174029. lajstromszámú szabadalom • Eljárás színező polisztirol mesterkeverék előállítására
3 174029 4 esetenként 1—3-szoros hígításban alkalmazzák. Ennek az eljárásnak — amely egyébként nem színező mesterkeverék előállítására szolgál — hátránya a magas hőmérséklet és a bonyolult szerkezetű, hőálló tenzid iránti igény. Találmányunk célja eljárás kidolgozása nagymértékben hígítható polisztirol színező mesterkeverék granulátum előállítására hőhatás nélkül, az előállítás munka- és energia igényének jelentős csökkentése és különleges berendezés iránti igény kiküszöbölése mellett. Eljárásunk azon a meglepő felismerésen alapul, hogy a polisztirol granulátum felületének elektrosztatikus tulajdonsága befolyásolható a granulátum felületére felvitt, szobahőmérsékleten folyékony halmazállapotú, a szilárd polisztirollal összeférhető nedvesítő-diszpergáló szer alkalmazásával, ezáltal a felület színező pigment-felvevőképessége (adszorpciós kapacitása) jelentősen megnövekedik. A felületkezelést periodikusan ismételve, vagy - például az adalékanyag porlasztásával - folyamatossá téve, a natúr polistirol granulátum felületén stabil pigment bevonat alakul ki. A találmány szerinti eljárás révén — meglepő módon — a mesterkeverékben mennyiségileg el lehet érni az összes súlyra vonatkoztatott 20—30 s% színező pigment-tartalmat és lehetővé válik a 100-szoros hígítási arány is. Ismeretes, hogy a polisztirol felülete apoláros, de megfelelő behatásokra elektrosztatikusán töltődik. Az elektrosztatikus töltés közvetlen dörzshatásra is kialakul. Ezzel magyarázható az az ismert tény, hogy a felület, nedvesítő adalékok nélkül is adszorbeál 1—2% pigmentet. Mint ismert, a színező pigmentek poláros csoportokat tartalmaznak, tehát olyan felületen jól tapadnak, ahol a töltéselosztás nem egyenletes. Ezt a hatást fokozni lehet olyan anyagok igen finom felületi eloszlatásával, amelyek egyrészt adszorptív kapcsolatot tudnak kialakítani a polimer felület és a színező pigment molekulák között és másrészt a felületi töltéseloszlást befolyásolni tudják, tehát nedvesítő, ill. diszpergáló szer szerepét töltik be a pigment réteg kialakításában. További hatásként kell számításba venni, hogy az alkalmazott nedvesítőszerek az egyes pigment szemcsék közötti adhéziót is növelik, másodlagos összetapadást okozva és ezáltal a pigmentréteg stabilitását fokozzák. Ugyanakkor ezek az anyagok diszpergáló szerek is, mert az adhézióval egybekapcsolt pigment szemcsék összekristályosodását is megakadályozzák. A fentiek együttes hatására a természetes színű polisztirol granulátum felületén nagymennyiségű pigmentet tartalmazó, mechanikailag stabil pigment-bevonat alakul ki. Eljárásunk tehát azzal a meglepő új hatással jár, hogy a dörzsölés által létrejövő statikus töltés okozta néhány %-os pigment adszorpció viszonylag kis mennyiségű felületnedvesítő adalék alkalmazásával egy nagyságrenddel növelhető és ugyanakkor a színező pigment az edény falára nem tapad. A pigment bevonat tömör réteg, amely extrudáláskor könnyen szétbomlik elemi részekre és jól diszpergálható a polisztirol alapanyagban. A színező pigment bevonattal ellátott polisztirol tehát közvetlenül extrudálható. A pigment bevonat az anyag hőátadását nem rontja, az extrudálás során még bizonyos mértékig belső csúsztatóként is szerepel, tehát kapacitásnövelő hatása is van. Az alkalmazott nedvesít ő-diszpergáló szerrel szemben az alábbi követelményeknek kell teljesülniük:- forráspontja a polisztirol feldolgozási hőmérsékleténél magasabb legyen,- a polisztirollal összeférhető legyen, hogy a további feldolgozás és felhasználás során ne okozzon kiválást, valamint a polisztirol tulajdonságait ne rontsa. Eredményesen alkalmazhatók telített és telítetlen kötést tartalmazó apoláros anyagok, elsősorban szénhidrogének, valamint egyes poláros anyagok, amelyek a felsorolt feltételeknek megfelelnek: dikarboiisavak 4—10 szénatomszámú alkoholokkal képzett észterei, ill. 12-36 szénatomszámú telített, vagy telítetlen szénhidrogének elegye. Az eljárás kivitelezésére alkalmas minden olyan berendezés, amelyben a természetes polisztirol granulátumot és pigmentet tartalmazó keverék nem túl gyorsan mintegy 20—60 fordulat/perc keverési fordulatszámmal mozog, miközben felületére a rétegképző nedvesítő-diszpergáló szer porlasztással egyenletesen felvihető. A nedvesítő-diszpergáló szer mennyiségét a pigment fajtája és az a feltétel szabja meg, hogy a mesterkeverékkel színezett termék elektromos tulajdonságai ne romoljanak. Ez a mennyiség az összkeverékre vonatkoztatva legfeljebb mintegy 3—6 s%. Az eljárás berendezésigénye tehát nem különleges, a célnak a szokványos keverők megfelelnek. A szükséges jó hatásfokú porlasztási igény kielégítése nem jár nehézségekkel. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy természetes színű polisztirol granulátumra keverőgépben végzett lassú keverés közben egyenletesen elosztva, előnyösen porlasztással a granulátum 3—6 s%-át kitevő, a polisztirollal összeférhető és a polisztirol feldolgozási hőmérsékleténél magasabb forráspontú nedvesítő-diszpergáló szerként dikarbonsavak 4—10 szénatomszámú alkoholokkal képzett észtereit, ill. 12—36 szénatomszámú telített, vagy telítetlen szénhidrogéneket viszünk fel. A granulátumhoz legfeljebb 30 s% színező pigmentet keverünk. A nedvesítő-diszpergáló szer porlasztását és keverését 20—60 fordulat/perc mellett és — a keverék mennyiségétől függően - 5-60 perc időtartamon át, míg az extrudálást 200-250X hőmérsékleten végezzük. 1. példa Laboratóriumi körülmények között 50—60 percfordulatú nagy Z-karú keverőben 5 kg természetes színű polisztirol granulátum felületére 250 g dioktü-ftalát nedvesítő anyagot és 2 kg PV-Echtgelb HR színező pigmentet viszünk fel. A keverést 15 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
