185666. lajstromszámú szabadalom • Hangszigetelő kompozíció fokozott hőállósággal és nagy mechanikai szilárdsággal
185 666 2 elnyelés útján akadályozza a hang átjutását a szigetelni kívánt térbe, s hangvezetés a lemezben gyakorlatilag ne lépjen fel. A fenti ismert társított mű-; anyagrendszer viszonylag nagy szakítószilárdságú,' és ebből adódóan túlságosan nagy a rugalmassági modulusa, ezért jól vezeti a hangot, és nem alkalmas hangszigetelésre. A találmány célja olyan hangszigetelő anyag biztosítása, amely 3-5 mm vastagságban legalább 5 dB zajcsökkentést ad, a sűrűsége legalább 2,3 g/cm3, s emellett jó hőállósággal és nagy mechani-. kai szilárdsággal rendelkezik. Azt találtuk, hogy a fenti célkitűzésben szereplő követelményeknek megfelel egy olyan hangszigetelő kompozíció, amely 100 tömegrész sztirol-butadién-sztirol felépítésű blokk kopolimert, amelynek sztiroltartalma 25-60 tömeg%, butadién-tartalma 40-75 tömeg%, 30-80 tömegrész szilárdságnövelő polimert, éspedig polisztirolt, sztirol-kopolimereket - célszerűen butadién-sztirol kopolimert - vagy ezek keverékét, 550-900 tömegrész töltőanyagot, előnyösen baritot, kvarcport, talkumot, szervetlen sót vagy ezek keverékét, 30-100 tömegrész lágyítószert, előnyösen ásványolajat, továbbá 0-100 tömegrész adalékanyagot, előnyösen antioxidánst és/ vagy színezőanyagot tartalmaz. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy a 25-60 tömeg% sztiroltartalmú sztirol-butadiénsztirol blokk kopolimer igen nagy mennyiségű töltőanyag felvételére képes, ugyanakkor a szilárdsága és a hőállósága nem kielégítő; a szilárdságnövelő polimer jelenlétében azonban az alkalmazáshoz szükséges szilárdság és hőállóság biztosított, és a létrejövő kompozíció a hangot gyakorlatilag nem vezeti, csak elnyeli illetve részben visszaveri. A találmány szerinti hangszigetelő kompozícióban töltőanyagként előnyösen baritport, kvarcport, talkumot, szervetlen sókat, például kalciumszulfátot vagy kalciumkarbonátot alkalmazunk. A kompozíció egynél több töltőanyagot is tartalmazhat. Lágyítószerként előnyösen ásváyolajat alkalmazunk, amely az ásványolaj lepárlásánál elkülönített valamely párlat is lehet. A kívánt esetben alkalmazott adalékanyag előnyösen antioxidáns és/vagy színezőanyag, amely elsősorban egy hőálló szervetlen pigment vagy korom. A találmány szerinti hangszigetelő kompozíciót úgy állítjuk elő, hogy a komponeneseket összekeverjük, a keveréket 170-220 °C közötti hőmérsékletre melegítjük, előnyösen tovább homogenizáljuk, és a homogén masszát vagy közvetlenül alaktestté formázzuk - célszerűen extrudálással vagy sajtolással -, vagy granuláljuk, és a granulátumot a termoplasztikus anyagoknál önmagában ismert módon feldolgozzuk. Az adalékanyagot/anyagokat részben vagy egészben már a kiindulási sztirol-butadién-sztirol blokk kopolimer és/vagy az alappolimer is tartalmazhatja. Célszerűen olyan sztirol-butadién-sztirol blokk kopolimert használunk fel, amely eleve tartalmaz lágyítószert, például valamely ásványolajpárlatot, általában legfeljebb 50 tömeg% mennyiségben. A 170-220 °C közötti hőmérsékletre melegített keveréket a tökéletes homogenizálás biztosítására előnyösen tovább homogenizáljuk. Ezt például fűtött hengerszéken, belső keverőberendezésben (Bunbury(R)) vagy fűtött kalanderen történő átvezetéssel végezhetjük. A 170-220 °C közötti hőmérsékletű massza horn igenizálása és/vagy formázása történhet hoszsz ibb (megfelelő L/D viszonyú) egycsigás extraderez vagy rövidebb kétcsigás extruderen. Úgy is eljárhatunk, hogy a 170-220 °C közötti hőmérsékletű homogén masszát granuláljuk, és a granulátumot a termoplasztikus anyagoknál szokásos módon feldolgozzuk. A találmány szerinti hangszigetelő kompozícióból készített 8 kg/m2 súlyú (3-3,5 mm vastagságú) réteg 6 dB körüli zajcsökkentést biztosít. E kedvező hangszigetelő tulajdonsága mellett kiváló szakítószilárdsággal és hőállósággal rendelkezik, így felhasználható gépjármüvek motorterének szigetelésére is. A találmány szerinti hangszigetelő kompozíció fém-, fa-, műanyag- és falfelületre rétegelhető, aUól függően, hogy milyen körülmények között k vánunk hangszigetelést biztosítani. A szakember számára meglepő, hogy a sztirolb itadién-sztirol blokk kopolimer és a szilárdságnövelő polimer a nagy mennyiségű töltőanyaggal, lágyítószerrel és az adott esetben alkalmazott adalékanyagokkal együtt kiváló léghanggátló hatás mellett jó hőállósággal és nagy mechnanikai szilárdsággá rendelkezik, mivel a technika állásából ismert, nagy töltőanyag-tartalmú kompozíciók az említett fizikai jellemzők e kedvező kombinációjával nem rendelkeznek. A találmány szerinti kompozíció előnyei a következők:- megfelelő hangszigetelés biztosítása a hőállóság és a szakítószilárdság egyidejű javítása mellett;- a kedvező hőállóság és mechanikai szilárdság eléréséhez nincs szükség idő- és ráfordításigényes vulkanizálásra;- hőre lágyuló kötőanyaga révén műanyagipari feldolgozógépeken is termelékenyen gyártható;- összetevői között hulladékanyagok is szerepelnek. így a szilárdságnövelő, hőre lágyuló polimer feldolgozási hulladékból is származhat. Hasonlóképp a sztirol-butadién-sztirol blokk kopolimer, ill. ennek olajjal hígított típusa a cipőipari talpkeveré- 1 ek (TR) gyártásának feldolgozási, átállási, beállítási hulladékaiból is származhat. A találmányt az alábbi példákkal részletesen ismertetjük. 1. példa 100 súlyrész sztirol-butadién-sztirol blokk kopolimert (amelynek butadién-tartalma 65 tömeg%, sztiroltartalma 35 tömeg%, s amelyhez 45 súlyrész nafténtartalmú ásványolajpárlatot adtunk), 50 tömegrész polisztirolt (folyási indexe 2 g/10 perc, 2,16 kg terheléssel 190 °C-on), 10 tömegrész nafténlartalmú ásványolajpárlatot és 700 tömegrész baritport (átlagos részecskemérete 40-200 pm, átlagos sűrűsége 4,4 g/cm3) összekeverünk gyorskeverő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
