 g 2,0—4,0 mm maximális szemcsenagyságú szűrőkavicsot tartalmaz. A töltőanyagok és a kristályos alumíniumszilikátok így készített keverékét két egyenlő részre osztjuk. Az első részhez hozzáadunk egy olyan oldatot, amely 60 g Polimal 108 néven ismert poliésztergyantát 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
