195435. lajstromszámú szabadalom • Eljárás reverzibilis vízfelvevő képességű, agyagásvány-tartalmú gélek előállítására
3 195 435 4 lesznek a kapott termék mechanikai tulajdonságai, és duzzadóképességük is annál nagyobb mértékben nő. Ezért a találmány szerinti eljárásban célszerűen olyan xerogéleket használunk fel, amelyek eredeti súlyuk legalább 5- 10-szeresének megfelelő mennyiségű vizet képesek felvenni. Ilyenek például a Reanal Finomvegyszergyár Acrylex típusú, térhálósított poliakrilamid géltermékei (Acrylex P-60, Acrylex P—loo stb.), az epiklórhidrinnel térhálósított karboximetil-cellulóz gélek, valamint az American Cyanamid Co. Aquastore néven forgalomba hozott, igen nagy duzzadóképességű poliakrilamid gél-termékei. Kívánt esetben a találmány szerinti eljárásban egynél több xerogélt is felhasználhatunk. A xerogélek típusainak megfelelő megválasztásával a találmány szerint előállított termékek tulajdonságait széles körben változtathatjuk. Ha az eljárásban több xerogélt használunk fel, ezek a xerogélek kémiai szerkezetük és/vagy duzzadóképességük (térhálósűrűségük) szempontjából különbözhetnek egymástól. Kívánt esetben a gélekhez önmagukban ismert, szokásos adalék- és/vagy segédanyagokat, például vízoldható polimereket, színezékeket, lágyítószereket, kis átlagmóltömegű biológiailag aktív anyagokat, valamint hagyományos töltőanyagokat (így cementport, nagy fajlagos felületű szilicium-dioxidot, üvegszál vagdalékot, talkumot stb.) is adhatunk, amelyek ismert szerkezetmódosító, szilárdságnövelő vagy hasonló funkciójukat töltik be. Az ismert hagyományos adalék- és/vagy segédanyagok összmennyisége célszerűen a gél össztömegének legföljebb 50%-a lehet. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesebben ismertetjük. 1. példa Háztartási turmixgépbe bemérünk 90 ml vizet, majd intenzív keverés közben, apró részletekben beadagolunk 10 g F—2 jelzésű bentonitot (Országos Érc- és Ásványbánya Vállalat terméke). A képződött szuszpenziót összesen 5 percig keverjük. Ezt követően hozzáadunk 1 g Acrylex P 300 xerogélt (a Reanal Finom1 vegyszergyár terméke; metilén-bisz-akrilamiddal térhálósított poliakrilamid gélpor), amelynek szemcsemérete 40—100 pm. Újabb 5 perces keverés után a zagyot kis fordulatszámú laboratóriumi keverőberendezésbe töltjük át, és itt 20 ml 2% szárazanyagtartalmú vizes poliakrilamid-oldattal (a polimer átlagos móltömege: 2x106) reagáltatjuk. A képződött rugalmas, nagy szilárdságú gél vízbe mártva tovább duzzad, tömege 24 óra alatt körülbelül 50 g-al nő, miközben alakját megtartja, nem peptizál, illetve gélszemcsék nem válnak ki belőle. Amennyiben a kapott rugalmas gélt lemezként szétterítjük, majd infralámpa alatt megszárítjuk, kemény, nagy szilárdságú, törékeny anyagot kapunk, amely vízbe mártva gyorsan duzzad és visszanyeri alakját, tulajdonságait. Az említett szárítási-duzzasztási műveletsort tetszés szerinti alkalommal megismételhetjük anélkül, hogy a gél károsodna. Ha a gélképzés műveletéből elhagyjuk az Acrylex P 300 xerogé! beadagolását, az előzőnél lágyabb gélt kapunk, amelynek duzzadóképessége kisebb (24 óra alatt összesen 10 g vizet vesz fel). 2. példa 1 g Acrylex P 100 xerogélt (a Reanal Finomvegyszergyár terméke) 100 ml vízben diszpergálunk, és a gélt 1 órán át duzzadni hagyjuk. Brabender típusú plasztográf gyúrókamrájába 50 g F—2 jelzésű bentonitot és 50 g vizet mérünk be, a ke\ érékét homogén masszává gyúrjuk, majd a masszába hegyurjuk a fentiek szerint duzzasztott Acrylex P 100 gélt. 5 percig tartó gyúrás után a gyúrókamrába 50 ml, az 1. példában megadott poliakrilamid oldatot mérünk be, és az elegyet 2 percig keverjük. Szívós, kaucsukszerű gélt kapunk, amelynek szakadási nyúlása 1005?, vízfelvétele 24 óra alatt 150%. A gél vízoldhatatlan, nem peptizál, vízben áztatva rugalmas marad. Amennyiben a kísérletet úgy ismételjük meg, hogy a rendszerből az Acrylex P 100 xerogélt elhagyjuk, lágy, könnyen szakadó gélt kapunk, amely vízben 24 órán át duzzasztva részben peptizál, és mechanikai behatásra könnyen szétdörzsölhető. A Brabender típusú plasztográfon a gyúrási, dagasztási művelet során jól mérhető a forgatónyomaték. \zt tapasztaltuk, hogy 1 g Acrylex P—100 hatására '■ ami az agyagásvány súlyának mindössze 2%-a) a forgatónyomaték 110%-kal volt nagyobb az Acrylex P— 100-at nem tartalmazó rendszernél mért értéknél, azaz kiemelkedően nagy szinergetikus hatás jelentkezett. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás reverzibilis vízfelvevő-vízleadó képességű, stabilizált szerkezetű agyagásvány-tartalmú gélek előállítására, amelynek során tixotróp tulajdonságú, háromréteges szerkezetű, duzzcdóképes agyagásványt és/ vagy duzzadóképes láncszili cátot víz jelenlétében az agyagásvánnyal, illetve láncszilikáttal reagálni képes vízoldható polimerrel reagáltatunk, majd kívánt esetben a képződött gél víztartalmát részben vagy teljes egészében eltávolítjuk, azzal jellemezve, hogy a) az agyagásványt és/vagy láncszilikátot a szárazanyagtartalomra vonatkoztatva 0,1— 30 m% mennyiségű, legalább 100% vízfelvételre képes, vízoldhatatlan, de vízben duzzadó, duzzadt állapotban 1 mm-nél kisebb méretű szemcséket alkotó egy- vagy több xerogél jelenlétében reagáltatjuk a polimerrel, vagy b) az agyagásvány vagy láncszilikát és a polimer reakciótermékéhez víz jelenlétében a szárazanyagtartalomra vonatkoztatva 0,1 —30 m% mennyiségű, legalább 100%-os vízfelvételre képes, vízoldhatatlan, de vízben duzzadó, duzzadt állapotban 1 mm-nél kisebb méretű szemcséket alkotó egy vagy több xerogélt adunk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a xerogélt a szárazanyagtartalomra vonatkoztatva 1 — 10 m% mennyiségben használjuk fel. 3. Az I. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 0,1 mm-nél kisebb méretű duzzadt szemcséket alkotó xerogélt használunk fel. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy xerogélként kémiailag térhálósított poliakrilamidot, poliakrilsavat, poliakrilsav-sót, hidrolizált poliakrilamidot, polimetakrilsavat, akrilamid-akrilsav kopolimert, akrilamid-metakrilsav kopolimert, karboximetil-cellulózt, karboximetil-keményí-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
