200788. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított tulajdonságú EP/D/M gumiprofilok folyamatos előállítására
3 HU 200788 B 4 További nehézséget jelent az idézett eljárásokban az, hogy az alacsony átlagos molekulatömegű, viaBSzerű APP frakciók kis ömledékviszkozitásúak, valamint ömledékviszkozitásuk erós hómérséklet függése következtében csak igen kis mennyiségben szerepelhetnek a profilszalag gyártásra szolgáló keverékekben a profilszalag keresztmetszeti alakjának szavatolása miatt. Ellenkező esetben a keverék nem kellő mértékű változtatása miatt az alakitószerszámot .nyers' állapotban elhagyó profil .ellapul'. Tehát az APP bevitelével hiába csökkenthető az EP/D/M keverék Mooney viszkozitása, hiába javítható extrudálhatósága a kihozatal szempontjából, olyannyira romlik a váztartás, hogy bonyolultabb keresztmetszetű profilszalagok nem gyárthatók. Rendkívüli hátrány továbbá az, hogy ezen kismolekulatömegű, s Így elsősorban az olajok részleges helyettesítésére alkalmas APP frakciók bevitele - kis ömledékviszkozitásuk folytán - nem kedvez a keverék egyneműsitésének. Ennek következménye pedig kifogásolható felületi minőségű éB egyenetlen fizikai-mechanikai sajátságú termék. Ezen túlmenően a viasszerű APP a keverékekben csupán a hígító-, a lágyitószer szerepét töltheti be, márpedig az EP/D/M receptúrák olcsóbbitása olyan adalék használatát igényli, amely kaucsukhelyettesltő is. Célunk az ismertetett megoldások hibáinak kiküszöbölésével olyan eljárás kidolgozása volt, amelynek révén az alakadáshoz szükséges váztartá6 biztosítható, az EP/D/M alapú keverék olcsóbbitható a vulkanizált profilszalag fizikai-mechanikai, valamint időjárás- és ózonállósági minősítő jellemzőinek egyidejű javítása mellett. Azt találtuk, hogy amennyiben az önmagában ismert összetételű EP/D/M-alapú receptúrákban 100 tömegrész kaucsukra vonatkozóan 1-100 tömegrész olyan ataktikuB polipropilént alkalmazunk, amely Mn értéke 5 x x 103 g, Ma értéke pedig 8 x 104 g feletti, izotaktikus hányada 5 tömegX, üvegesedósi hőmérséklete pedig -25 °C alatti, akkor az így kapott keverék váztartása jó, sima felülettel könnyen extrudálható, s a belőle folyamatosan vulkanizált profilszalag megnövelt szakitószilárdságú, időjárás- és ózonállóságú. A szakember számára meglepő az, hogy a gyakorlatilag izotaktikus polipropilénmentes nagy átlagos molekulatömegű és igen széles molekulatömeg-eloszlású APP felhasználásával készült EP/D/M keverékek jó váztartásúak és sima felülettel könnyen, termelékenyen extrudálhatók mivel ez az elvárás szerint a nagy izotaktikus hányadú (az izotaktikus polipropilén olvadáspontja meghaladja az APP lágyuláspontját), illetve kismolekulatömegű APP viaszok - adalékolásával érhető el az ismertetett szabadalmak alapján. Meglepő az is, hogy a teljesen amorf APP bevitelével a gumi szilárdsága javítható. Az izotaktikus polipropilénnel szennyezett APP frakciók szilárdsága ugyanis lényegesen felülmúlja az ezt nélkülöző kifejezetten amorf típusokét, tehát ez utóbbiak bekeverésének éppen ellentétes hatást kellene kiváltania. Rendkívül meglepő továbbá, hogy a javasolt APP javitja a gumi időjárás- és ózonállóságát, mivel erre a célra elsősorban olyan kismolekulatömegű viaszok szolgálnak, amelyek a felületre kivándorolva azon filmet képeznek. Ilyen hatás az igen nagy molekulatömegű APP-től nem várható. Ezen túlmenően a polimer kémiából közismert, hogy minél nagyobb a kristályos polimerek amorf hányada, annál kifejezettebb öregedési hajlamuk, Így a teljesen amorf APP bevitelétől is ez lenne várható. A fentiek alapján a találmány eljárás javított tulajdonságú EP/D/M gumiprofilok folyamatos előállítására 100 tömegrész kaucsukra vonatkozóan 50-200 tömegrész önmagában ismert töltőanyagot, 10-150 tömegrész önmagában ismert lágyítót, 1-100 tömegrész ataktikus polipropilént, 1-15 tömegrész önmagában ismert vulkanizálÓBzert és gyorsítót, 1-25 tömegrész egyéb segédanyagot, 0-8 tömegrész habositószert tartalmazó keverék folyamatos vulkanizációjával azzal jellemezve, hogy az alkalmazott ataktikus polipropilén Mn értéke 5 x 103, M« értéke 8 x 104 g feletti, izotaktikus hányada 5 tömegX, üvegesedési hőmérséklete (Tg) pedig -25 °C alatti. A találmány szerint az előnyösen felhasználható APP jellemzői rendre az alábbiak: Mn gélpermeációs kromatográffal (GPC) mérve (5-8)403 g M* GPC-vel mérve (10-17H04 g Polidiszperzitás (P = = M./Mn) 15-25 Lágyuláspont gyűrűs golyós módszerrel (MSZ 3253) 130 °C Szakítószilárdság (MSZ 5546) 0.2-0.3 MPa Szakadási nyúlás (MSZ 5546) 30X Üvegesedési hőmérséklet (Frar as6 töréspont MSZ 13 163)-25 °C alatt Ömledékviszkozitás (kúplap reométer) 130 °C, nyírósebesség 1 s_I 1300-2300 Pa.s 10 s-1 500-700 Pa.s 170 °C 1 s-1 250-320 Pa.s 10 s-1 120-200 Pa-s A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők:- nagyobb szilárdságú, időjárás- és ózonállóságú profilszalagok állíthatók elő;- a keverék homogén, extrudálása könynyű és ennek ellenére váztartása igen jó;- a keverék elkészítése, feldolgozása energiatakarékosabb a jelenlegi receptúrákénál;- a profilszalag-gyártás termelékenysége növelhető; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
