197337. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőrelágyuló poliolefin alapú elasztomer kompozíció előállítására dinamikus vulkanizációban
2 197337 3 A találmány tárgya eljárás plasztomer alkotóként kristályos poliolefint, elasztomerként butadién- és/vagy izoprén-alapú kaucsukot tartalmazó höre lágyuló elasztomer előállítására dinamikus vulkanizációban. Az irodalomból jól ismert a hőre lágyuló poliolefin elasztomerek dinamikus vulkanizációban való előállítása. A kénnel és/vagy szerves peroxidokkal végzett dinamikus vulkanizáció plasztomer alkotója rendszerint kristályos poliolefin (elsősorban polipropilén), elasztomerje pedig eülén/propilén ko-(EPM) és/vagy etilén/propilén/dién terpolimer (EPDM) kaucsuk (3 037 954, 3 758 643, 3 806 558 és 3 862 106 sz. USA-beli szabadalmak). Az irodalomban szintén található példa a kristályos polipropilén és az EPDM gyantás vulkanizálására dinamikus körülmények között. A 2 408 632 sz. francia szabadalom pl. erre a célra vagy halogénezett fenolgyantát vagy halogénmentes fenolgyantát halogéndonorral és fém-oxid aktivátorral együtt alkalmaz. Javított folyóképességű, gyantásán vulkanizált polipropilén és EPDM tartalmú hőre lágyuló dinamikus vulkanizátumot ismertet a 195 843 sz. magyar szabadalom (2415/81. sz. bejelentés), amely a javitott feldolgozhatóságot halogénmentes fenolgyanta és fém-oxid együttes alkalmazásával érte el. A fenti eljárások szerint készült hőre lágyuló dinamikus vulkanizátumok elasztomerje minden esetben EPDM, amely a kristályos poliolefinekkel köztudottan jól összeférhető. Pla8ztomerként bennük szinte kizárólag izotaktikus polipropilén szolgál, mivel ez - ellentétben a polietilénnel - peroxidok hatására nem térhálósodik. Típusaik felhasználhatóságát alapvetően két tényező gátolja: egyrészt áruk a különleges elasztomernek számitó EPDM miatt viszonylag magas, másrészt az egyéb hőre lágyuló elasztomerekkel, így pl. a cipőiparban rendkívül elterjedt sztirol/dién blokk kopolimerekkel szemben mutatott korlátozott összeférhetőségük. A 4 340 684, 4 343 918 és 4 350 795 sz. USA-beli szabadalom olyan hőre lágyuló elasztomerek dinamikus vulkanizációban való előállítását Írják le, amelynek elasztomer alkotója még olcsóbb statisztikus sztirol/butadién kopolimer kaucsuk (SBR). A megfelelő sajátságok biztosítása érdekében a receptúra a fenti alkotón, valamint a kőtelező kristályos olefin polimereken kivűl hidrogénezett polidiénböl és vinil-szubsztituált aromás vegyületek polimerjéből álló di- és triblokk kopolimereket alkalmaz. A vulkanizációt az ismertetett eljárás szerint kénes és/vagy peroxidos módszerrel végzik. Az igy készült hőre lágyuló elasztomer már a cipőipari felhasználású sztirol/dién blokk kopolimerekkel jobb' összeférhetőségű ugyan, folyási sajátságai az alkalmazott vulkanizáció miatt egyrészt nem befolyásolhatók, másrészt a telített elasztomer alkotó rendkívül nehéz előállítása miatt nem hozzáférhető, illetve drága. A keverékkomponensek ősszeférhetőségének javítására a számos esetben a kiindulási komponensek egyikét vagy mindkettőt kémiailag módosítják. Például a 4 226 952 sz. USA szabadalom az olefin kopolimer és polibutadién keverése előtt a kaucsuk komponens részleges hidrogénezését ajánlja. Ismert, az összeférhetőség javítására szolgáló megoldás speciális összetételű harmadik komponens, ún. összeférhetőség javító blokk kopolimer adagolása (4 299 931 sz. USA-beli szabadalom). A kristályos poliolefinek erősen dinamikus vulkanizációját telítetlen diénkaucsukokkal (pl. SBR) harmadik alkotó jelenléte nélkül is sikerült megoldani vulkanizálószerként ként és/vagy - m-fenilén-bisz/malein-imid/-et alkalmazva (4 104 210 sz. USA-beli szabadalom). E módszerrel azonban - elsősorban a négyfunkciós malein-imid származék használata következtében - nagy szakitószilárdságú és mérsékelt szakadási nyúlású, inkább .plasztomer’ jellegű termék állítható elő. Kielégítetlen igény jelentkezik olyan olcsó hőre lágyuló elasztomerre, amely a poliolefin és polisztirol összetételű keverékek, illetve vegyes hulladékok összeférhetőségének javítására alkalmas. Közismert, hogy az ún. fogyasztói műanyag hulladék döntő többségét poliolefinek és polisztirol teszi ki. Megömlesztéssel való újrafeldolgozhatóvá tételüket, szavatolható minőségű regranulátummá való átalalkításukat lehetetlenné teszi az, hogy összeférhetőségük javítására nincs alkalmas polimer adalék. Célunk olyan hőre lágyuló dinamikus vulkanizátum előállítása volt, amely nagy tömegben gyártott plaszto- és elasztomer alkotói révén olcsó, könnyen előállítható, jól feldolgozható, a cipőiparban használt sztirol/dién statisztikus és blokk kopolimerekkel jól összeférhető, a polisztirol és a sztirol kopolimerek ütésállóságának növelésére, valamint a poliolefin/polisztirol összetételű keverékek és hulladékok, esetleg a poliolefin/polisztirol/ /PVC összetételű hulladékok szavatolt minőségű másodnyersanyaggá való átalakítására alkalmas. Felismertük, hogy dinamikus vulkanizációban a fenti céloknak megfelelő hőre lágyuló elasztomer állítható elő, ha a kristályos olefin polimer és a butadién és/vagy izoprén-tartalmú elasztomerek keverés során való térhálósitására fenolgyantás módszert alkalmazunk. A szakember számára meglepő, hogy a fenti, a kristályos poliolefinekkel rendkívül rossz összeférhetőségű elasztomerek felhasználásával kedvező fizikai-mechanikai és Teológiai sajátságú hőre lágyuló elasztomerek állíthatók elő. Meglepő továbbá az is, hogy az eljárással előállított hőre lágyuló elasztomer a sztirol polimerek ütésállóságának növelésére al-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
