201344. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szabályozottan habosított polimer filmet tartalmazó társított rendszerek előállítására
1 HU 201344 B 2 A találmány tárgya eljárás vizes polimer diszperziókból, előnyösen poliuretán, poliakrilát, PVC kopolimer vizes diszperziókból, habszerkezetű filmet tartalmazó társított rendszerek előállítására, tixotróp habositó paszta alkalmazásával. Habon általánosan nagy diszperzitásfokú kétfázisú rendszert értünk, amelyben a gáz van finoman elosztva a diszperziós közegnek választott folyadékban, vagy szilárd anyagban, a diszperziós közeg vékony lamellái választják el egymástól a .töltőanyagként" viselkedő gázbuborékokat. A gyakorlatban haboknak nevezik, az olyan szilárd vázú gázt tartalmazó porózus testeket is, amelyekben a gáz zárványok többé-kevésbé összefüggő csatornarendszert alkotnak, ellentétben a valódi szilárd habokkal, amelyekben külön álló gázbuborékok vannak. Az előbbi csoportba tartoznak a szivacsos anyagok (valódi és müariyagszivacsok, habgumi, habosított műanyagok egy része), az utóbbiba pl. a polisztirol hab. A müanyaghabok többféle szempont szerint osztályozhatók: előállítási technológia kémiai szerkezet (fenoplaszt-, polisztirol-, poliuretánhab, stb.) polimeresités módja (polimerizációs, polikondenzációs és poliaddíciós) sejtszerkezet (nyílt-, zárt- és vegyescellás) fizikai megjelenés (kemény, lágy, félkemény.) A műanyaghabok előállítására jelenleg a következő eljárások ismertek:- kémiai habosítás- fizikai habosítás- mechanikai habosítás. A fizikai habosítás mind a vizes diszperziók, mind az organoszolok habosítására alkalmas eljárás. Lényege, hogy 10-20 um-es átmérőjű mikrokapszulákat készítenek a térmoplasztikus membránból (pl. vinilklorid-akrilnitril kopolimer bői) és ebbe alacsony forrpontú folyadékot kapszuláznak. A membrán lágyuláspontján 90-100 °C a mikrokapszula a hó hatására az eredeti méretének ót-hatszorosára megnőve képez habot. A fizikai habosítás másik fajtája, amikor a rendszerbe alacsony forrpontú halogénezett szénhidrogént kevernek, általában nyomáson, melyek a nyomás megszüntetésével habot képeznek. Fizikai habosítással állítják elő a polisztirol habokat is. Habositó anyagként illékony szerves anyagokat, vagy fluorozott szénhidrogéneket használnak. Ilyen eljárásokat ismertet Schwaner K.: Műanyag habok és alkalmazásuk (BME Továbbképző Intézet Budapest, 1973.) cimű könyvében, továbbá N. Holt: Kunstoffe 60 832. (1970.) folyóiratcikkében. A felsorolt fizikai habositási eljárások azonban nem voltak alkalmasak műbőrgyártásnál vizes diszperziók habosítására, részint a habositó oldószer (pl. klórozott szénhidrogének) rendkívül alacsony forráspontja miatt, részint az alkalmazott oldószerek egészségkárosító hatása miatt. Célul tűztük ki, hogy olyan, a műbőriparban alkalmazható habositási eljárást dolgozzunk ki vizes polimer diszperziók habosítására, melynél az alkalmazott habositó anyag: a rendszer jellemzőinek megváltoztatása nélkül bevihető a diszperzióba, a filmképzés körülményei között a diszperzióból habot képez, a környezetet nem szennyezi, egészségügyi, munkavédelmi problémákat nem okoz, használatával a habositó eljárás a szokásos műbőr előállító berendezéseken végrehajtható. Azt tapasztaltuk, hogy a kitűzött célt el tudjuk érni, ha a habosításra egy tixotróp tulajdonságú habositó pasztát alkalmazunk. A pasztát úgy állítjuk elő, hogy nagy fajlagos felületű szilikogélen egy speciális összetételű oldószer elegyet adszorbeáltatunk. Igen fontos szempont az oldószer elegy komponenseinek megfelelő párosítása. Az oldószer elegy két vagy több (pl. három) komponensből állhat. A habositó oldószer kombinációban az egyik összetevőnek «polárisnak kell lenni és vízben nem, vagy csak igen kis mértékben szabad oldódnia. A habositó oldószer elegy másik összetevőjének vagy összetevőinek polárisnak kell lenni, vízben maradék nélkül kell oldódni. Az összes komponensnek egymással jól össze kell férni. Igen fontos kiválasztási szempont továbbá, hogy az összetevőknek a habképzés körülményei között egymással azeotróp elegyet kell képezniük. Előnyös, ha a vízben korlátlanul oldódó komponens a vízzel szintén azeotróp elegyet képez. A szerves komponensek egymással és a poláris komponens vízzel képzett azeotrópjai forráspontjának egymáshoz közeli értékeknek kell lenni azért, hogy lehetőleg egy időben szolgáltassák a habosításhoz szükséges gőzmennyiséget. Azt a követelményt azonban mindenképpen be kell tartani, hogy az azeotrópok forráspontjainak a viz forráspontjánál alacsonyabb értékűnek kell lennie. A legelőnyösebb, ha az azeotrópok forráspontjai a 70-80 °C közötti hőmérséklet tartományban vannak. Poláris oldószerként előnyösen metanolt, etanolt, izopropanolt, n-butanolt alkalmazunk. A poláris oldószerként előnyösen n-hexánt, n-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
