195671. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nehéz ásányolaj származékokban diszpergált kálcium-oxid vízmegkötő paszta előállítására
1 195671 2 A találmány tárgya eljárás gumikeverékkel kompatibilis, nehéz ásványolaj származékokban diszpcrgált kalcium—oxid mikroőrleményt tartalmazó vízmegkötő paszta előállítására. A kalcium-oxid ismert vízmegkötő képességét számos területen hasznosítják. Különös jelentősége van akkor, ha a termék, amelyben felhasználásra kerül, olyan magasabb - adott esetben 100°C feletti - hőmérsékleten készül, ahol az alkotórészek víztartalma gőzzé alakulva a kompozíció illetve a termek minőségét jelentősen lerontja, adott esetben előállítását lehetetlenné teszi. Ilyen eset jön létre a gumi atmoszférikus vuikanizálása során, ahol a kompozícióban lévő alkotórészek — főleg a töltőanyagok — víztartalma a jelentősen 100° C feletti vulkanizálás'i hőmérsékleten gőzzé alakul és ez a termékét porózussá, adott esetben habszerűvé teszi, amelynek következtében a termék felhasználásra alkalmatlanná válik. A gumikeverékekben lévő víz megkötésére az általánosan kialakult gyakorlat szerint kalcium—oxid mikroöríeményt használnak. A 1382826 $z. brit szabadalom poliolefin gumikeverékekre ad meg összetételi és eljárási előírást, és kitér arra, hogy a megfelelő minőségű termék előállításához vízmegkötő anyag adagolása is szükséges. A 80118936 sz. japán szabadalom (Chemical Abstr. 67041 Y) a vulkanizált gumi nyomási rugalmasságának javítására a gumikeverékhez kalcium oxid illetve kalcium—oxid és kalcium hidroxid vagy kalcium- karbonát keverékét adagolja. A kalcium -oxid cs az egyéb vulkanizációs segédanyagok gumi kompatibilitásának biztosítását izopropii—titanium — triizostearát adagolásával éri el. A 65785 sz. román szabadalmi leírás a kalcium oxid gumi kompatibilitását a paraffinolajból és cerezinböl álló mátrixba sztearin (sztearinsav) adagolásával kívánja elérni. Az ezen szabadalom szerinti eljárással előállított termék szilárd pellet, amely magasabb hőmérsékleten sem mutat folyadékra jellemző tulajdonságokat, ezért a kalcium-oxid gumikeverékben való egyenletes eloszlatása a szokásos keverőberendezésekben csak részben érhető el. A sztearinna! kezelt kalcium-oxid hidrofob tulajdonságú, ezért a gumikeverék készítésének hőmérsékletén a kalcium-oxid és a víz között reakció, a komponensek víztartalmának megkötése nem jöhet létre. A vízmegkötés csak a vulkanizáció 150°C-nál magasabb hőmérséklet tartományban indul meg, porozitásmentes gumitermék alacsonyabb hőmérsékleten nem állítható elő. A kalcium-oxid vízmegkötő anyagként való funkcionálásának alapvető feltétele, hogy a kalcium-oxid a gumikeverékben egyenletesen legyen elosztva. A kalcium—oxid alkalmazásának — fizikai tulajdonságai miatt - ez a legproblematikusabb része. A kalcium -oxid ugyanis nehezen oszlatható el gumikeverékben, az egyenetlen eloszlás pedig pórusok keletkezéséhez vezet. A homogenizálás hiánya azt is eredményezi, hogy a szemcsék aggregálódnak, az összetapadt szemcsék a keresztmetszetben láthatóvá válnak, illetve a gumikeverékkel való nehéz összeférhetőség miatt a vulkanizált gumiból migrálnak és a külső felületen láthatóan jelennek meg. A kalcium oxidot gumiipari célokra nagyrészt por vagy granulátum formájában használják fel, amely kiválthatja a fenti hátrányos jelenségek bekövetkezését, illetve a keverő berendezések meghatározott körénél kifogástalanul nem is használhatók. 2 Az anyagok alkalmazásánál\ovábbi nehézséget jelent, hogy a levegő nedvességtartalma is károsítja azt, ezért körülményesen, csak zárt csomagolásban tárolhatóak. A találmány olyan, kalcium-oxidot tartalmazó kompozíció létrehozását tűzi ki célul, amely lehetővé teszi a kalcium-oxid gumikeverékben történő könnyű és hatásos homogenizálását, biztosítja, hogy a kalcium-oxid >ís a víz megkötésekor keletkező kalcium-hidroxid aggregátumot nem képez, a keverékben, mindkettő a gumival kompatibilis tulajdonságot mutat, a vízmegkötő paszta magas, legalább 70 tömeg % feletti kalcium- oxid tartalmú, már a viszonylag alacsony 50 -60°C-os hőmérsékleten is folyadékra jellemző tulajdonságokat mutat, a paszta diszperziós közege a gumikevcrékkel illetve a vulkanizáamimal szintén kompatibilis, és a paszta tulajdonságai kedvező tárolási feltételeket biztosítanak. A kísérleti munka során az a meglepő felismerés ídódott, hogy ezen szélsőséges követelményeket egyidejűleg lehet kielégíteni, antfennyiben a kalcium-oxidöt tartalnaz.ó kompozíciót az alábbkeljárás szerint állítjuk elő: Olyan kalcium-oxid mikroőrlemény szemcséinek felületére, melynek szemcsemérete 30 mikron alatti, a 15 mikron alatti hányad pedig 80-90%, a kalcium -oxid fönegére vonatkoztatva 1—2 tömeg %, célszerűen 1,5 tömeg ri< trietanol amint vagy; 0,1 0,2 tömeg %, célszerűen 0,15 tömeg % zsíralkohol -polietilénglikol étert—ame'yet 10 18 s/énafoinszámú zsíralkohol 4 mól etilén— oxiddal való o tax Hálásával állítanak elő - dörzsölünk he. Az. intenzív bedör/sölést előnyösen hengeres őrlőtesttel ellátott őrlődobban végezzük. Diszpergáló közegként nehéz ásványolaj származékokat, előnyösen 50°C-on 310-330 cSt viszkozitású nehézolajat, vagy legalább 50° C cscppenéspontú petrolátunot, vagy ezek tetszőleges arányú keverékét alkalmazzuk. A diszpergáló közeghez, annak tömegére vonatkoztatva 1-2 tömeg %, célszerűen 1,5 tömeg % N—/biszhidroxi..etil/ -olajsav- amidol, vagy 2-3 tömeg %, célszerűen 2,5 tömeg %, a mikroőrlemény felületére bedör/sölttel azonos típusú zsíralkohol polietilénglikol -éfjert adagohink. Intenzív keverést biztosító keverőberendezésben, célszerűen disolver rendszerű gyorskeverőben 100 tömeg egység fentiek szerint előállított diszpergáló közeghez 70— 110°C, célszerűen 90°C hőmérsékleten 300-450, célszerűen 355 tömeg egység fentiek szerint előállított kalciim-oxid mikro őrleményt adagolunk, és a komponenseket intenziven összekeverjük. A keverést vákuumban végezzük abból a célból, hogy a diszperzió levegővel való telítését és ezáltal a levegő nedvességtartalmának a kalcium- oxid aktivitását csökkentő hatását elkerüljük. Az eíőhomogenizált anyagot ezt követően a diszperzió teljes kialakulását biztosító homogenizáló berendezésen, előnyösen kolloid -malomban díszpergáljuk tovább. Az, ismertetett eljárással előállított kalcium-oxid tartalmú paszta az anyaggal szemben támasztott - a korábbiakban részletezett - követelményeket maradéktalanul és jelentős előnyöket biztosítva elégíti ki. A létrehozott anyag pasztaszerű konzisztenciájú, amely 50 55°C hőmérsékleten folyóssá válik, és ezen hőmérséklet felett folyadékként viselkedik. A gumikeverék előállításánál - amelynél ez a hőmérséklet már a keverés megindulása után közvetlenül is kialakul -- ez alapvető előny, mivel a hoinogeilizálás a folyadékként viselkedő fázis miatt intenzívvé válik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
