199091. lajstromszámú szabadalom • Eljárás rétegelt termék előállítására
1 HU 199091 B 2 A találmány tárgya eljárás rétegelt termék előállítására! amelynek során vázanyagot és hőre lágyuló ágyazó mátrixot nyomás alatt rétegelünk, miáltal olyan, termoformázással, sajtolással vagy vákuumformázással alakítható szerkezeti anyag hozható létre, amelyben a szálerősités merevítő, szilárdságnővelő hatása úgy érvényesül, hogy egyidejűleg az anyagrendszer ütésállósága megnövekszik és 233....300 °K hőmérséklettartományban nem változik. Az elakadás folytán létrejövő idom nagy ütésienergiaelnyelő és hangimpulzus-elnyelő tulajdonságú szerkezeti elemként vagy szerkezeti elem részeként szilárdságnővelő, merevitő vázként szolgál. Hőre lágyuló műanyagok, igy a poliolefinek mechanikai és egyéb tulajdonságai ismert módon befolyásolhatók töltő és/vagy erősitőanyagokkal történő társítással. A töltő és/vagy erősítő anyagok igen sokfélék lehetnek anyagukat és alaki megjelenésüket tekintve. A leggyakrabban alkalmazott töltőanyagok szervetlen ásványi eredetűek (pl. kréta, talkum, kaolin, azbeszt) vagy organikusak (pl. faliszt), erősitőanyagokként szerves vagy szervetlen, főként szálasanyagok (pl. szénszál, üvegszál) szolgálnak. Töltőanyagok alkalmazásával megváltoztatható az alappolimer hővezetési képessége, befolyásolható a fajhő és a szívósság, a rugalmassági modulus és'a szakítószilárdság alig változik. Erősitőanyagokkal nagy merevitőhatás, mérsékelt zsugorodás érhető el, ugyanakkor a tulajdonságok anizotróppá válhatnak és az általában elmondható mechanikai tulajdonságok növekedése ellenére a rendszerek hideg útőmunkája elmarad az alappolimerétől. Az erősitöhatás függ a polimer-mátrix és az erösitőanyag -.legtöbbször szál - érintkezési felületén létrejövő kötési erők nagyságától, valamint a szál geometriai jellemzőitől. A szokásos kompaundálási eljárásokkal szemcsés anyagok és rövid szálak dolgozhatók be a polimerekbe, mig végtelen szálerŐ6Í- tés nem valósítható meg a gyúrás, keverés alapelvén működő kompaundálás során. Hosszú időn keresztül a végtelen szálerősitéBŰ hőrelágyuló műanyag rendszerek megvalósítása irreálisnak tűnt. A hő hatására térhálósodó rendszerek - pl. epoxigyanták - felhasználása végtelen szálerősítésű kompozit anyagok kialakítására szobahőmérséklet környezetében végrehajtható impregnálási eljárással ismert megoldás. Termoplasztok esetében az impregnálás a termoplasztok többségénél csak az olvadékállapot biztosítása mellett, esetenként az oxidációs folyamatok kizárásával valósítható meg. A polimer anyag olvadékállapotba juttatását, majd a szálas anyaggal való társítást a 4 302 269 számú amerikai szabadalom úgy valósítja meg, hogy az extrudálással kialakított termoplaszt - nejlon 6 - lemezhez közvetlenül az extrudálás után laminálják a nem szilikát bázisú erósitószálas anyagot és e két réteget fűtött, forgó hengerek nyomóhatásának kitéve építik össze. Az igy kialakított elólaminátumot előmelegítik és a második termoplaszt beágyazó réteget újabb lépésben egy extruderbçl ve- 5 zetik rá az elólaminátumra, majd ismét hengerek közötti átvezetés során ható fűtés, ill. nyomóerő felhasználásával laminálják a prelaminátumra a második termoplaszt réteget. Ennek az ismert eljárásnak több hátránya 10 van. Legnagyobb hiányossága az, hogy az így előállított rétegelt lemez korlátozottan alakítható, nem termoformálható. Ezen túlmenően az eljárás hő- és eszközigényes. Az eljárás csak poliamidokra, mint például a 15 nejlon 6-ra alkalmazható, amely polimer igen kis olvadékviszkozitású. Az igy előállított termék nem égésgátolt és keresztmetszetében korlátozott periodicitású. A 2055921 B számú angol szabadalom 20 tűzdeléssel kialakított, üvegszálból felépített paplan és polipropilén rétegelt lemez folyamatos előállítását ismerteti, amelyben előregyártót^ extrudált lemezeket használnak fel, kiiktatván a prelaminátum készítésének szük- 25 ségességét azáltal, hogy a laminát egyes elemeit - 2 réteg polimer lemez és 2 réteg üvegpaplan - együtt vezetik be egy fűtőzónába, amelynek a bevezetett anyag felmelegítésén kívül 240-520 kPa (-2,4 - 5,2 kp/cm2) 30 nyomóerő kifejtése a feladata. A rétegek ószszeépüléséhez további hőmennyiség-bevitelt biztosit a két réteg erősítő paplan közé juttatott extrudált olvadékállapotú polimer. Az itt ismertetett megoldásra a folyama- 35 tos gyártási technológia jellemző, amelynek nágy az eszköz- és helyigénye. Az igy előállított termék, az üvegpaplan merevitő hatása miatt nem termoformázható. Az alkalmazott polimer és üvegpaplan kanóchatása következ- 40 tében nem hogy égésgátolt, hanem fokozottan éghető anyag. Az eljárással csak korlátozott rétegszám hozható létre. Mind vágott üvegszál-, mind végtelen üvegszálerösitéshez az üvegszál felületét ké- 45 miai anyaggal előkezelik; rendszerint organikus szilán vagy titanát vegyületekkel; hogy javítsák a termoplasztok és az üvegszál határfelületein kialakuló kötéseket, igy biztosítva a fokozott erősitöhatás létrejöttét. 50 A polimer mátrix egyes tulajdonságai módosítására adalékanyagok vihetők a polimerbe, ilyenek pl. a fénystabilizátorok, hóstabilizátorok, adhézió javító akrilát csoportot tartalmazó poliolefin latexek, foszfát- és 55 nitrogéntartalmú égésgátló-szerek. A találmány elé célul tűztük ki olyan erősített termoplaszt rétegelt rendszerek kidolgozását, amellyel az ismert eljárások és az azok foganatositásával kapott termékek emli- 50 tett hátrányait kiküszöböljük, amely találmány szerinti termékek izotrópok vagy ortotrópok és a megnövelt mechanikai tulajdonságaik, valamint a rendszerek ülőmunkája sem változik jelentősen 230-330 °K hőmérsék- 55 let tartományban. A találmány tehát eljárás
