194926. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított tulajdonságú zártcellás, mikropórusos poliolefinhabok előállítására
194926 4 Az egyenletes habszerkezet előállítása érdekében alapvetően kétféle módszert alkalmaznak: heterogén habgócképzőket, ill. a hajtatószer bomlását gyorsító adalékokat, ún. kikkereket visznek be. Habgócképzőként kalcium-szilikátot (73 4943. sz. japán nyilvánosságrahozatali irat), talkumot, (78 129 257 sz. japán nyilvánosságrahozatali irat) esetleg habgócképzők és fizikai habosítószerek együttesét (78 102 971 sz. japán nyilvánosságrahozatali irat) alkalmaznak. Az azodikarbonamid bomlásgyorsítói, kikkerei közül a legismertebbek a Co-, Cr- és Zn-tartalmú vegyületek (2 811 845 sz. NSZK nyilvánosságrahozatali irat), a mela min (83.138739 sz. japán nyilvánosságrahozatali irat), a hexametilén-tetramin (80.23 168 sz. japán nyilvánosságrahozatali irat), fenolszármazékok (78.50 277 és 80. 25 425 sz. japán nyilvánosságrahozatali iratok), sőt közöttük a víz is (998 220. sz. kanadai szabadalmi leírás) szerepelhet. Az egyenletes habszerkezet előállítására alkalmazott fenti módszerek (gócképzők és kikkerek) szintén a habosodás és térhálósodás folyamatának „összehangolását“ célozzák, hiszen a kialakuló habszerkezet és annak jellemzői elsősorban ettől függnek. A technika jelenlegi állását összefoglalva megállapítható, hogy a térhálósítási és habosítási folyamatok megfelelő lefutásának biztosítása érdekében e két folyamatot vagy időben és térben is szétválasztják, vagy pedig recepturális oldalról igyekszenek valamelyik folyamatot tapasztalati úton a kellő irányba befolyásolni. Zártcellás, rugalmas gumihabok csak kétlépcsős vulkanizációs módszerrel nyerhetők drága, kaucsuk-főtömegü keverékekből. Testsűrűségük számos alkalmazási terület követelményeinek még így is túlságosan nagy, 200 kg/m3 testsűrűség alatti habok pedig gyakorlatilag nem gyárthatók kedvezőtlen fizikai-mechanikai jellemzőik és egyre inkább nyiltpórusúvá váló szerkezetük miatt. A kis testsűrűségű poliolefin habok merevsége, hőállósága ugyan növelhető különböző polimerek (polipropilén, polisztirol, nagy sűrűségű polietilén) bevitelével — a zártcellás jelleg megőrzése mellett — de ezzel egyidejűleg csökken a rugalmasság — ami a poliolefin haboknak egyébként sem sajátja — s így nő a maradó deformáció, ami alkalmazási területük beszűküléséhez vezet. A fenti egymásnak ellentmondó sajátságok optimálására történtek próbálkozások a hőre lágyuló elasztomerek egyik különleges kristályos típusával az 1,2-szündiotaktikus polibutadiénnel (2 364 993. sz. NSZK nyilvánosságrahozatali irat), valamint a szintén hőre lágyuló koordinációs kötésű ionomerek (4 102 829 sz. USA szabadalmi leírás) felhasználásával. Ezek a próbálkozások nem hoztak azonban kielégítő eredményt a hőállóság, a szilárdság és a deformálhatóság 3 szempontjából még akkor sem, ha. a hab kialakításakor térhálósítási ciklust is beiktattak (2 364 993. sz. NSZK szabadalmi leírás), így megállapítható, hogy nem ismert olyan poliolefin hab, amely rugalmassága folytán csökkentett maradó deformációjú, megnövelt hőállóságú — esetleg csökkentett éghetőségű — lenne a zárt cellák részarányának egyidejű megőrzése mellett. A találmány célja a fentebb felsorolt hátrányok kiküszöbölésével olyan javított tulajdonságú poliolefinhab biztosítása, amely rugalmassága folytán csökkentett maradó deformációjuk, egyidejűleg megnövelt hőállóságú és kifejezetten zártcellás szerkezetű. A találmány további céljának azt tűztük ki, hogy olyan habot készítsünk, amelynek fizikai-mechanikai és hőtani tulajdonságai — az adalékok minőségének és mennyiségének megválasztásával — a mindenkori igényeknek megfelelően beállíthatók. A találmány további céljául azt tűztük ki, hogy az importból származó drága adalékok helyett lehetőleg olcsó, ill. hazai eredetű termékeket alkalmazzunk. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy 40—200 kg/m3 testsűrűségű, 10%-nál kisebb maradó deformációjú (23°C, 2h) , 1,0 MPa-nál nagyobb szakítószilárdságú, 30%-nál nagyobb visszapattanási rugalmasságú és 10%-nál kisebb vízfelvételű (azaz a zárt cellák részaránya 90% feletti) habanyag nyerhető, ha a polioiefinek módosítására — az önmagában ismert egyéb adalékokon túlmenően — hagyományos kaucsukot és/vagy hőre lágyuló elasztomereket, ataktikus polipropilént, hajtatószerként N2-fejlődés közben bomlö habosítószereket, térhálósítószerként hagyományos vulkanizáló szereket és/vagy szerves peroxidokat, valamint kikkereket alkalmazunk. A találmány további alapja az a felismerés, hogy a habanyag fenti fizikai-mechanikai és hőtani sajátságai akkor is szavatolhatok, ha a térhálósítási és habosítás! műveletet nem választják el (nincs elővulkanizáció, a habanyag előállítása egyszeri hőkezeléssel egy lépésben történik). Végül a találmány alapja az a felismerés, hogy a kapott habanyag hőre lágyuló jellegét megőrzi és így újra felhasználható. A gumihabokkal szemben tehát feldolgozásakor nem képződik hulladék és selejt, mivel ezek újrafeldolgozhatóvá tehetők. Ezek a felismerések a szakember számára azért meglepőek, mert közismert, hogy a polietilén a hagyományos kaucsukkal és a hőre lágyuló elasztomerekkel termodinamikailag nem összeférhető, így nem várható, hogy keverékükből rugalmas, egyenletesen zártcellás habszerkezet alakuljon ki, amely egyben kellő hőállóságú és merevségű is. Különösen nem várt az, hogy a fenti tulajdonságok kialakításában az ataktikus polipropilénnek is szerepe lehet, mivel ez alacsony olvadáspontú, viasz-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
