198521. lajstromszámú szabadalom • Fúvásos feldolgozásra alkalmas nagysűrűségű, lineáris, polietilén alapú keverékek
1 2 szénatomonként nem több, mint 0—10 rövidláncú elágazást tartalmaz. Az ilyen homopolimereket gyakorlatilag rövidszénláncú elágazást nem tartalmazd polimereknek tekinthetjük. A rövidláncú elágazások ilyen mértéke a polimer tulajdonságait gyakorlatilag nem befolyásolja. Ezen polietilének jellemzője továbbá, hogy a hoszszúláncú Y-elágazások mellett jelenlévő rövidláncú elágazások többsége, lánchosszúságát tekintve egységes. Ez azt jelenti, hogy a rövidláncok alapvetően egységes hosszúságúak. Ilyen szerkezetű például a fenti ismertetett eljárások etilénből, 1-butilénből és 1-hexánból előállított terpolimer, amely hosszúláncú Y-elágazásokat, és 2-, 4-szénatomos láncokat tartalmaz. A besugárzással előállított hosszúláncú Y-elágazásokat tartalmazó polietilének molekulatömeg-eloszlása széles, sűrűségük közepes és viszkózus tulajdonsá-gúak, amely tulajdonság a hosszúláncú elágazások öszszegabalyodásának tulajdonítható. Az eljárással olyan polimereket állíthatunk elő, amelyeknek a folyási mutatószáma nagyon alacsony, például kisebb, mint 0,05 g/10 perc, ASTM D 1238 E szerint meghatározva. A folyási mutatószám ilyen értéke szokatlan olyan polimerek esetében, amelyeknek átlagos molekulatömege kisebb mint 500.000, méginkább, mint 200.000. Az eljárással olyan polimereket állíthatók elő, amelyek belső viszkozitása 0,015 tömeg% polimer oldat esetében 130 °C hőmérsékleten Ubbelohde viszkoziméterrel meghatározva kisebb, mint 3,0 g/cm3. A találmány szerinti polimer kompozíció felhasználható külső bevonóanyagként és alapanyagként olyan préselt és öntött tárgyak készítéséhez, amelyeknél a szilárdság, alaktartósság és kis tömeg a követelmény. Ilyen tárgyak példáid a csövek, benzintankok és egyéb autóalkatrészek. Elméletileg feltételezhető, hogy a polimer Y-elágazásokat tartalmazó molekulái az azonos molekulán belül a vinil végcsoporthoz, vagy a másik polimer láncához mintegy kapcsolódnak. Ez a szerkezet különbözik a térháló polimerek „H” szerkezetétől. A polimert mint „hosszú oldalláncú" polimert is jellemezhetjük. Mind a két terminológia a technika állásában a polimerek molekulaszerkezetét és meghatározásuk módszereit ismerteti például J. C. Randall, ACS Symposium Series No. 142 (1980) irodalmi helyen. A találmány szerinti készítmény előállítása során nagysűrűségű lineáris polietilént Y-elágazásokat tartalmazó polietilénnel keverjük össze. Ez utóbbi polietilént előállíthatjuk az első nagysűrűségű lineáris polietilén besugárzásával. A besugárzással a lineáris polietilén bizonyos sajátosságait, mint például olvadék viszkozitását és folyási aktiválási energiáját befolyásolhatjuk. A nagysűrűségű lineáris polietilént és az Y-elágazásokat tartalmazó polietilént bármely alkalmas módszerrel összekeverhetjük. Az alkalmas módszerek közé tartozik például a szilárd, olvadék és oldat keverési technika, amelyet végezhetünk szakaszos és folyamatos eljárással. A keverék készítését jól ismert módon végezhetjük hengerszéken, Banbury keverőben, beleértve a szakaszos és folyamatos típusú keverést is (valamint egyéb típusú, mint például extrudálással egy vagy kétcsigás extrudereket használva). A keverés elősegítésére a nyíróerők megnövekedését elősegítő speciális csigákat, mint például Dulmage csigát is alkalmazhatunk. Nagyobb nyíróerőknél a hőmérséklet emelkedésével kell számolni, amely a polimer bomlását vagy átalakulását okozhatja. A bomlás elkerülésére stabilizátor rendszereket alkalmazhatunk, azonban ez a polimer önköntségét megnöveli, valamint sok esetben a polimer elszíneződését, illetve kellemetlen szagát okozhatja. Az oldatban történő keverésnél a komponenseket előzőleg külön-külön vagy bármiféle kombinációban egy vagy több oldószerben feloldjuk, általában a polimer bomlását még nem előidéző, emelt hőmérsékleten. Ezután az oldatokat homogén keverékké összekeverjük. Mivel a polimerek oldhatósága relatíve nagyon kicsi, a polimer oldatok viszkozitása kisebb, mint az olvadék polimereké Ezért a polimer oldatok keverésénél a nyíróerő is sokkal kisebb lesz, mint az olvadékban végzett keverésnél. Ennek következtében a bomlás is igen minimális, amely elvben az egységesebb keverék előállítását jelenti. Hátránya ennek a módszernek viszont, hogy az oldószert valamilyen alkalmas módon, mint például desztillálással el kell távolítani. Az oldószer eltávolításának egyik módja, hogy a polimer-oldatot gázelvonásos extruderen vezetjük képrészt ül, ahonnan az oldószert a csigaház vákuumos megszívásával vezetjük el. Eltávolíthatjuk az oldószert oly módon is. hogy a polimer-oldatból a polimert alkohollal koagulálhatjuk. Ipari méretekben a kétféle polietilén összekeverését olvadék extrudálással végezhetjük. Az extruziós keverésnél a szilárd polimereket összekeverjük, majd lágyuláspontjának megfelelő hőmérsékletre melegítjük. Az olvadékot ezután extrudáljuk. Az extrudálást vákuum alkalmazásával végezzük, amely az olvadék polimer oxidativ bomlását akadályozza meg. Az extrudálás után a polimert lehűtjük és adott esetben pelletizáljuk. A találmány szerinti készítményt úgy állítjuk elő, hogy nagysűrűségű polietilént és besugárzással előállított Y-elágazásokat tartalmazó polietilént in situ keverékké (blendé) alakítunk. Az eljárás folyamán a nagysűrűségű polietilént, előnyösen pelletek vagy por formájában, a lágyuláspontjának megfelelő, de gélesedését még nem okozó hőmérsékletre melegítjük, annyi ideig, amely a polimer lánc bizonyos fokú bomlását, degradációját okozza. A polimert ezután még mindig emelt hőmérsékleten extrúderen vezetjük át, amelyben vákuumot alkalmazunk. A meleg nem gélesedett polimert ezután pulzáló sugárzással vagy pulzáló elektron sugárzással kezeljük abból a célból, hogy meghatározott helyeken Y-elágazásokat alakítsunk ki. A lineáris és Y-elágazásokat tartalmazó polietilént összekeverhetjük olymódon, hogy a már kezelt Y-elágazásokat tartalmazó polietilént egy extruderen vagy extruder-soron, oxigénmentes környezetben, előnyösen vákuumban vezetjük át. Az extrudált terméket lehűtjük és adott esetben pelletizáljuk. A besugárzást előnyösen közvetlenül az extrudálás előtt vagy az extrudálás folyamán végezzük. Abból a célból, hogy a megfelelő tulajdonságokkal például folyási aktiválási energiával rendelkező polimert állítsunk elő, a sugárzás szintjét, pulzusát és a kiindulási polimer jellemzőit a fent ismertetett paramétereken belül kell tartani. 198.521 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
