178899. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított mechanikai tulajdonságú, csökkentett éghetőségű és fokozott hőállóságú poliamid blokk kopolimer előállítására
3 178899 4 A keletkezett kopoliamid olyan ABA típusú blokkpolimer, amelyben „A” a poliamid-, „B” pedig a poliéter szegmenseket jelenti. A „B” szegmens kémiai összetétele nagymértékben befolyásolja a kopolimer mechanikai, kémiai és éghetőségi tulajdonságait. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott uretánvégcsoportú telehelikus poliéterek összetétele az (I) és (II) általános képleteknek felel meg. Az (I) általános képletben: E, a láncban nitrogén, foszfor és/vagy halogén-atomot tartalmazó, „n” számú hidroxil végcsoporttal rendelkező telehelikus poliéterből a hidroxilcsoport eltávolítása után nyert csoport, R az „m” számú izocianátcsoportot tartalmazó mono- vagy poliizocianátból az izocianátcsoport eltávolítása után nyert csoport, m egész szám, értéke 1-10, előnyösen 1, n egész szám, értéke 1—3, előnyösen 1. A (II) általános képletben: Eí az „n” számú hidroxil végcsoporttal rendelkező telehelikus poliéterből a hidroxilcsoportok eltávolítása után nyert csoport, R, m és n jelentése pedig a fenti. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy 7-13 tagszámú laktámokat ömledékben lúgos katalizátor és adott esetben ismert kismolekulájú aktivátor alkalmazása mellett polimerizáljuk, a laktámok tömegére számított 0,5—15,0 tömegszázalék mennyiségű, 200—4000, móltömegű I általános képletü, uretán végcsoportú telehelikus poliéter vagy az I és II általános képletű, uretán végcsoportú telehelikus poliéterek elegyének jelenlétében. Az utóbbi esetben a telehelikus poliétereknek olyan elegyét alkalmazzuk, amelyben az I és II általános képletű vegyületek egymásközötti mennyiségi aránya 0,5 :9,5 és 9,5 :0,5 közötti. A találmány szerinti eljárással előállított kopolimerek a hagyományos poliamidokhoz viszonyítva azonos húzószilárdsági értékek mellett, megnövelt ütő- hajlítószilárdsággal, csökkentett éghetőséggel és nagyobb hőállósággal rendelkeznek. A találmány szerint alkalmazott, uretáncsoportokat tartalmazó telehelikus polimerek telehelikus poliéterekből állíthatók elő oly módon, hogy azokat mono vagy poliizocianátokkal ismert módon reagáltatjuk. Telehelikus poliéterként előnyösen a (VI), (VII) vagy (VIII) általános képletű vegyületeket, ezek keverékét vagy ezeknek a (III), (IV), (V) általános képletű vegyületekkel alkotott elegyét alkalmazhatjuk. A képletekben szereplő x, x’, x”, x’”, valamint y’, y”, y’” és z’, z”, z’”, egész számot jelent és értékük a belőlük előállított I és II általános képletű uretán végződésű telehelikus poliéter móltömegéből adódik. Izodanátként az R/NCO/m általános képletű (m= 1-10) mono vagy poliizodanátok, illetve ezek keveréke használható. Előnyösen alkalmazható a fenil-izocianát, a 2,4- és 2,6- toluilén-diizodanát, a nyers di- vagy trifenil-metán-di- vagy triizocianát, a tetrametilén-diizocianát vagy az előbbiek keveréke. A találmány szerinti eljárásban laktámként jól használhatók a co-amino-karbonsavakból keletkező, legalább héttagú gyűrűből álló laktámok, mint például a kaprolaktám, az önantsav-laktám, a kapril-laktám és a laurinsav-laktám, valamint ezek keverékei. A polimerizáció megindulása előtt különféle adalékokat, így például festékeket, csúsztatókat, grafitot, molibdén-diszulfidot, kristályosodás szabályozó szereket, kormot, bárium-szulfátot, timföldet, és szilícium-dioxidot is keverhetünk a laktám-ömledékhez, és adott esetben kismolekulájú aktivátorokat, így N-acetil-kaprolaktámot, izocianátokat, is adagolhatunk az elegyhez. A találmány szerint előállított kopoliamidból igen előnyösen készíthetők olyan csapágyak, tengelykapcsoló betétek, csiga- és fogaskerekek, amelyek a fémkohászatban, a gépiparban, a közlekedési eszközöket-, valamint a mezőgazdasági gépeket gyártó iparágakban használatosak. Az így készült öntvények fokozott ütésállósága miatt lehetővé válik olyan hengersori kapcsolóbetétek, vagy fémhengerre öntött bevonatok készítése, amelyekre korábban a polikaprolaktám- az erős dinamikus igénybevétel vagy az öntés utáni nagymértékű zsugorodás hatására beálló törés miatt — nem volt alkalmazható. A kopoliamid bevonatú hengerek a textil-, bőr-, papír és nyomdaiparban előnyösen használhatók. A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők: a) Az így előállított kopoliamid fokozottan ütésálló, hornyolt próbatesten mért ütőmunkája 0,1 tömeg % nedvességtartalom esetén 12 kJ/m2. b) A találmány szerinti eljárással készített kopoliamid szívós, szakadási nyúlása, a 0,1 tömeg % nedvességtartalom esetén, 35%. c) Lehetővé válik, kopoliamid-, fém, azaz fémmagra öntött kopoliamid futófelületű hengerek és kerekek, valamint egyéb szerkezeti elemek készítése. d) A találmány szerinti eljárással belső feszültségektől mentesen állíthatók elő, nagy tömegű, akár 1 t súlyú öntvények is. e) Az így előállított kopoliamid alkalmas arra, hogy felhasználásával nagy dinamikus igénybevételű gépelemeket, betéteket készítsenek. f) Az eljárással nyert kopoliamid csökkent éghetőségű és fokozott hőállóságú. g) A találmány szerinti kopoliamid mechanikai tulajdonság értékeinek a szórása lényegesen kisebb, mint az egyéb poliamidoké. A találmány értelmében célszerűen úgy járunk el, hogy a kereskedelmi minőségű laktámot megolvasztjuk, majd az ömledéket felmelegítjük a polimerizáció hőmérsékletére. Hozzákeverjük az alkalikus kémhatású katalizátort, az előzőleg célszerűen a forró laktámömledékben feloldott telehelikus poliéter komponenst és adott esetben hozzáadunk egyéb adalékanyagot is. Az ömledéket az előmelegített 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
