196440. lajstromszámú szabadalom • Surlódó műanyag formatestek gyártására alkalmas kompozíció
2 196440 3 A találmány tárgya súrlódó műanyag formatestek gyártására alkalmas kompozíció, amely vázanyagként műgyanta bevonattal ellátott mesterséges ásványi szálat tartalmaz. A súrlódó műanyagok olyan társított rendszerek, amelyek a műgyanta vagy kaucsuk kötőanyagon kívül vázanyagot és adalékanyagokat tartalmaznak. Vázanyagként ezekben a rendszerekben leggyakrabban azbesztet alkalmaznak. Az azbesztet használhatják szál, fonal, szál-bunda vagy szövedék formájában. Az azbesztnek kiváló hóállósága és jó mechanikai tulajdonságai folytán évszázadok óta nem volt versenytársa a súrlódó anyagokban történő alkalmazásnál. Vizsgálatok azonban kimutatták, hogy a légtérbe került finom azbeszt szálacskák súlyosan károsítják az emberi szervezetet és komolyabb esetekben az ilyen szálacskák által okozott légúti megbetegedés, az azbesztózis, rákos elváltozásokat is okozhat. Az azbesztózis alatt a tüdő olyan megbetegedését értjük, amelynél az azbeszt finom szálakat (25 /um alatti) tartalmazó por és légcső és hörgő rendszerbe jut és ott rögződik. Az igen finom, 5 /um-nél kisebb szálhosszúságú részecskék egészen a tüdőig eljutnak és ott a tüdőszövet kóros elváltozását okozzák. Az azbesztózis még zárt gyártósorok alkalmazása esetén is károsíthatja a sok éven át azbeszttel dolgozók egészségét, de finom azbeszt por kerülhet a légtérbe a jármüvek üzemeltetése révén is. így az utca embere is ki van téve az azbeszt károsító hatásának. Mintegy tizenöt-húsz éve kezdődtek az első próbálkozások, hogy a súrlódó anyagokban az azbeszt vázanyagot más anyaggal helyettesítsék. A 76 07 549. számú japán közre bocsájtási irat olyan súrlódó anyagot ismertet, amelyben az azbesztet üveg szállal helyettesítik. A 82 117 617. számú nem vizsgált japán közrebocsájtási iratban azbeszt helyettesítőként aromás polimer szálakat ajánlanak fékbetétekben történő alkalmazásra. A 84 207 980. számú nem vizsgált japán közrebocsájtási iratban pedig kálium-titanát szálakat ismertetnek hasonló célra. Teflon és kerámia szálak kombinációját ajánlja fékbetétek vázanyagaként a 3 320 107. számú amerikai egyesült államokbeli leírás. A 806 728. számú szovjet szabadalmi leírásban pedig olyan fékanyagot ismertetnek, amelyben kaucsuk kötőanyagot alkalmaznak és az azbeszt egy részét bazalt szállal helyettesítik. Az azbeszt helyettesítő egyéb szálak szélesebb körben való elterjedésénak az az akadálya, hogy egyrészt ezek a szálak igen költségesek, vagy pedig ridegségük, merevségük révén nem biztosítják a kellő mechanikai szilárdságot. Ez utóbbi megállapítás leginkább a különböző szilikát szálakra, leginkább a bazalt szálra vontakozik.. Ezek a szálak kiváló hőállÓBággal rendelkeznek, az egészségre nem, illetve sokkal kevésbé kárositók, mint az azbeszt szálak. Ridegségük, gyengébb mechanikai tulajdonságaik miatt azonban csak korlátozottan alkalmazhatók súrlódó anyagok vázanyagaként. Kísérleteink során azt találtuk, hogy ha féni-oxidokból, vulkanikus kőzetekből, igy bazaltból vagy diabázból, vagy ezeknek vulkanikus hamuval vagy tufával és/vagy fém-oxidokkal alkotott elegyéből egy speciális összetételű kompozíciót állítunk össze és ebből az ismert szálképzési eljárások révén szálat képzünk, majd a még meleg szálat hőrekeményedő gyanta vizes vagy alkoholos oldatával bepermetezzük - olyan szálakat kapunk, amely térhálósított gyantabevonattal rendelkezik. Ezek a szálak kevésbé ridegek és jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a nem kezelt ásványi szálak, továbbá nem okoznak azbesztózist, ezért súrlódó anyagokban azbeszt részleges vagy teljes helyettesítésére alkalmasak. A találmány tehát súrlódó anyagok előállítására alkalmas olyan kompozíció, amelynél az azbesztet részben vagy teljes mértékben gyantabevonatot tartalmazó ásványi szállal helyettesítjük. A találmány szerinti kompozícióban szálbevonó gyantaoldatként, előnyösen olyan fenol-formaldehid gyanta elókondenzátumot vagy módosított fenol-formaldehid gyanta elókondenzátumot alkalmazunk, amelynek móltömege 200-400 közötti, használhatunk még 100-300 közötti móltömegű amin-formaldehid gyanta elókondenzátumot, illetve az előbbi fenol-formaldehid elókondenzátum, amingyanta elókondenzátum és 100-300 epoxi ekvivalensű epoxi gyanta elegyét. A bevonógyantát 10-35 tömegX szárazanyagot tartalmazó vizes vagy alkoholos oldat formájában alkalmazzuk. A szálgyártás kiindulási anyagaként 25- -50 tömegX szilicium-dioxidot, 10-55 tömegX aluminium-oxidot, 5-35 tömegX kalcium-oxidot, 1-20 tömegX magnézium-oxidot, 0,2-10 tömegX vas-oxidot, 0-10 tömegX nátrium és/vagy kálium-oxidot, továbbá 0-10 tömegX egyéb fém-oxidot, előnyösen réz-oxidot, mangán-oxidot, nikkel-oxidot, kobalt-oxidot, titán-dioxidot tartalmazó fém-oxid elegyet vagy vulkanikus kőzetet, előnyösen bazaltot, andezitet, diabázt, illetve adott esetben ezeknek vulkanikus hamuval, tufával és/vagy fém-oxidokkal alkotott elegyét használjuk. Első lépésként a fenti komponenseket szükség esetén kűlön-külőn 0,2 mm alatti szemcseméretűre őröljük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
