195847. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polimer bevonatú, adott esetben színezett, porszerrű vagy szemcsés töltőanyagok előállítására
13 195847 14 II. táblázat A fárasztási kísérletek eredményei A minták összetétele Polietilén bevonat zeolit tömeg% Polietilén tömeg% Igénybevételek száma 0 100 18 5 95 19.3 10 90 25.0 20 80 24.0 30 70 50.6 A táblázat eredményei alapján elmondható, hogy a töltőanyag mennyiségének növekedtével nőtt a mintadarabok tartóssága. 12. példa 100 g szintetikus (Na)Y-FAU zeolitot (modulus: m = 3.8) 400 g 8 tömeg%-os NH4NO3 oldattal 298 K-en, állandó keverés közben ioncseréltünk. Szűrés (G3-as üvegszűrő) és mosás után az anyagot magán az üvegszürön 1G7 °C-on megszárítottuk, majd speciális, nemesacélból készült autoklávba zártuk (Cu- 20 -szalag tömítés) és 497 °C-on .saját gőzében' elbontottuk. Az ioncserét 400 g, NlWOH-val lúgositott 8 tömeg%-os NH4NO3 oldattal, a hőkezelést az előzővel megegyező körülmények között meg- 35 ismételtük. A termék .ultrastabilizált" H(Na)Y-FAU zeolit, amely kg-ként kb. 1,5-1,7 ekvivalensű H*-típusú Bröndsted savcentrumot tartalmaz és nagy aktivitást mutat H4-ionok által lcata- 40 lizált polimerizációs folyamatokban. 30 g H(Na)Y-FAU töltőanyagot üvegkészülékbe zártunk (térfogat: kb. 0,1 dm3), amely vákuumhoz és (cseppfolyós monomert tartalmazó (n-butil-vinil-éter monomer .for- 45 ráshoz' csatlakozott. A mintát 85 °C-on evakuáltuk (végvókuum 1 Pa), majd összekapcsoltuk az előzőleg fagyasztott, és ebben az állapotban oxigén-mentesített monomer forrással. 00 2 óra alatt a szobahőmérséketen (kb. 27 °C) tartott n-butil-vinil-éter monomerből 4,65 g párolgott el és polimerizált rá a zeolit felületére. Ekkor a zeolitot tartalmazó edényt a .forrásról" lekötöttük, hőmérsékletét kb. 55 30 perc alatt 97 °C-ra növeltük és ezen a hőmérsékleten tartottuk további 1 órán ét. A kvantitatív leégetéssel meghatározott polimer tartalom: 13 tömeg%. A polimer egy része (kb. 30 t%) etil- 60-éterben oldható, ami arra vall, hogy oldhatatlan (nagy moláris tömegű) polimer mellett, jelentős mennyiségben éterben oldható oligomerek képződésével is számolni kell. 13. példa Young szelepekkel ellátott kb. 0,25 dm3 térfogatú pyrex üvegből készült edénybe táramérlegen bemérünk 30 g K-115 jelű perlitet (őrölt, habosított perlit, szemcseméret 95 tömeg% 5 pm), majd 247 °C-on rotációs vákuumszivattyúval evakuáljuk 2 órán keresztül, a víz maradéktalan eltávolitásáig. Az edényt a vákuum fenntartása mellett előbb szobahőmérsékletre, majd szilárd CCWaceton kása felhasználásával kb. -83 °C-ra lehűtjük. Bemérő edényen keresztül bombából kivett kb. 1 g BF3-ot adszorbeáltatunk kis, egymást követő adagokban a perlit felületére úgy, hogy a nyomás egyetlen adag felvitele után se lépjen túl az 1 Pa (kb. 10~2 torr) felső nyomáshatárt (ez biztosítja az egyenletes bevonatot.) Ezt követően az előkezelt perlithez kb. 1 óra alatt 10 tömeg% (3,0 g) butadiént juttattunk be kis részletekben, amely igen gyorsan gumiszerű anyaggá polimerizált a töltőanyag felületén. A polimerizáció kvantitatív. A kapott töltőanyag gumi töltésére használható. Butadién helyett - a fentiek szerint - izobuténből, esetleg butadién + izobuténböl is kialakítható felületi polimer bevonat. A polimerizáció ezúttal is igen gyors és (a manipulációs veszteségeket leszámítva) kvantitatív. 14. példa A 13. példa szerint előkezelt 30 g K-115 típusú perlit felületére 3,0 g vinil-acetátot (0,035 mól) vittünk fel kb. 1 óra alatt, kis részletekben. A reakció végén a pyrex edény hőmésékletét lassan 97 °C-ra növeltük és ezen a hőmérsékleten tartottuk további 1 órán át. A vinil-acetát polimerizációja is közel kvantitatív. A bevonat teljesen egyenletes, a leégetéssel meghatározott polimer tartalom: 7,8 tömeg%. 8
