195526. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kétkomponensű töltött és adott esetben erősítetlen poliésztergyanta alapú kompozíciók előállítására
1 195 526 2 mázzá a monomer további hányadát, a gyantát és a gyorsítót. Gyorsítóként bcnzoilpcroxid katalizátor felhasználása esetén célszerűen dirnetil-anilint, vagy dietil-anilint alkalmazunk. A felületi rétegek oxigén-érzékenységének megszüntetésére a gyantához még adagolunk kobaltnaftenát xilolos oldatát, mely 1/1000%-nyi mennyiségben 3-nitroalizarint tartalmazhat. Ezzel a találmány szerinti kétkomponensű rendszer egyik, azaz gyantakomponense elkészül és megfelelő, célszerűen fém edényzetben hosszú ideig 3-10 hónap, tárolható. A töltőanyag rendszer összeállítása a találmány szerint különleges megoldást igényel. Itt ugyanis a katalizátort maga a töltőanyag tartalmazza, olyan egyenletes eloszlásban, hogy a töltőanyag halmaz bármely helyéről vett, bármely mennyiség a gyantával megfelelő arányban összekeverve a kívánt térhálósítási folyamatot létrehozza. Ilyen rendszer kialakítása eddig nem volt lehetséges. Ez könnyen belátható, hiszen a katalizátor mennyisége gyantára vonatkoztatva 2—4%, a töltőanyagra vonatkoztatva pedig ennek csak töredéke. Ilyen kis mennyiség bevitele a töltőanyag rendszerbe, megfelelő egyenletességgel szinte lehetetlen. Ezért a találmány szerint úgy járunk el, hogy a katalizátort a töltőanyag rendszer egyik kisméretű frakciójával konglomerátumokká alakítjuk. A konglomerátumokat egyenletesen eloszlatjuk az egész töltőanyag rendszerben és adalékanyag segítségével ezeket a konglomerátumokat a töltőanyag rendszer nagyobb szemcséihez rögzítjük. Az eljáráshoz olyan úgynevezett kötő-, illetve ragasztóanyagot használunk, mely kompatibilis a poliésztergyantával. Erre alkalmas pl. a sztirol, a polivinilacetát. A találmány szerinti eljárás elsősorban benzoilperoxid katalizátor rendszerek felhasználására irányul. Ebben az esetben a szilárd benzoilperoxid-diciklohexil-ftalát szemcsékre etilalkohol-sztirol keverék segítségével finom töltőanyag szemcséket, célszerűen századmilliméter méretű kvarcliszt szemcséket ragasztunk fel. A sztirol a katalizátor szemcsével érintkezve polimerizálódik, és a kis molekulasúlyú polisztirol, mintegy burokként a katalizátor szemcsékhez ragasztja a töltőanyag szemcséket. Ezáltal a térhálósító szemcséi elkülönülnek egymástól, semmilyen körülmények között nem tapadnak össze, és a töltőanyag rendszerben homogénen eloszlathatok. Az etilalkohol szerepe a nedvesítési folyamat elősegítése, a sztirol felületi-feszültségének csökkentése. Ily módon a találmány szerint a töltőanyag rendszer egyik, kis szemcseméretű frakciójából és a katalizátorból bevonóanyag felhasználásával olyan konglomerátumokat képezünk, amelyben a szerves peroxid katalizátor a konglomerátum belsejében foglal helyet. Az így képzett szemcséket a töltőanyag teljes mennyiségéhez keverjük. A találmány szerint további lépést is foganatosítunk a tökéletes homogenitás eléréséhez. A bekevert katalizátor granulátumot egy kolloid szemcseméretű adalékkal oszlatjuk el a töltőanyag nagyobb részecskéiben. Ebből a célból a töltőanyag rendszerbe 0,1—1 tömeg % kolloidszilíciumoxidot adagolunk. Ezek a kis, 10 mikron méretű kolloid lapocskák tapadó hatást fejtenek ki, és a katalizátort tartalmazó konglomerátumokat a nagyobb szemcsékhez kötik. Ezzel sikerül elérni, hogy a katalizátor a töltőanyag rendszer teljes térfogatában egyenletesen helyezkedjen el, és mozgatás, szállítás közben sem íajtizódjon szét. A találmány szerinti eljárás még további előnyökkel is jár. A szerves peroxid katalizátorok és általában a térhálósító anyagok nedvesség, oxigén és fényérzékenyek. Ha a katalizátor szemcséket , „burokba” helyezzük el, megakadályozzuk azok idő előtti bomlását. A találmány másik célkitűzése, hogy tág hőmérsékleti intervallumban, arányváltoztatás nélkül is felhasználható legyen a kétkomponcnses keverék. Tudvalevő, hogy műgyantához, annak függvényében hogy milyen a környezeti hőmérséklet, a technológiai igény, bizonyos határok között több vagy kevesebb katalizátort lehet adagolni. Természetesen van minimális és maximális mennyisége a katalizátoroknak. Polimerbetonoknál, külső munkahelyen elsősorban megfelelő időt kell biztosítani a munkavégzésre, még 4 °C-os hőmérséklet esetében is. Ekkor kis katalizátor mennyiségre van szükség. De ugyanazzal az összetétellel kell dolgozni, esetleg másnap lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten. Mindezt az eredeti kétkomponcnses rendszerrel, arányváltoztatás nélkül kívánjuk elérni. Inhibitorok alkalmazása nem vezet eredményre, mert lűdeg környezetben annyira eltoltják az indukciós periódust, hogy az a technológiát hátráltatja, egyéb káros következményt is okoz (sztirol kipárolgás). Ha a katalizátort a már leírt módon granulátumként helyezzük el a rendszerben, és a fent leírtak szerint olyan „burokba” helyezzük, mely megakadályozza a katalizátor azonnali érintkezését a gyantával, retardálhatjuk a térhálósodás folyamatát. Ezzel elérjük, hogy £ katalizátor térhálósítást előidéző diffúzió útján indul meg. így a retardációs folyamat révén a két komponens összekeverése után a katalizátor még nem érintkezik a gyantával, tehát egy bizonyos ideig, 5 -10 percig, nem indul meg a térhálósodás. Diffúzió útján helyi polimerirációs gócok alakulnak ki, de ebben a fázisban a teljes rendszer még folyékony, mert a töltőanyag szemcséin még polimerizálatlan gyantaréteg helyezkedik el. így az rnyag viszonylag sokáig kenhető, feldolgozható lesz. Csak a polimerizáció előrehaladtával kezdődik el a teljes gyanta keresztmetszetben a géiesedés, amikor már az anyag károsodás nélkül nem formázható. Ily módon a találmány szerint előállított töltött poliészter kompozíció — a szokásos gyanta rendszerekkel összehasonlítva — mintegy kétszeres ideig feldolgozható marad. A találmány szerint célszerűen olyan kétkomponensű poiimerbeton rendszert alakítunk ki, amelyik mind javításokra, mind önálló tárgykészítésre alkalmas. Javítás esetében a hagyományos eljárásnál a javítandó felületet először katalizátorral ellátott gyantával nedvesítik, majd erre hordják fel a polimerbeton réteget, hogy megfelelő kötést biztosítsanak. A találmány szerinti előállított kompozíció alkalmazása esetén nincs szükség arra, hogy a szokásosnál nagyobb gyantatartalmú kompozíciókat képezzünk ki. 1:5-1:7 gyanta : töltőanyag/arányt alakítunk ki oly módon, hogy a folyási hajlam csökkentését is szolgáló kolloid szilíciumoxidot adagolunk a gyantakomportenshez. A diffúzió útján létrejövő retardált polimerizációs folyamat révén széles hőmérséklet intervallumban lehetővé válik a feldolgozás, a mennyiségi arányok változtatása nélkül. A retardált folyamat egyben kedvezőbb szilárdsági tulajdonságokat is eredményez. A találmány szerint előállított kompozíció javításra, 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
