189266. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőre lágyuló elasztomer és elasztomer kompozíciók előállítására
1 189 266 2 adalék előállítása (3 806 558 sz. amerikai szabadalom, valamint a 80 80 450 és 80 106 250 sz. japán közrebocsátási iratok). A polipropilén ütésállóságának növelésére térhálósítatlan és némileg térhálósított kaucsukadalékokat egyaránt alkalmaznak. Bizonyos vélemények szerint ez utóbbi alkalmazása az ütésállóság-növekedés és a feldolgozás körülményeire való kisebb érzékenység következtében kedvezőbb [K. C. Dao: J. Appl. Polym. Sei., 27 (12), 4799 ( 1982)], más szerzők szerint ez éppen ellentétes hatású, mivel az adalék ömledékviszkozitása nő, amelynek következtében az izotaktikus polipropilén mátrixon belül eloszlatottság durvább lesz, s ez pedig az ütésállóság csökkenését vonja maga után [J. Karger-Kocsis, V. N. Kuleznev: Polymer 23 (5), 699 (1982) és J. Karger-Kocsis, A. Kalló, V. N. Kuleznev: ibid, (sajtóban)]. Ezideig keverékkészítéssel nem készült olyan hőre lágyuló elasztomer, amelynek ömledékviszkozitása a módosítandó izotaktikus polipropilénéhez közeli, vagy annál kisebb lett volna. Az ütésállóság-növelő adalékként felhasznált hőre lágyuló elasztomer ömledékviszkozitásának csökkentésére olajjal extendált, hígított típusokat hoztak forgalomba, ezek azonban ilyen adalékként nem váltak be [J. Karger-Kocsis, Z. Balajthy, L. Kollár: Kunststoffe (sajtóban)]. A polipropilén ütésállóságának növelésére alkalmazott adalék esetenkénti térhálósításának feltehetően az a célja, hogy annak rugalmassági modulusát (E-modulus) - amely lényeges szerepet játszik az energiaelnyelési folyamatok kiváltásában - befolyásolják. A kaucsukadalék dinamikus rugalmassági modulusa a mátrixénak 30%-át érheti el és előnyös, ha számértéke nyúlásfüggő, azaz kiindulási értéke kicsi, mivel az a feszültséggyüjtés és a mikrorepedésindítás hatékonyságát növeli, nyúlást követően mérhető rugalmassági modulusa pedig olyan, amely a mikrorepedések felszakadásával járó feszültségek felgyülemlését csökkenti [G. H. Michler: Plaste und Kautschuk 26 (12), 680 (1979)]. Ilyen sajátságú ütésállóság-növelő adalékot ezideig még nem sikerült előállítani. Az ütésállóság-növelő adalékok anyagfajlagosak, ami annyit jelent, hogy alig ismert olyan adalék, amely a polipropilénen kívül egyéb polimerek módosítására is megfelelne. A polisztirol ütésállóságának növelésére főként butadién/sztirol-alapú hőre lágyuló elasztomereket alkalmaznak, a PVC esetében pedig etilén/vinil-acetát-, metakrilát/butadién/ sztirol-alapú kaucsukokat és klórozott polietilént alkalmaznak. Az ataktikus polipropilént hőre lágyuló elasztomerek kialakítására nem használják, mivel ez az anyag csak a „lágy" fázis szerepét tölthetné be és ezt is csak korlátozottan, hiszen Tg értéke 0 °C környezetében van, azaz ezen hőmérséklet alatt már „kemény” fázisként viselkedne. Egyébként ismert az is, hogy a 33,3 tömeg%-nál több ataktikus polipropilént tartalmazó kaucsukkeverékek nem vulkanizálhatok (770 084 sz. olasz szabadalom). Az ataktikus polipropilén különböző hőre lágyuló elasztomerek mellett való alkalmazása azonban ismert (pl. butadién/sztirol-alapú blokk kopolimerek mellett, 82 59 745 sz. japán közrebocsátási irat). Az ataktikus polipropilén hőre lágyuló amorf elasztomer melletti alkalmazásának célja esetenként ömledékes tömítőanyag előállítása (2 464 138 sz. francia szabadalom), bár ilyen célra ataktikus polipropilén főtömegű kompozíciókat is készítenek (2 262 081 sz. francia szabadalom). Az ataktikus polipropilén tartalmú ömledékes tömítőanyagok elfogadható fizikai-mechanikai jellemzőkkel - mivel az ataktikus polipropilén szilárdsága 0,3 MPa, szakadási nyúlása pedig 20% alatti - csak akkor rendelkeznek, ha kaucsuk, illetve elasztomer tartalmuk magas, többnyire 50 tömeg% feletti. Ezek kialakítása az ataktikus polipropilén ömledékének erőteljes ragadóssága miatt bonyolult, erre a célra különleges konstrukciójú, kihordócsigával ellátott keverőberendezések terjedtek el. A hőre lágyuló polimerek esetében számos nehézség forrása az, hogy az adalékolásukra szolgáló mesterkeverék hordozóanyaga nem kellőképp öszszeférhetö a módosítandó anyaggal, vagy töltöanyagfelvevő képessége alacsony, esetleg öregedésállósága tér el a mátrixétól stb. Poliolefinek esetében ilyen célra főként polietiléneket, polipropilént, etilén/vinil-acetát kopolimereket használnak. Bár az ataktikus polipropilént helyettesítésükre némely területen alkalmazzák (pl. pigment mesterkeverék kötőanyagaként, 2 713 708 sz. NSZK-beli közrebocsátási irat), mátrix-beli jelenlétét nem tartják kívánatosnak, mert ez a fizikai-mechanikai jellemzők romlását idézi elő, valamint az anyag hőoxidációs érzékenységét fokozza. Az ataktikus polipropilén kémiai felépitéséböl adódó összeférhetősége folytán egyébként is legfeljebb csak poliolefin mesterkeverékek kötőanyaga lehet. Nem ismert olyan mesterkeverék, amely nagy töltőanyagfelvételén túl egyéb műszaki követelmények [pl. ütésállóságnövelés, töltő- vagy erősítőanyag eloszlatásának javítása, töltő- vagy erösítőanyag összeférhetőségének növelése („oleofilizálás”) stb.] kielégítésére is alkalmas, s amely a legkülönfélébb kémiai felépítésű polimerekkel összeférhető, illetve azzá tehető lenne. A találmány célja a felsorolt hátrányok, illetve az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével ataktikus polipropilén alapú keverék dinamikus vulkanizációjában olcsó, új típusú hőre lágyuló elasztomer előállítása. A találmány további céljául azt tűztük ki, hogy olyan, hőre lágyuló elasztomert készítsünk, amely ütésállóság-növelő adalékként egy vagy több polimer [polipropilén, polisztirol, PVC, sztirol kopolimerek, poli(fenilén-oxid) stb.] módosítására alkalmas, granulátum formában kiszerelhető, s amelynek felhasználásával a legkülönfélébb felhasználói igényeknek megfelelő, töltő-, erősítő-anyag, pigment, színezék, csúsztató, stabiiizátor, egyéb feldolgozási és segédanyag stb. tartalmú, illetve ezek keverékeit tartalmazó műanyag és/vagy gumiipari mesterkeverék gyártható. Végül a találmány célja megnövelt szilárdságú és szakadási nyúlású ömledékes ragasztó- és tömitőkompozíció előállítása, elsősorban építőipari felhasználási célokra. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy 0,4 MPa-nál nagyobb szakítószilárdságú, 50%-ná! nagyobb szakadási nyúlású és 50 tömeg%-nál kij 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
