192949. lajstromszámú szabadalom • ABS kopolimerrel egyező tulajdonságú polisztirol alapú kompozíció
2 192949 3 A találmány tárgya poli-sztirol és/vagy ütésálló poli-sztirol alapú kompozíció, melynek ütés- és hidegállósági jellemzői, valamint rugalmassági modulusa és felületi fényessége az akrilnitril(butadión)sztirol kopolimer (a továbbiakban ABS) tulajdonságaival megegyezik. Az ABS kiváló ütés- és hidegállóságú, nagy merevségű és magas felületi fényű anyag. Előállítása rendkívül bonyolult emulziós polimerizációs módszerrel történik. A szintézis első lépésében az ütésállóságot növelő elasztomer (többnyire polibutadién) latexét készítik el emulziós polimerizációval, és ezt követően kerül sor az akril-nitril és a sztirol kopolimerizációjára a már előállított latex jelenlétében. A képződött, ojtott ABS kopolimer mikroszerkezete és ennek megfelelően fizikai-mechanikai jellemzői az emulziós polimerizációban alkalmazott adalékanyagok minőségétől és mennyiségétől, továbbá a polimerizáció kivitelezési módjától függenek. Vagyis az ABS tulajdonságait így az elasztomer-szemcsék méreteloszlása, az elasztomer térhálósági foka, az ún. héj-mag szerkezet, a Latex aggregációjának mértéke, az alkalmazott sztirol/akrilnitril arány, stb. határozza meg. (C. B. Bucknall: Toughened Plastics Appl. Sei. Publ. London, 1977.p. 80-99). A fent ismertetett, összetett, nagy hozzáértést igénylő polimerizációs technológia helyett már hosszabb ideje próbálkoztak megfelelő ömledék-állapotú polimerek fizikai keverésével. E kísérletek túlnyomó többsége különböző poli-sztirol típusok nemesítését, az ütés- és hidegállósági jellemzőiknek kaucsuk és elasztomer adalékokkal történő feljavítását célozza. Az irodalomból jól ismert az, hogy az általános rendeltetésű homopolisztirol és a közepes, illetve nagy ütésállóságú polisztirol hideg- és ütésállósága tovább fokozható nagy polibutadién, illetve -izoprén hányadú sztirol/butadién- és sztirol/izoprénalapú blokk-polimerek bekeverésével [Revue Générale des Cautchoucs et Plastiques, 58(611), 47 1981]. Ez utóbbiakat, amelyeknek kémiai felépítése az alábbi képletekkel adható meg: AB, ABA, BAB, ABAB, (AB)sX, (AB)iX, (AB)„ - ahol A polisztirol-, B polibutadién- vagy poliizzoprén láncokat, n 1-től 10-ig terjedő egész számot, X pedig kémiai térhálópontot jelöl - fizikai-mechanikai és Teológiai sajátságai alapján hőre lágyuló elasztomereknek is nevezik. Az ABS-ével megegyező hideg- és ütésállósági jellemzők elérése végett a hőre lágyuló elasztomerekből viszonylag nagy menynyiséget (több mint 30 tőmeg%-ot) kell a polisztirolba ömledékállapotban bekeverni. Ennek következtében a polimerkeverék rugalmassági modulusával vagy keménységével jelzett merevsége, valamint hóalaktartósága számottevően romlik, azaz csökken. Az így előállított keverékek további kedvezőtlen sajátsága, hogy felületi megjelenésük, fényességük messze elmarad az ABS-étól, ami az ABS helyettesítését a legtöbb esetben meggátolja. A keverék felületi fényessége és merevsége csak az ütésállóság-növelő adalékként alkalmazott hőre lágyuló elasztomer mennyiségének csökkentésével javul igen szerény mértékben, ez viszont az ütés- és hidegállóság vonatkozásában eredményez az ABS-nél kedvezőtlenebb mutatókat. Kézenfekvőnek tűnik, hogy a felületi fényesség növelésére olyan adalékok alkalmazhatók, amelyek a polisztirollal szemben mutatott összeférhetetlenségük folytán attól elkülönülnek, „kiúsznak” a felületre és annak kellő felületi fényességet kölcsönöznek. Ilyen célra leginkább kis molekulatömegé viaszok jöhötnek szóba. A 2 210 992. sz. NSZK-beli szabadalmi leírás ismertet olyan kompozíciót - bár kialakításának célja nem a felületi fényesség növelése volt -, amely természetesen, vagy met Lerséges viaszokat és polisztirolt tartalmaz esetleg töltőanyagok mellett. Ez a kompozíció azonban az ABS helyettesítésére - nem kellő mértékű hideg- és ütésállósága folytán - még akkor sem megfelelő, ha az ütésálló polisztirolt módosítják a fenti viaszféleségekkel. 2-2,5 törneg% polietilén viasz segítségével az ojtott butadién/sztirol kopolimerek kai cállóságát sikerült növelni az ütésállóság számottevő csökkenése nélkül (2 333 377. sz. NSZK-beli közrebocsátás! irat). A viaszféleségek öinledékállapotú bekeverése számos feldolgozástechnikai nehézséget okoz. A viaszok ugyanis a műanyagipar közismert csúsztató és formaleválasztó adalékai (pl. a PVC feldolgozásakor csúsztatóként, a poliuretán habtermékek előállításakor pedig forinuleválasztóként használatosak). E hatásuk révén a szerszámfa), ill. a feldolgozógép be’só hengerpalástja mentén helyezkednek el, ami minden olyan esetben lehetetlenné teszi a plasztikáié st, az egyneműsitést, amikor ke tőnél több polimer alkotó (beleértve a viaszt is) egyidejű, ömledékállapotú keveréséről van szó. A keverés és a szélütés alapfeltétele ugyanis a belső hengerpaláston való kellő mértékű tapadás. Az ABS-ével összemérhető ütésállóság! jellemzők csak akkor érhetők el ömledékállapotű keverés révén, ha a polisztirolhoz és/ /vagy ütésálló polisztirolhoz hőre lágyuló eh sztomereket adalékéinak. A polisztirol viaszokkal történő felületi fényesség növelése azonban a hörel lágyuló elasztomerekkel való egyidejű adalékolást - az erős csúsztató hatás miatt - lehetetlenné teszi. A keveredést gátló hatás elsősorban az ütésállóság-növelő adalékként alkalmazott, hőre lágyuló elasztomt rek diszpergáltBágában, eloszlatottságában mutatkozik meg, mivel az adalék ekkor durva diozperzitású, nagy szemcsés formában van je‘en. Az ütésállóság-növelő adalék eloszla-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
