176469. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves-szervetlan műanyagok előállításárta
3 176469 4 Az alkalmazandó izocianátokat az alábbi módon jellemzik: „A találmány szerinti eljárásban alkalmas poliizocianátok például a következő szerkezetű szerves diizocianátok 0=C=N-R-N=C=0 ahol R valamely kétértékű szerves csoport, például alkilén-, aralkilén- vagy arilén-csoport. A megfelelő gyökök például 2-20 szénatomot tartalmaznak. Hasonló diizocianátokra például a következőket soroljuk fel: p,p’-difenildiizocianát, feniléndiizocianát, klórfeniléndiizocianát, toliléndiizocianát, m-xililéndiizocianát, benzidindiizocianát, naftiléndiizocianát, tetrametiléndiizocianát, pentametiléndiizocianát, hexametiléndiizocianát, dekametiléndiizocianát, és tiodipropildiizocianát. Egyéb poliizocianátok, poliizotiocianátok és ezek származékai hasonlóképpen alkalmazhatók. Dyenek az alábbi általános képletű zsírsav-diizocianátok: NCO I (CH2)z I CH3 (CH2 )x -CH(CH2 )y NCO ahol x + y = 6—22, z = 0-2, például az izocianáto-sztearil-izocianát. Az előbbi vegyületek közül a gyakorlati kivitelezés során a p,p’-difenilmetildiizocianát bizonyult a legalkalmasabbnak. A toliléndiizocianát például a 2,4- és 2,6-izomerek ugyancsak könnyen előállíthatók és felhasználásra alkalmasak. Az idézett szabadalmi bejelentésben vizes alkáliszilikát-oldatként kereskedelembeli nátriumszilikát oldatot alkalmazunk. Az alkalmazott izocianát-alkáliszilikát mennyiségi arányról az idézett szabadalmi bejelentés a következőket tartalmazza: „Az alkáliszilikát és az izocianát relatív aránya könnyen változtatható, ezáltal - mint erre az előbbiekben hivatkoztunk - különböző finirai tulajdonságú és feltehetően eltérő kémiai szerkezetű termékek állíthatók elő. Rendszerint célszerű és előnyös, hogyha a szilikátot feleslegben alkalmazzuk, vagyis az alkalmazott izocianáthoz képest a sztöchiometrikusnál nagyobb mennyiséget veszünk. Másfelől lényeges az a körülmény is, hogy az izocianát mennyiségét nagyobbra válasszuk annál, hogy kielégítő reakció végbemenjen. Például p,p’-difenilmetándiizocianát (kereskedelembeli termék koncentrációja körülbelül 85—95%, 250 molekulasúlyra számítva) és nátriumszilikát alkalmazása esetén mólaránya (Na02 : Si02 arány 2,0-2,3) a szilikát súlyaránya az izocianáthoz 1 :7,75-3 :1 között változhat.” A fentiekben megnevezett és alkalmazott alacsony viszkozitású, főtömegében tiszta difunkdós poliizodanátok azonosak a poliuretán habi anyagok területén alkalmazott termékekkel, amelyekkel az adott szakterületen elismerten jó eredmények érhetők el. Poliizocianát és vizes szilikát oldat alapú kombinációs műanyagok előállításához a leírt poliizocianátok ugyan könnyen előállíthatók, azonban csak korlátozott mértékben váltak be. Ha az 1 770 384 számú közrebocsátott Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi bejelentés szerint dolgozunk, akkor a vizes nátriumszilikát oldatból és az alkalmazott alacsony viszkozitású difenilmetándiizocianátból álló keverékekből csak viszonylag durva részecskéket tartalmazó emulzió képezhető. Ez a hátrány a javasolt emulgeátor, illetve habstabilizálószer hozzáadásával ugyan csökkenthető, és így az elsődlegesen képzett emulziók részecskenagysága finomabb, az emulzió stabilisabb lesz, ennek ellenére a termékek összes jellegzetessége nem kielégítő, főként a kombinációs műanyagok ridegsége nagy és szilárdságuk gyenge. Ismert irodalmi források szerint előállított habanyagok szerkezete számos hibahelyet, például repedést vagy lünkért tartalmaz, a habkeverék részben összeesik, főként akkor, ha nagyobb mennyiséget kell felhabosítani. A felsorolt nyersanyagok előállításával előállított habműanyagok technikai gyártásra kevésbé alkalmasak. A 2 227 147 számú közrebocsátott Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi bejelentés szerint a vázolt problémák úgy oldhatók meg, hogy ionos csoportokat tartalmazó poliizocianátokat alkalmazunk, ezáltal a szerves és szervetlen fázis között az emulgeálhatóság javul, így finomabb részecskékből álló, jobb felhasználási tulajdonsággal rendelkező szervetlen-szerves műanyagok állíthatók elő. Hasonló hatás érhető el akkor is, ha a 2 325 090 számú közrebocsátott Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi bejelentés szerint az alkalmazott poliizocianátokát nemionos hidrofil-csoportokkal módosítjuk. Az utóbb hivatkozott két eljárás hátránya röviden abban foglalható össze, hogy 1. a kereskedelembeli poliizocianátokát további, az adott feltételek mellett költséges kémiai reakciónak kell alávetni, valamint 2. a hidrofil tulajdonság kialakításával általában nagyobb reakciókészség párosul, így a termék levegővel szemben tanúsított érzékenysége növekszik. A 2 310 559 számú közrebocsátott Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi bejelentésben vízüveg, poliizocianát és szervetlen vizet kötő tulajdonságú töltőanyagok keverékét tartalmazó habbeton előállítását ismertetik. Az utóbbi eljárás szerint többnyire nagyobb nyersfajsúlyű - (100 kg/m3-nél nagyobb) műanyaghabok állíthatók elő, ezenkívül a szilárd töltőanyagok szükségszerű beadagolása sajátos adagoló és keverőberendezések alkalmazását teszi szükségessé, amelyek kizárólag folyékony komponensekből álló habanyagok gyártásánál nem állnak rendelkezésre. A találmány célkitűzése a kombinációs műanyagoknál a felsorolt hátrányok kiküszöbölése és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
