192101. lajstromszámú szabadalom • Freonkorrózió-, ütés, és hidegálló, valamint csökkentett égethetőségű polisztirol alapó kompozíció
1 2 A találmány tárgya olyan polisztirol és/vagy ütésálló polisztirol alaj>ú kompozíció, amely freonkorrózió-, ütés- és liidegálló, valamint csökkentett éghetőségű. A polisztirol számos kémiai közegben rendkívül hajlamos a feszültségrepedezésre, ami alkalmazhatóságát rendkívül nagymértékben csökkenti. Felhasználhatóságát tovább korlátozza az, hogy rideg, alacsony hőmérsékleteken mérhető ütésállósága rendkívül csekély, valamint az, hogy a jól égő anyagok közé tartozik: könnyen gyullad és égésekor nagymennyiségű korom képződik. A polisztirol hideg- és ütésállóságának javítására ún. ütésálló polisztirol típusokat fejlesztettek ki. Ezeket többnyire 'a sztirol. monomernek polibutadién vagy más, hasonló kaucsuk, ill. elasztomer jelenlétében végzett szuszpenziós polimerizációjában nyerik, bár ismertek olyan módszerek is, amelyek a polisztirol és az ütésállóság-növelő folyadék mechanikai-kémiai úton való kopolimerizácíójára, vagyis ojtására irányulnak. A, kiindulási anyagok közötti kémiai kötést eredményező mechanikai-kémiai szintézistől eltérőek azok a módszerek, amelyek a polisztirol ütésállóságának javítását alkalmas adalékok bekeverésével — keverékek, „ötvözetek” kialakítása révén - kívánják elérni. Ilyen célra különböző kémiai felépítésű (SBS, SBSB, (SB)3X, (SB)4X, (SB)„ képletű - ahol S polisztirol, B pedig polibutadién láncokat jelöl, X kovalens kötésű térhálópont, n pedig a szegmensek többszöri ismétlődésére utal —) sztirol/butadién alapú blokk-polimerek (hőre lágyuló elasztomerek) alkalmasak. Ilyen ütésállóság-növelő adalékok szerepelnek pl. a 76.103.956. sz., a 76.103.957. sz. és a 78.60.950. sz. japán közrebocsátási iratokban. Ismert olyan megoldás is, ahol a polisztirolt olyan mesterkeverékkel módosítják, amely a sztirol/butadién blokk-polimereken kívül még egyéb adalékokat, így pl. etilén/propilén kopolimert is tartalmaz (2.839.357. sz. NSZK-beli közrebocsátási irat). A polisztirol églietőségének csökkentésére halogéntartalmú vegyületeket, főként brómozott aromás szénhidrogének és Sb203 elegyét (lásd pl. a 76.108.344. sz. japán közrebocsátási iratot) alkalmazzák, mellettük esetleg még egyéb szervetlen adalék, pl. azbeszt (77.127.958. sz. japán közrebocsátási irat), Mg(OH)2 (78.88.052. sz. japán közrebocsátási irat) szerepelhet. A fenti, ún. additív égésgátlókat alkalmazó megoldásokon kívül ismertek olyan eljárások is, amelyekben reaktív égésgátlókat alkalmaznak, azaz a sztirolt halogénezett sztirolszármazékokkal kopolimerizálják. Az ütésálló és csökkentett éghetőségű polisztirol típusok a fentieknek megfelelően polisztirolt, ütésállóság-növelő és égésgátló adalékokat tartalmaznak. A polisztirol környezeti feszültségrepedezésre való hajlamát általában a sztirol ütésállóság-növelő adalék jelenlétében való tömb- vagy szuszpenziós polimerizációjának alkalmas szabályozásával igyekeznek csökkenteni, amelynek következtében az ütésállóság-növelő adalék jól meghatározott átlagos részecskeméretben és kedvezőnek ítélt részecskeméret-eloszlásban jelenik meg (2.525.019. sz. NSZK-beli szabadalmi leírás). Feltehetően a megfelelő szemcseméret-eloszlás biztosítása érdekében alkalmaznak olyan kopoliinerizációs technológiát is, amelyben az ütésállóság-növelő adalékra a polisztirollal jól összeférhető monomert ojtanak (2.713.258. sz. NSZK-beli közrebocsátási irat), sőt a fenti cél elérését célozza valószínűleg az is, hogy a polisztirolba előzetesen kialakított, adott kolloid szemcseméret-eloszlású, térhálós butadién/sztirol alapú blokk-polimereket kevernek (2.706.693. sz. NSZK-beli közrebocsátási irat). A szakirodalomból ismert, hogy az ütésálló polisztirol ütésállósága, mikrorepedezésre való hajlama nagymértékben függ — többek között — az eloszlatott ütésállóság-növelő adalék átlagos részecskeméretétől és részecskeméret-eloszlásától, továbbá az adalék mátrixhoz való csatolódásának, kötődésének erősségétől (Dinges, K.: Kautschuk, Gummi, Kunststoffe, 32, 748 /19790- s feltehetően ez van hatással az ütésálló vagy ütésállóvá tett polisztirol feszültségkorrózió-állóságára is. A hűtőgépgyártásban a hűtőgép belső kamráját többnyire freongázzal (Cl- és F-tartalmú szénhidrogének) habosított -poliuretánnal szigetelik. Olyan polisztirol típus, amely fokozottan ellenállna a freon okozta feszültségkorróziónak, ráadásul kellőképpen hideg- és ütésálló lenne, nem ismeretes. Jelenleg erre a célra fokozott feszüitségkorrózió-állóságú polisztirolokat használnak. Bár ütésálló és égésgátolt polisztirol típusokat is kidolgoztak, olyan változataik, amelyek a kémiai környezet, elsősorban a freongáz által kiváltott feszültségkorrózióval szemben ellenállóak lennének, ismeretlenek. A technika ismertetett állásából nyilvánvaló, hogy feszültség-korrózióálló polisztirol típusok csak rendkívül bonyolult kopolimerizációs technológiákkal állíthatók elő. A találmány célja tehát olyan kompozíció kifejlesztése, amely fokozott feszültségkorrózió- és ezen belül freonkorrózió-állósággal rendelkezik, s amely egyszerű módon az alkotók ömledékállapotú homogenizálásával, keveréssel előállítható. A találmány célja olyan polisztirol és/vagy ütésálló polisztirol alapú polimerkeverék biztosítása, amelyet t freonállóságon túlmenően számos kémiai közeggel szembeni feszültségkorrózió-állóság, továbbá fokozott hideg- és ütésállóság, valamint csökkentett éghetőség jellemez. A találmány további céljául azt tűztük ki, hogy olyan kompozíciót készítsünk, amelynek tulajdonságai az adalékanyagok minőségének és mennyiségének ’ áltoztatásával széles határok között beállíthatók, s rmelyek jól fröccsönthetők és hőformázhatók. A találmány alapja az a felismerés, hogy amenynyiben hőre lágyuló b.utadién/sztirol alapú blokk-pohmereket és olyan zeolitokat (másnéven molekulaszitákat), amelyeknek pórusmérete 0,43 nm-nél eleve ragyobb, vagy kémiai kezeléssel azzá tett, együttesen a 'halmazunk — esetenként felületaktív anyagok és égésgátlók jelenlétében — a polisztirol és/vagy az ütésálló polisztirol módosítására, akkor olyan kompozíció nyerhető, amely freonkorrózió-, ütés- és hidegá ló, valamint csökkentett éghetőségű. A találmány szerint még előnyösebb tulajdonságú tt rmékeket nyerünk, lia a zeolitban eredetileg jelenlévő kationokat olyan ionokra cseréljük ki, amelyek hatékonyan résztvesznek az égésgátlás mechanizmusában, így magnézium-, kobalt-, antimon vagy molibdc.n-ionokra. 192.101 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
