203166. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy merev alakszilárdságú csőszerű termék, különösen kábelbevonat előállítására
1 HU 203 166 A 2 vizsgálati értékek, valamint a villamos tulajdonságok leromlását eredményezik. A késztermék így használhatatlanná válik. Az ismertetett térhálósítási módozatok közül a szilános térhálósítási eljrás megjavítását tűztük ki találmányunk feladatául. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a szilánvegyületből „vulkanizációs töltetet” kell létrehozni, vagyis először szilárd hordozóanyag felületén a szilánvegyületet adszorbeálni, majd legalább részben kémiailag megkötve biztosítani beágyazódását a kialakuló polimerhálóba. A kitűzött feladat megoldásaként olyan, nagy alakszilárdságú csőszerű tennék, különösen kábelbevonat előállítására szolgáló eljárást dolgoztunk ki, amikor is térhálósítható polimer egy adagját 0,1-20 tömeg%, célszerűen 0,8-13 tömeg% telítetlen szilánészter monomerrel, célszerűen legfeljebb 150 molekulatömegű metilészterrel kikeverünk, és az így kapott alapkeveréket homogenizáljuk, majd a homogenizált alapkeverékből iniciátort és szükség szerinti további összetevőket tartalmazó alapanyagot készítünk, amelyet 100 és 250 °C közötti hőmérsékletre felhevítve célszerűen 16 és 24 közötti hosszúság/átmérő aránnyal kialakított csigát tartalmazó extruderbe adagolunk és belőle 100 és 250 °C közötti hőmérsékletet, valamint 9 MPa és 43 MPa közötti nyomást biztosítva extrudálással a csőszerű terméket létrehozzuk, amelyet térhálósítunk. A találmány értelmében a telítetlen szilánésztert nagy, célszerűen 10 m2/g és 2000 m2/g fajlagos felületű szilárd hordozóanyag felületéhez legalább részben kémiailag kötött formában keverjük a térhálósítható polimerhez, míg az alapanyag készítését úgy hajtjuk végre, hogy térhálósítható plimer egy további adagját legfeljebb 25 tömeg%, célszerűen 0,1-5 tömeg% mennyiségű, víz jelenlétében a telítetlen szilánésztenrel reakcióba lépő, a térhálósodási folyamatot elősegítő hidrolízist meggyorsító kataliziátorral kikeverjük, és ezzel második keveréket készítünk, majd adott esetben térhálósítható polimer egy harmadik adagját mintegy 0,1- 25 tömeg%, célszerűen mintegy 0,1 - 10 tömeg% legalább 150 molekulatömegű, vizet gáz halmazállapotú bomlástermék keletkezése nélkül megkötő szilánészter beadagolásával harmadik keverékké alakítjuk, majd az alapkeverékből, továbbá a második és adott esetben a harmadik keverékből és szükség szerint térhálósítható polimerből az extrudáláshoz 75-98 tömegbe térhálósítható polimert tartalmazó alapanyagot készítünk. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során az alapkeverék, a második és adott esetben a harmadik keverék elkészítéséhez nem feltétlenül kell azonos térhálósítható polimert használunk. A javasolt eljárás kedvező feltételeket teremt ahhoz, hogy az ojtási folyamatot jelentősen meggyorsító iniciátort, amelyet célszerűen szerves peroxid formájában alkalmazunk, az extrudálásához előkészített keverékbe adagoljuk. A találmány szerinti eljárás egy különösen előnyös foganatosítási módjában hordozóanyagként természetes vagy mesterséges zeolitot alkalmazunk. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban példaként foganatosítási módok és kiviteli példák alapján ismertetjük részletesen. A találmány értelmében javasolt eljárás fő jellemzője és újdonsága abban áll, hogy kis (fs - 0,918-0,930) sűrűségű polietilént vagy más poliolefmt alkalmazunk polimer mátrixként, amelyhez belsőkeverő vagy más homogenizáló berendezés felhasználásával 100- 250cC-on, 1-6 percig tartó keverési idő mellett kb. 0,1- 20 tömeg%-nyi telítetlen szilánésztert keverünk. A telítetlen szilánésztert, amely általában vinil-trimetoxi-szilán, a gyártástechnológia által megkívánt nagy mennyiségben csak igen körülményesen lehet a polimerbe bekeverni. Ezért a szükséges mennyiségű telítetlen szilánésztert, mint hatóanyagot előzetesen adszorbenssel (szilárd hordozóanyaggal) reagáltatjuk úgy, hogy az az adszorbens felületén kötött (adott esetben kemiszorptív) formában legyen jelen. Az ojtandó poliolefin előállítását tehát megelőzi egy felületkezelési eljárási lépés, amelynek során a reaktív szilánvegyületet az adszorbens felületén rögzítjük. Ennek az előzetesen elkészített fixált szilánvegyületnek az alkalmazása teszi lehetővé, hogy a keverési folyamatot normál feltételek között, légköri nyomáson is elvégezhessük. Amennyiben nem így járunk el, úgy csak hosszabb keverési idő alatt tudjuk a homogén keveréket létrehozni, aminek következtében a szilánvegyület forráspontjához közeli keverési hőmérséklet miatt jelentős párolgási veszteség lép fel, vagy pedig igen költséges túlnyomásos keverőberendezést kell alkalmazni. A szilánészter beadagolásával egyidejűleg, de legfeljebb a keverési folyamat megkezdését követő 2 percen belül a keverékhez szerves peroxid iniciátort adagolunk úgy, hogy az olvadékindexe 0,1 érték alá ne csökkenjen és legalább 2 percen át keverhető legyen. E keverési folyamat során az ojtási folyamat és a dinamikus vulkanizátum képződése végbemegy. Az így elkészített alapanyagot, mint alapkeveréket a továbbiakban „A” komponensnek nevezzük, amelyet a művelet végén granulálunk. A következő lépésben készítjük el a víz hatására lejátszódó szilánészteres térhálósításhoz szükséges katalizátort és mátrixpolimert tartalmazó második keveréket, amelyet a továbbiakban „B” komponensnek nevezünk. A „B” komponensben polimermátrixként ugyancsak kissűrűségű (fs - 0,918-0,930 kg/dm3) polietilént, vagy polietilén kopolimert (vinil-acetátot, etil-akrilátot, butil-akrilátot, stb.) használunk, melyhez belső keverőben 100-150 °C közötti hőmérsékleten legfeljebb 6 perces keverési idővel 0,1- 25 tömeg% dibutil-óndilaurát katalizátort keverünk. Itt is, akárcsak az „A” komponens előállításakor, eljárhatunk úgy, hogy a folyékony hatóanyagot 1-25 tömeg% mennyiségben megfelelő adszorbenssel (polimerpor, amorf szilikagél, stb.) felitatjuk és így adagoljuk a polimermátrixhoz. A keverési idő eltelte után az anyagkeveiéket továbbfelhasználás céljából granuláljuk. A találmány szerinti eljárásban adott esetben eljárhatunk úgy is, hogy a harmadik keveréket, amelyet „C” komponensnek nevezünk előállítjuk. Ekkor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
