199163. lajstromszámú szabadalom • Formálható kompozíciók
199163 nek meg nem felelő eredményi szolgáltató szerves polimert tartalmazó kompozícióból készített termékénél. Megjegyezzük, hogy a termék szilárdsága a kiindulási szerves polimer anyag szilárdságától és a polimer és a szemcsés anyag között kialakuló kötések erősségétől függően változik. A kapilláris reométer-vizsgálatban megfelelő eredményeket szolgáltató polimer — szemcsés anyag párokat a későbbiekben részletesebben ismertetjük. A találmány szerinti kompozícióból készített termék hajlítószilárdsága rendszerint annál nagyobb érték lesz, minél nagyobb mértékben változik a vizsgálandó minta nyírófeszültsége a nyírási sebesség tízszeresre növelésekor. Ezért különösen előnyöseknek bizonyultak azok a kompozíciók, amelyek esetén a vizsgálandó minta nyírófeszültsége a nyírási sebesség tízszeresre növelésekor legalább 75%-ka 1 nő. A kapilláris reométer-vizsgálathoz [elhasználandó mintát gondosan kell homogenizálnunk. Ehhez a vizsgálathoz csak megfelelően folyóképes, az adott kapilláris reométerben extrudálható mintákat használhatunk fel. A vizsgálandó minta megfelelő folyóképességének biztosítása érdekében egyes esetekben a kapilláris reométer vizsgálatot megnövelt hőmérsékleten, például 50°C-nál magasabb hőmérsékleten, így körülbelül 80°C-on kell végeznünk. Olyan esetekben azonban, amikor a vizsgálandó minta túl hígan folyik, a kapilláris reométer-vizsgálatot szobahőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékleten kell végrehajtanunk. Ügyelnünk kell arra, hogy az extrudálás során a kompozíciókból ne váljanak ki az egyes komponensek (például a víz vagy a polimer oldata). Extrudálható kompozíció kialakítása céljából egyes esetekben a vizsgálandó mintában csak meghatározott molekulatömegű szerves polimert használhatunk fel. A találmány szerinti kompozíciók azonban ettől eltérő molekulatömegű szerves polimereket is tartalmazhatnak; a polimer molekulatömegét kizárólag a vizsgálat célja és elvégezhetősége miatt tartjuk esetenként meghatározott értéken. Amennyiben különösen nagy hajlítószilárdságú termékeket kívánunk előállítani, a termék porozitását előnyösen úgy szabályozzuk, hogy a termék össztérfogatának legföljebb 2%-át, célszerűen legföljebb 0,5%-át tegyék ki a 100 mikronnál nagyobb, előnyösen 50 mikronnál nagyobb, különösen előnyösen 15 mikronnál nagyobb méretű pórusok (a pórusméretet kvantitatív mikroszkópiával határozzuk meg). Ez az érték nem foglalja magában a szemcsés anyag esetleges pórusait például abban az esetben, ha a szemcsés anyag üreges részecskéket tartalmaz. A fentieknek megfelelő porozitású termékeket úgy alakíthatjuk ki, hogy a kompozíció 4 5 összekeverése során nagy nyírást alkal-, mázunk, adott esetben a kompozíciót lényegében levegő távollétében (például vákuumban) keverjük össze, és/vagy a formázás során a kompozícióra legalább közepes (például 1—5 MPa nagyságrendű) túlnyomást gyakorolunk. A kvantitatív mikroszkópia közismert vizsgálati módszer. A vizsgálat során a termék mintájának felületét síkra csiszoljuk, a minta felületéről lemossuk a csiszoláskor képződött törmeléket, a minta felületét úgy világítjuk meg, hogy az üreges részek élesen elkülönüljenek a sík részektől, majd a minta felületét optikai mikroszkóppal (rendszerint százszoros nagyításban) vizsgáljuk, és feljegyezzük a 100 mikronnál, 50 mikronnál vagy 15 mikronnál nagyobb méretű pórusok számát. A módszert a „Quantitative Microscopy“ című szakkönyv (De Hoff és Rhines; kiadó McGraw Hill (1968)) ismerteti. A statisztikus hiba csökkentése céljából megfelelően nagy mintafelületet kell vizsgálnunk; rendszerint 1000 pórust számlálunk meg. Ezután a mintán csiszolással újabb felületet tárunk fel,-és az optikai vizsgálatot megismételjük. Az eredményt rendszerint tíz felületen végzett vizsgálat átlaga alapján adjuk meg. A termék hajlítószilárdságának további fokozása céljából a termék porozitását célszerűen úgy szabályozzuk, hogy a termékben lévő pórusok térfogatának összege ne haladja meg a termék látszólagos (pórusokkal együtt mért) térfogatának 20%-át. Különösen előnyösek a 15%-nál, célszerűen 10%-nál kisebb porozitású termékek. Egyes esetekben a termék porozitása 2%-nál kisebb érték is lehet. A fenti porozitási értékek nem foglalják magukban a szemcsés anyag esetleges pórusait (például abban az esetben, ha a termék üreges részecskéket tartalmaz). A korábban ismertetett kapilláris reométer-vizsgálat követelményeinek megfelelő szerves polimer — szemcsés anyag párt tartalmazó kompozíciókból kis porozitású termékek képezhetők. A találmány szerinti kompozíciók vízben oldhatatlan és vízzel lényegében nem reagáló szemcsés anyagokat tartalmazhatnak. A kompozíciók ugyan tartalmazhatnak vízzel igen kis mértékben reagáló szemcsés anyagokat, a szemcsés anyag azonban hidraulikus anyag, például vízzel reagáló és víz hatására megkötő hidraulikus cement nem lehet. A szemcsés anyag szemcséinek mérete széles határok 10,1—2000 mikron, között változhat. Kisméretű szemcsés anyagot tartalmazó kompozíciókból azonban csak viszonylag nagy mennyiségű víz hozzáadásával képezhetők megfelelően önthető keverékek; ezért előnyösen 0,3 mikronnál, célszerűen 3 mikronnál nagyobb közepes szemcseméretű szemcsés anyagokat használunk fel. 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
