192101. lajstromszámú szabadalom • Freonkorrózió-, ütés, és hidegálló, valamint csökkentett égethetőségű polisztirol alapó kompozíció
1 2 Ezek a felismerések a szakember számára azért meglepőek, mert a technika mai állása szerint nem várható az, hogy a nem, vagy csak részlegesen dehidrált zeolitot tartalmazó adalék a freont vagy egyéb feszültségkorróziót kiváltó kémiai közeget adszorbeálni és így a polisztirol feszültségkorrózióját csökkenteni, a polisztirolban kialakuló mikrorepedések makrórepedéssé, töréssé való átalakulását gátolni, hátráltatni képes, A zeolitokat egyébként is freonnal működő adszorpciós hűtőgépek hűtőközegének víztelenítésére használják (Breck, D.W.: Zeolite Molecular Sieves, Wiley-Interscience, New York, 1974, p. 704), a klórozott szénhidrogének pedig azon anyagok csoportjába tartoznak, amelyek a zeolitokon nem adszorbeálódnak (Berek, D. W.: Zeolite Molecular Sieves, Wiley-Interscience, New York, 1974, p.16.). Bár a zeolit — természeténél fogva — hozzájárul a polisztirol éghetőségének és füstképződésének csökkentéséhez önmagában is, de ez a hatás tovább fokozható, ha a zeolitot ioncserével alkalmas formára hozzuk. Emellett még halogéntartalmú szénhidrogéneket és ShjOí-at is alkalmazhatunk, A fentiek alapján a találmány szerinti kompozíció 50-98 tömeg%, célszerűen 80—97 tömeg%, előnyösen 86—96 tömeg% polisztirolt és/vagy ütésálló polisztirolt, 0,02—15 tömeg%, célszerűen 0,02—10 tömeg%, 0,43 nm-nél nagyobb pórusméretű zeolitot, 2-18 tömeg%, célszerűen 2,5—10 tömeg%, előnyösen 3—9 tömeg% sztirol/butadién alapú blokk-polimert, 0—15 tömeg% égésgátlót és 0—2 tömeg% felületaktív anyagot tartalmaz. A találmány értelmében — a kémiailag kezelt változatokon kívül — zeolitként az alábbi típusok jönnek szóba; faujasit, nagypórusú mordenit, ofretit, továbbá A, X és Y típusú szintetikus molekulasziták, valamint ezeknek, illetve a kémiailag kezeiteknek ioncserével Mg-, Co-, Sb- és Mo-formára hozott változatai. A sztirol/butadién alapú blokk-polimerekben a blokk-formában lévő sztirol hányada előnyös esetben 25 tömeg% feletti. Égésgátló adalékként előnyösen hexa-, okta- vagy dekabróm-difenilt vagy -difenil-étert, hexabróm-benzolt, pentabróm-toluolt, hexabróm-ciklo-dodekánt, Sb103-at, ill. ezek keverékeit alkalmazhatjuk. Felületaktív anyagként előnyösen zsírsavakat, zsírsavak fémsóit, zsírsavak észtereit, alkil-ammónium-halogenideket, benzolszulfonsav-sókat stb. használhatunk. A találmány szerinti kompozíciót célszerűen úgy állítjuk elő, hogy az alkotókat ömledék állapotban, általában 150 °C és 250 °C közötti hőmérsékleten, alkalmas berendezésben megfelelő nyírósebesség-tartományban (101—103 s'1) homogenizáljuk, majd granuláljuk. Lehetőség van azonban arra is, hogy a polisztirolhoz és/vagy az ütésálló polisztirolhoz előzetesen készített olyan mesterkeveréket adjunk, amely a találmány szerinti alkotókat koncentráltabban tartalmazza, sőt a keverék készítése a keverék feldolgozásával egyidejűleg, magán á feldolgozógépen is történhet. A találmány szerinti kompozíció legfontosabb előnyei a következők: a) A kiindulási polisztirolhoz és/vagy ütésálló polisztirolhoz képest megnövekedett feszültségkorrózió- és ezen belül freonkorrózió-állósággal rendelkezik. • b) A kiindulási polisztirolhoz és/vagy ütésálló polisztirolhoz képest megnövelt hideg- és ütésállóságú, csökkentett éghetőségű. c) Előállítása egyszerű, erre maguk a feldolgozók is bei endezkedhetnek. d) Az adalékanyagok minőségének és mennyiségének célszerű megválasztásával a mindenkori alkalmazás céljainak megfelelően széles határok között beállíthatók a kompozíció fizikai, mechanikai és termikus jellemzői. e) A kompozíció fokozott feszültségkorrózió-állósága minden olyan kémiai közeg gőzei esetében érvényes, amely gőzök, gázok molekuláinak Lennard-Jones-féle kinetikai átmérője kisebb az adott zeolit pó usméreténél, pórusátmérőjénél (Berek, D. W.: Zeolite Molecular Sieves, Wiley-Interscience, New York, 1974, p. 636). f) A kompozíció bővíti a polisztirol típusválasztékát és hozzájárul ahhoz, hogy a polisztirol alkalmazása laszélesedjék. ,g) Kialakítása magán a feldolgozógépen, a feldolgozással, illetve az alakadással egyidejűleg is történhet. \ találmány szerinti kompozíciót az alábbi kiviteli példákban részletesen ismertetjük. 1. példa 97 tömeg% ütésálló polisztirolhoz (számszerinti átlagos molekulatömege Mn= 7,4xl04, tömegszerinti átlagos molekulatömege Mw= 2,05x10S) 0,02 tömeg%, ion cserével Mg-formára hozott és részlegesen dehidratált (szárítás 250 °C-on 20 percig), 1 /am-nél kisebb szemcseméretű, 0,5 nm pórusméretű, X típusú molekulaszitát (MgX) és 2,8 tömeg% SBS típusú sztirol/butadién alapú blokk-polimert (polisztirolra vonatkozó kalibráció alapján Mn=2 6x10 , M =4,6x10, blokk-formában lévő sztirol nányada 25 tömeg%) adunk, majd mechanikai keverést követően az alkotókat Brabender Plasti-Corderen W 50 EH típusú gyúrókamrában 30 min"1 fordulatszámon, 1,5-es frikciós arány mellett 182 °C-on 5 percig homogenizálunk. A keverékből sajtolással készítettünk a különböző vizsgálatok szerinti minősítésre szolgáló próbatesteket. A keverek minősítő jellemzői — a kiindulási anyagéival összevetve — az 1. táblázatban láthatók. A feszültségkorrózió-állóságot minden esetben golyóbenyomásos módszerrel, a DIN 53.449. sz. szabvány szerint készített próbatesteken ütvehajlító (DIN 53.453), húzó- (DIN 53.455) és haj Utóvizsgálatban (DIN 53.452) határoztuk meg. Az eredményeket a DIN 53.449. sz. szabványtól eltérően nem a golyó-túli tiéret függvényeként kezeltük és nem eszerint adtik meg a relatív feszültségrepedezés-állóságot, hanem az összes vizsgálatokat 0,12 mm-es golyó-túlméret mellett végeztük, és a feszültségrepe de zéssel szembeni ellenállást (Resc) az adott kémiai közegben és a normál klímában tárolt próbatesteken mért jelle űzők átlagának hányadosaként definiáltuk. A mintákat az adott kémiai közegben különböző ideig, a viszonyítás alapjául szolgálókat — amelyekbe szintén 0,12 mm-rel nagyobb átmérőjű golyókat feszítettünk be — pedig normál klímában 48 óráig tároltuk. A z eredményeket az 1. táblázatban mutatjuk be. 192,101 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3
