Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka vulkanizačného činidla na símu vulkanizáciu kaučukovej alebo gumárskej zmesi na báze najmenej jedného nenasýteného kaučuku alebo jeho zmesi s ďalšími uhľovodíkovými makromolekulovými látkami, pričom obsah celkovej síry v ňom je 75 až 96 hmotn..Napriek evidentným predncstiam polymémej, tzv. nerozpustnej síry (v sírouhlíku atým aj vkaučukoch) v porovnaní scyklooktamémou sírou ako vulkanizačným činidlom vulkanizácie nenasýtených kaučukov, prípadne ich kombinácií aj snasýtenýlni kaučukmi,resp. vulkanizácie gumárskych zmesí, v prípade aplikácie polymémej síry ako vulkanizačného činidla, problémom o. i. je práve náročnejšia jej homogenizácia v gumárskej zmesi, hlavne v dôsledku jej nerozpustnosti. Ale aj technická a tým aj ekonomická náročnosť jej výroby. Problém sa. riešil použitím kopolymérov síry s ľanovým olejom a dicyklopentadiénom pri teplote 125 až 135 °C počas 4 až 5 h US 3 264 239 (1966), ako vulkanizačného činidla, ale fyzikálno-mechanické vlastnosti vulkanizátov zaostávajú vporovnaní svulkanizátmi sozmesou cyklooktamémej a polymémej síry a navyše, pri príprave gumárskej zmesi a najmä počas vulkanizácie, pravdepodobne časťou unikajúcich pár cyklo- resp. dicyklopentadiénu svojím nepríjemným zápachom výrazne zhoršujúepracovné prostredie výroby vulkanizátov. Podobné problémy sú aj pri použití kopolyrnémej síry sparciálne hydrogenovaným kopolymérom snenasýtenosťou 0,5 až 1 mol. C 4 až C 5 konjugovanými díénmi a C 3 až C 5 ouB-nenasýtenými nitrilmi EP 0112109 (1984), DE 4310588 (1993). Príliš nepomáha ani použitie katalytického množstva sulñdu fosforu, ako napr. P 483, pri kopolymerizácii síry scyklopentadiénom, dicyklopentadiiénom a ďalšími dimérmi konjugovaných diénov a ani prísady amínov US 3523926 (1971)-431 l 826 (1982) a 4097474 (1978)rumunský patent 92799 Ochotina N. A. et. al. Kaučuk i rezina- 1997, č.3,s. 33-35. Zaujímavé sú aj kopolymćry síry s oleñnickými uhľovodíkmi pri 140 až 160 vo vodnom reakčnom prostredí, za prítonmosti zásaditého katalyzátora disperzného činidla US 4739036(l 988), ktoré však je potrebné z produktu náročne odstraňovať. Podobne,kopolymćry síry s vyššími alkénmi (Colvin H. Gummi Fasem Kunststoffe 1997, 627) sú síce dobre miešateľné v gumárskej zmesi podobne, ako aj kopolymćry síry so styrénom Meximov T.V. et al. Žur. prikl. chim., 69, 1543(l 996) US 4902775 (1990), ako aj navyše s vyššími nekonjugovanými díénmi (GB 1083528), ale požadované fyzikálno-mechaxücké parametre vulkanizátov, najmä pevnosti, zvlášť po stamutí, za ich použitia sa nedosahujú. Nepostačuje ani dispergovanie cyklooktamémej síry vkvapalnom poly(-cis-izoprénovom) kaučuku US 4564670(1986), ak sa pri teplote nad 100 °C nezabezpečí kopolymerizácia síry s poly(-cisizoprénom). Podobne, aj Vulkanizačné činidlo na báze síry a ditiokarboxylovej kyseliny alebo jej soli EP 04324 l 6(1991), na dosialmutie požadovanej kvality gumárskej zmesi a najmä vulkanizátu ešte nepostačuje, zložku síry musí tvoriť polyméma síra.A tak doterajšie prednosti známych símych vulkanizačných činidiel využíva a nedostatky odstraňuje Vulkanizačné činidlo, podľa tohto technického riešenia.Podstatou tohto technického riešenia je Vulkanizačné činidlo na símu .vulkanizáciu kaučukovej alebo gumárskej zmesi na báze najmenej jedného nenasýteného kaučuku alebo jeho zmesi s ďalšími uhľovodíkovými makromolekulovými látkami, ako nasýtenými kaučukmi, pričom je vytvorené produktami adície až polyreakciami síry vprítomnosti najmenej jednej nenasýtenej alifatickej karboxylovej kyseliny s l až 4 dvojitými väzbami v molekule, s počtom uhlíkov 12 až 22 a/alebo ich esterov s počtom uhlíkov v alkyle 1 až 4 a/alebo v alkenyle 3 až 18, alebo ich zmesi, s najmenej jedným monoénom až polyénom,pričom celkový obsah síry alebo síry spomocnou látkou alebo látkami vo vulkanizačnom činidle tvori 75 až 96 hmotn..Výhodou vulkanizačného -činidla podľa tohto technického riešenia je dobrá dispergovateľnosť atým zapracovateľnosť do gumárskej zmesi, veľkosť malcromolekúl bez potenciálneho vykvetanía z gumárskej zmesi pri dlhšom skladovaní, rovnomemé v celom vulkanizáte a pritom vysoké fyzikálne-mechanické parametre vulkanizátov.Vulkanizačné činidlo podľa tohto technického riešenia je vhodné hlavne na símu vulkanizáciu kaučukovej alebo gumárskej zmesi na báze najmenej jedného nenasýteného kaučuku, ako prírodného, syntetického polyizoprénového, polybutadiénového, butadién/styrénového, ABS,ap., prípadne aj spolu s nasýteným kaučukom, ako etylén/propylénovým, polyizobutylénovým, EPDM (terpolymér etylénu, propylénu a diénu) a ďalšími, technicky a komerčne dostupnými nenasýtenými, ako aj spolu snasýtenými kaučukmi, spolyolefínmi ivyššie molekulovými syntetickými iminerálnymi olejmi. Tak Vulkanizačné činidlo predstavuje produkt adície až polyadície síry od rombickej po síru polymému, nerozpustnú v CS 2 (S, S S), pričom už aj predtým vytvorená nielen polyméma, ale aj kopolyméma síry sa môže ďalej adovať až polyadovať hlavne na nenasýtené alebo nasýtené alifatickékaboxylové kyseliny C 12 až C 22, pričom ide najmenej o jednu nenasýtenú karboxylovúkyselinu s jednou až štyrmi dvojitými väzbami, ako kyseliny lauroleovej, myristolejovej,palmítolejovej, behénovej, elaidovej, olejovej, gadolejovej a erukovej. Potom diénov-ých až tetraeínových karboxylových-kyselín linolovej, linolénovej, oleosteárovej, parinárovej aarachidonovej. K najvhodnejším patria predovšetkým monoénové a triénové mastné kyseliny .C 15 až C 22, získané hydrolýzou hlavne rastlinných olejov alebo ich zmydehiením hydroxidmi alkalických kovov a účinkom minerálnej kyseliny (HCl, H 2 SO 4 a p.) prevedené na zmes prevažne nenasýtených monoénových až tetraénových mastných kyselín. Zvlášť vhodný je postup preesteriñkácie repkového, slnečnicového alebo ľanového oleja metanolom, za katalytického účinku hydroxidov alebo Lihličitanov alkalických kovov. Tak z repkového oleja,preesteriñkáciou metanolom sa získa zmes metylesterov hlavne kyseliny olejovej, kyseliny linolovej, kyseliny linolénovej, malých nmožstiev kyseliny erukovej, behénovej a gadolejovej, ako aj nasýtených karboxylových kyselín palmitovej a stearovej. Ich prítonmosť však prakticky neznižuje ani kvalitu nenasýtených mastných kyselín. Podľa tohoto .vynálezu,okrem zmesi prevažne nenasýtených mastných kyselín alebo esterov, získaných z repkového,ľanového a slnečnicového oleja, použiteľné, ale technicko-ekonomicky menej vhodné sú zmesi mastných kyselín alebo ich esterov s konopného, makového, orechového, olivového a sójového oleja, dokonca aj zo živočíšnych olejov, ako sardinkového, vorvanieho, veľrybieho,ale aj husacieho, konského tuku, bravčovej masti a ďalších, obsahujúcich v glyceridoch aj monoénové až polyénové mastné kyseliny. Alkylestery sútechnicky najľahšie pripraviteľné preesteritikáciou nasýtenými alkoholmi C. až C 4 alebo esterifikáciou kyselín alkanolmi. Vprípade alkenylesterov s jedou až štyrmi dvojitými väzbami vmolekule možno takistovyužiť preesteriñkáciu, ako alylalkoholom, linaloylalkoholom, linolénoylalkoholom ap.,~ alebo priamu esteriñkáciu kyselín nenasýtenými alkoholmi. ľMonoény až polyény, ktorých kopolyméry so sírou môžu byť komponentom vulkanizačného činidla podľa tohoto Vynálezu, okrem uhľovodíkových monomérov, ako styrénu, oL-metylstyrénu, vinyltoluénov, dimérov oL-metylstyrénu, dimérov až oligomérov cyklopentadiénu, piperylénu, trímérov až pentamérov propylénu a buténov, kooligomérov diénov a alkénov pyrolýznej Cg-ñakcie, kvapalný polybutadiénový kaučuk, produkty termického štiepenia až pyrolýzy kaučukov a gumy.Pomocnými látkami, ktorých obsah tvorí 0,05 až 1,2 hmotn. vo vulkanizačnom činidle sú známe stabilizátory, či antireverzné činidlá, aplikované do polymémej síry, ako halogény (C 12, Br 2, 12), SOCl 2, SO 2 Cl 2, AlCl 3, SiCl 4, PCls, alkylbromid, alylchlorid,peroxykyseliny, kyselina adipová, kyselina palmitová, kyselina steárová a ďalšie ako aj prímesi povrchovoaktívnych látok. Súčasťou pomocných látok môžu byť aj pojivá, ako. tuhé parafíny, 1-alkény C 30 ap., umožňujúce aplikovať Vulkanizačné činidlo v tvarovanej forme.K najvhodneším reaktantom so všetkými formami síry, patria jednotlivé nenasýtené kyseliny, ako kyselina olejové, tak aj zmesi, získané z rastlinných olejov, najmä z repkového a ľanového olej a. .V prípade alkylesterov karboxylových kyselín postačujú metylestery až butylestery. V prípade alkenylesterov s jednou až tromi dvojitými väzbami valkenyloch je vhodné pripraviť ich esteriñkáciou nenasý-tených monoénových až -tetraénových mastných kyselín,najmä C 12 až C 22, snenasýtenými alkanolrni, ako alylalkoholom, lcrotylalkoholom, olejylalkoholom, linolylalkoholom, linoleylalkoholom, pretože môže prebiehať ľahko reakcia síry aj s dvojitými väzbami alkenylöv-gprípadne zostávajú na zabudovanie aj vulkanizációu gumárskej zmesi na vulkanizáty.Ďalšie údaje o zložení vulkanizačnćho činidla, ako aj ďalšie jeho výhody sú zrejmé z príldadov, v ktorých navyše vo väčšej miere prezentujeme aj vplyv vulkanizačného činidla na vulkanizáciu gumárskych zmesí a fyzikálno-mechanické parametre získaných vulkanizátov.Do 100 g roztavenej síry z Clausovho procesu výroby síry zo sulfánu jeho parciálnou oxidácíou na oxid siričitý, s konjugovanou redukciou sulfánom na roztavenú síru, pri teplote 220 °C až 230 °C sa do jej 180 g za miešania pridá 20 g zmesi kyselín z repkového oleja, o čísle kyslosti 191,3 mgKOH/g, čísle zmydelnenia 204,0 mgKOH/g, číslo esterové 12,7 mgKOH/g, číslo brómové 66,4 gBr 2/ 100 g a jódové 98,5 gI/ 10 g, s obsahom (v hmotn.) kyseliny olejovej 20, kyseliny linolénovej 10, kyseliny palmitovej 3,2 , kyseliny stearovej 1,2 , kyseliny eikozánovej 2, kyseliny erukovej 1,1 , nezmydelniťelného podielu 0,4 a fosfolipidov 2,1. Udržuje sa vdusíkovej atmosfére pri teplote 225 i 5 °C 80 min,pričom sa v 70 min. pridá 0,4 g jódu, za miešania sa po 10 min, počas 1 min sa vylieva reakčná zmes do vychladeného vodného roztoku parciálne zmydelneného polyvinylacetátu(so stupňom zmydelnenia na polyvinlalkohol 73 mol.) o koncentrácii 0,1 hmotn. pri teplote 0 až 5 °C udržiavanej pridaným ľadom. Po 3 h sa vzorka (príklad 1) kopolyméru rozomlela na zmenie pod 0,07 mm a použila ako Vulkanizačné činidlo do gumárskych zmesí. .Príklad 2 Preesterxífikáciou ľanového oleja metanolom za katalytického účinku vodnéhoroztoku hydroxidu draselného pri teplote 65 i 1 °C sa zo surovej reakčnej zmesi, po neutralizácii kyselinou chlórovodíkovou, oddelení homej vrstvy metylesterov od spodnej vodnoglycerolovej fázy s obsahom chloridu sodného, sa zmetylesterov za zníženého tlaku odtiałme zvyšok metanolu. Získaná zmes metylesterov karboxylových kyselín (v hmotn.)palrnitovej 5,2 , olejovej 68,2 , linolovej 14,1, linolénovej 17,5 , arachnovej 2,9 a behćnovej 2,5. Táto zmes metylesterov sa v hmotnostnom pomere 11 zrnieša so zmesou s prevažne nenasýtených kyselín repkového oleja, špeciñkovaných v príklade l.Na prípravu troch vzoriek kopolymérnej síry sa takisto využíva kvapalná síra, vychádzajúca zClausovho procesu, sa pozvoľna schladí na teplom 180 t 1 °C a vinertnej atmosfére sa zmieša jednak 180 g síry so zmesou 20 g metylesterov a kyselín (pokus 2), potom 170 g síry s 30 g (pokus 3) a napokon 190 g síry s 10 g zmesi metylesterov a nenasýtených kyselín (pokus 4). Po 3 hodinách intenzívneho miešania sa do reakčného prostredia pridá 0,2 hmotn. brómu a po 10 min sa všetky 3 vzorky kvenčujú podobne, ako V pr 1 ldade l.Postupuje sa podobne ako v príklade 2, len okrem zmesi metylesterov a nenasýtených karboxylových kyselín sa navyše do týchto zmesí pridá po 3 hmotn. monomérov až polyćnov nenasýtených dimérov oc-metylstyrénu (pokus 4), tetraméru propylénu (pokus 5),trimérov buténov (pokus 6), produktov pyrolýzy gumy (pokus 7), destilačný zvyšok pyrolýznej C 5 frakcie - zmes dimérov a kooligomérov cyklopentadiénu, piperylénu a izoaylénov (pokus 8), kvapalného polybutadiénového kaučuku s priememou mólovou hmotnosťou 1000 (pokus 9). l - - Nato sa na báze polybutadiénového, prírodného a butadíénstyrénového SBR (503020 dielov na 100 dielov kaučuku ) sa v l. stupni za miešania pri teplote 145 t 2 °C pripravila gumárska zmes pridaním 3 dsk (dielov na 100 dielov kaučuku) oxidu zinočnatého, 5 dsk ~aromatického oleja, 60 dsk sadzí N 330, 2 dsk stearínu, 1,5 dsk antiozonantu, PPD (Nizopropyl-N-fenyl-p-fenyléndiammu),ľ 1,2 dsk antioxidantu TMQ, 1,5 dsk lepiacej živice, 2 dsk mikrovosku (zmes vyšších n-alkánov s izoalkánmi) a 3 dsk spracovateľskej prísady.V druhom stupni sa za miešania na dvojvalcovom kalandri (frikcia ll,4) pri teplote ll 0 °C pridá ešte 0,8 dsk urýchľovača vulkanizácie CBS, 0,1 dsk inhibítora navulkanizácie Duslín G-80 (N-cyklohexyltioñalimid) a Xg, resp. dsk sírneho vulkanizačného systému. Vulkanizačné charakteristiky sa stanovujú pri teplote l 50 ŠC na prístroji Monsanto MDR 2000 E, pri teplote 150 °C. Fyzikálne vlastnosti boli stanovené vo vulkanizačných zmesiach počase vulkanizácie tgo podľa noriem ISO. Vulkanizačné činidlá sa dávkujú do jednotlivých. gumárskych zmesí po prepočte na účinnú látku - síru. Dosiałmuté výsledky fyzikálnoĺ mechanických parametrov vulkanizovaných gumárskych zmesí so vzorkami zpokusov z prípravy vulkanizačných činidiel pokusov 1 až 9 sú v tabuľke l. Tabuľka 1

MPK / Značky

MPK: C08C 19/00, C08C 19/20, C08K 3/06

Značky: činidlo, vulkanizačné

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-u3407-vulkanizacne-cinidlo.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Vulkanizačné činidlo</a>

Podobne patenty