CS197030B1 - Ochranný prostriedok pře separáoiu foriem pri spraoovaní reaktívnyoh polymárov - Google Patents

Description

197 030

Vynález sa týká ochranného prostriedku pre separáoiu forlem pri spraeovaní reaktív-nyoh polymérov, například, prl výrobě tvarovanýoh dieloov z polyuretánov, ktoré majú Širo-ká oblast’ použitia v obuvnlokom prlemysle na výrobu klínov, podoSiev, podpatkov, kopýta pod. Rovnako ioh možno použit’ prl výrobě dleloov z polyuretánov pre automobilový,nábytkářský a kožiareky priemysel metodou "in altu”. V poslednýoh rokooh prúdko raatie produkola tzv. reektlvnyoh polymérov na výrobkypřesného tvaru, s kompaktným povrohom a l’ahéeným buňkovým jadrom. Typickými představi-telní týohto polymérov sú polyuretány vyrábané metodou "in šitu”. Hlavnou Výhodou spo-mlnanej technologie je příprava polyuretánovýoh pěnových hmét priamo v -tvare požadované-ho dieloa. Odpadá přitom nákladné zariadenie na přípravu vlastného polyméru, jeho pre-granulovanie s nadúvadlom a vypenenie do požadovaného tvaru tak, ako to bývá pri spraoo-vávaní klasických plastov na l*ah8ené výrobky.

Vzhl’adom k tomu, že základné zložky k přípravě takýohto výrobkov sú vel’mi reaktivně,ohemioky sa viažu na každá látku a aktívuym vodíkem. Preto je potřebné před naliatímreakénej zmesi vytvořit’ na povrchu formy tenký, inertný film, ktorý by zabránil naviaza-niu reakčnej zmesi na povroh formy, bol hydrofóbny a znižoval povrchové nap&tie medziformou a výrobkem a tým ul’ahíSoval vyberanie výliskov. Ak sa výrobok áalej upravuje, na-příklad lakováním, od separaéného prostriedku sa požaduje jeho l’ahké odetrénenie z povr-chu predmetu (napr. ponořením do kúpel’a organického rozpáSťadla). Výběr separafinýoh prostriedkov je závislý od zloženia reakéného systému, ktorý na-příklad u polyuretánov móže byť pólyéterový, polyesterový, nadávaný ohemioky alebo fyzi-kálně. Tieto prostriedky sá vMSSinou roztoky silikonových olejov, silikonových polymérovv Tahko prohavýoh rozpáSťadláoh, alebo roztoky a disperzie voskov, připadne kombináoiesilikonov a voskov.

Ak sa použijú na separáoiu iba silikonové oleje, halogénalkény přítomné v reakénejzmesi rozpúšťajú nimi vytvořený film, a tým sa ioh separaéný úéinok stráoa. Silikonovýolej, proniknutý do povrchovéj vrstvy reakčnej zmesi, zrieďuje systém, a tým spomaVujerýohlosť reakoie na povrohu predmetu.

Ak sa použijú silikonové polyméry, vytvořený ochranný film má podstatné vysšiuviskozitu. Halogénalkény přítomné v reakénej zmesi ho nerozpustia, ale hydroxylové sku-piny, ktorými je makromolekula silikonového polyméru terminovaná, reaguje s izokyanátmi,éo má za následok postupné ohemioké naviazanie reakňnej zmesi na separaénú vrstvu a rýoh-le znečisťovanie (zanášanie) forlem. Z týohto dévodov sa k separáoii najčastejšie voliakombináoie silikonových polymérov a olejov. Ioh použitie poskytuje relativné dobré sepa-račné účinky, ale po niekol*kodňovom používaní sa povroh foriem postupné zanáša zreagova-nou zmesou separačného prostriedku s polyuretánom. Nereagovaná zmes sa po přerušení výro-by odstraňuje rozpúSťaním v tetrahydrofuráne alebo v dimetylfozmamlde.

Podobno obmedzené použitie májá i separačné prostriedky z voskov. Obmedzujúoimi fak-tormi sá najmá: přítomnost’ aktívneho vodíka v reťazoi makromolekuly vosku, bod topenia, 197 030 reákčná sohopnosť, kryčtalizačné vlastnosti a povrchové r-apátie. Pri nizkom bode topeniavosku doehádza vplyvem reakčného tepla pri reagovaní izokyanátu s polyolmi k jeho rozta-veniu a následnému vstrebaniu do hmoty polyuretánu, a tým k strate jeho oohrannýohvlastnosti. VySSl bod topenia vosku má za náeledok zanážanie forlem pri viaonásobnejaplikáoii. Retenčná sohopnosť a kryčtalizačné vlastnosti vosku sú základnými predpokladmitvorby a stálosti jeho disperzie pri príprave separačnýoh prostriedkov. Povrchové napátieako výsledek kohéznyoh a adhéznyoh vlastností určuje, či vyberanie výliskov z formy pre-bieha na hraničněj ploohe separačný prostriedok - polyuretán. Výběr vhodného vosku, akozákladnej zložky, je preto vel*mi náročný a účinný separačný prostriedok je možné dosiah-nut* len rozaiahlymi a časové náročnými sériami skúSok.

Ak sa ochranná vrstva na povrohu formy vytvoří zo silikonového kaučuku, sieťovadlaa katalyzátora, výlisky sa pri vyberaní z formy trú o separačnú vrstvu "na suoho", čosVažuje ioh vyťahovanie.

Obdobou tohto spdsobu je vytvorenie teflonového filmu na povrohu formy. Takto upra-vené formy umožnujú vylisovat’ niekoTko tisíc výliskov bez obnovenia sepařačnej vrstvy.Nevýhodou tohoto spčsobu vytvárania dlhodobého separačného účinku je, že po nastriekaníteflonovéj disperzie třeba formu zahrievať 20 až 30 minút pri teplete 350 °C. Pri nedostatočnom nastriekaní vžetkýoh miest na formě, alebo počkodení teflonového filmu, je potřeb-né oelý prooes opakovat’. Okrem toho iné než oelokovové formy použitie tohto spOsobu vy-tvárania oohrannej vrstvy vylučujú.

Uvedené nedostatky sa odstránia vytvořením oohrannej vrstvy z prostriedku podl*avynálezu, ktorý má nasledevné zloženiet 0,01 až 4 hmotnostné peroentá sieťovadla pre si-likonové polyméry zo skupiny látok, ako sú polyalkoxysiloxany s počtom uhlíkov v alkyle1 až 6, látky na báze dekaetoxytetrasiloxanu alebo na báze polymetylhydrosiloxanov li-neámyoh alebo oykliokýoh, 0,01 až 4 hmotnostné peroentá silikonového polyméru na báze<C,CO~ dihydroxypolydiorganosiloxanu o viskozite od 500 do 1 000 000 mPa.s, 0,01 až 5 hmotnostnýoh peroent katalyzátora sieťovania, kterými sú organokovové solikarbonových kyselin kovov najvýhodnejčie oínu, olova, kobaltu, alebo zinku, 0,2 až 10 hmotnostnýoh peroent silikonového oleja s lineárnou Struk túrou o viskoziteod 10 do 5 000 mPa.s. Pre jednoduché nanáčanie na povroh členitých forlem sa uvedenázmes rozpustí v 99,67 až 77 hmotnostnýoh peroent benzínu, připadne ohlorovanýoh uhl’ovo-díkov alebo v toluéne.

Po nanesení tejto zmesi na povroh vyhriatej formy, najčastejžie striekaním, ddjdek odpareniu rozpúčťadiel a X,Cd-dihydroxypolydiorganosiloxan následovněj čtruktúry HO - Si - 0

Si - 0

Si - OH 197 030 η = 500 až 1 000 000 R e aryl, alkyl s počtom uhlíkov 1 až 4 začne reagovat’ so sleťovadlom. Ako sleťujúoa zložka sa používájů polyalkoxysiloxany,ktorýoh alkyly majú menej než 6 atómov uhlíka. Do tejto skupiny patří tiež etylsilikáth0, ktorý je vzhl’adom ku svojej dobréj stabilitě, 1’ahkej dostupnosti, nízkéj oene naj-používaneJSím sleťovadlom. Chemické zloženie etylsilikátu 40 zodpovedá vzorců dekaeto-xytetrasiloxanu. Druhů najddležitejSiu skupinu sieťovadiel tvoria polymetylhydrosiloxanylineárně, alebo oyklioké, připadne iné zanesl. Sieťovadlá tejto skupiny sú velmi účinnéa sú vhodné predovšetkým v týoh prípadooh, kde je potřebné, aby vulkanizáoia prebehlav čo najkratSom čase.

Vhodnými katalyzátormi sú kovové, alebo organokovové soli karbonových kyselin celéhoradu kovov, najvýhodnejSie vSak oinu, olova, kobaltu, alebo zinku. Meohanizmus vytvereniapriestorovej slete možno obeone znázornit’ nasledovnou sohémou:

Účinok vynálezu spočívá v kombinácii nasledujúoioh vlastností: katalyzátory urýoh-l*ujúoe reakoiu sieťovania - dihydroxypolydiorganoxyloxan pdsobia tiež ako rapidněkatalyzátory na reakoiu izokyanátov a pólyolov v povrchovéj vrstvě predmetu. Tým do~ohádza k urýohlenému končeniu reakoie, teda k strate lepivosti povrchu polyuretánu,umožňujúo tak 1’ahšie vyberanie výliskov z formy. Silikonový olej, ktorý je jednouzo zložiek separačného prostriedku, pósobí ako lubrifikačná vrstva pri tření povrchovpolyuretán - forma v Stádiu vyberania výliskov. Silikonový olej pósobí ďalej ako zmakčo- 197 030 vadlo a napuěiavadlo slete v procese tvorby oohrannej vrstvy. Optlmálna hustota sletezabraňuje vstrebávanlu tejto vrstvy do polyuretánu, avšak umožňuje jej rozpustenle v organiokýoh rozpúfiťadláoh v prípadooh, kotí sa požaduje následné farbenle a lakovanie vyrobe-ného dleloa. VySšie epomlnaný silikonový olej zostane aj po umyti v organických rozpúi-ťadláoh v nepatxnom množstvo v povrohovej vrstvě dleloa a pósobi prl jeho farbenl a lako-vaní ako povrohovoaktlvna látka, čím sa doslahne rovnoměrné vyfarbenie a nalakovanledleloa. Rýohla strata lepivosti povrchu polyuretánu a jeho rýohle doreagovanie ul'ah8ujevyberanie dleloa z formy a dovoluje skrátit* teohnologioké Sasy odformovania dleloov, SÍmsa doslahne vySSia produktivita. Příklady prevedenia: Příklad 1 V 90 hmotnostnýoh peroent benzínu s destilaSným rozmedzlm 60 až 80 °C ea rozpustí0,02 hmotnoetného peroenta etylsilikátu 40, 0,03 hmotnoetného peroenta silikonového poly-méru o viskozite 1000 mPas, 3 hmotnostné peroentá diizobutyloíndikapronátu a 6,95 hmot-nostného peroenta silikonového oleja o viskozite 500 mPas. Zmes sa zhomogenlzuje miešanlma strlekáním sa nanesie na povroh foriem vyhriatyoh na teplotu 40 až 60 °C. Potom sado formy naleje žhomogenlzovaná polyuretánová zmes, uzavrie sa a 3 min. je dutina formyvyplněná reakSnou zmesou, ktorá je zreagovaná na povrohu tak, že je možné výrobek odfor-movať. Příklad 2

Pre polyéterové polyuretánová systémy napeňované fyzikálně, možno k vytvorenluochranného povrohu s výhodou použit* zmes nasledovného zloženla: v 82 hmotnostnýoh per-oentáoh triohlóretylénu sa rozpustí 3,5 hmotnostného peroenta tetrahydrofurfurylsilikátu,0,5 hmotnostného peroenta silikonového polyméru o viskozite 5000 mPas, 5 hmotnostnýohperoent di-n-butylolndikapronátu a 9 hmotnostnýoh peroent silikonového oleja o viskozite200 mPa.s. Po Zhomogenlzovanl tejto zmesi sa do nej za mieSania tenkým pnidom naleje15 hmotnostnýoh peroent roztaveného vosku o Slsle kyslosti 50, vzhladom k hmotnosti zá-kladné j zmesi. Vytvořená zmes sa nanesie na povroh vyhriatej formy minimálně 30 sekundpřed naliatím reakSnej zmesi. Po 3,5 min. je možné výrobek odformovat*. Příklad 3

Pre vytváranie oohrannej vrstvy na formách prl výrobě tvrdéj polyuretánovej zmesi sa používá následovně zloženle separaSného prostriedku: 96 hmotnostnýoh peroent zmesi benzínu s destilaSným rozmedzlm 60 až 80 °C a tri- ohlóretylénu v pomere 1:1,

Claims (3)

197 030 0,03 hmotnostného peroenta lineámeho polymetylhydrosiloxanu o viskozite 500 mPa.s, 0,05 hmotnostného peroenta silikonového polyméru o viskozite 500 000 mPa.s, 0,20 hmotnostného peroenta di-n-butyloíndilaurátu, 3,72 hmotnostného peroenta silikonového oleja o viskozite 500 mPa.s. Po zhomogenizovaní sa zmes nanáša striekanim na povroh foriem, ktorýoh teplota je 40 až 60 °C. Povrohová vrstva je zreagovaná za 3 minuty. Po uplynutí tejto dobyje možné výlisok odformovat'. VySSie uvedené separaéné prostriedky je možné použit' na ochranu lisovacích foriempri spraoovávani inýoh reaktívnyoh polymérov, ako sú napr. epoxidové živice, fenol--formaldehydové, melamínové alebo polyesterové živioe. PRBDMET VYNÁLEZU

1. Oohranný prostriedok pre separáoiu foriem pri spraoovaní reaktívnyoh polymérov,vyznačujúci sa tým, že obsahuje 0,01 až 4 hmotnostné peroentá sieťovadla pre silikonovépolyméry, 0,01 až 4 hmotnostné peroentá silikonového polyméru na báze oú(CO- dihydroxy-polydiorganoxiloxanu o viskozite od 500 do 1 000 000 mPa.s, 0,01 až 5 hmotnostných per-oent katalyzátore sieťovania tvořeného organokovovými sol’ami karbonových kyselin kovovnajvýhodnéJéie oínu, olova, kobaltu alebo zinku, 0,2 až 10 hmotnostných peroent siliko-nového oleja s lineámou Struktúrou o viskozite od 10 do 5 000 mPa.s a 99,67 až 77 hmot-nostnýoh peroent rozpúéťadla na báze chlorovaných uhl’ovodlkov, alkylaromátov alebo benzi- nov.

2. Ochranný prostriedok podl’a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sieťovadlo pre sili-konové polyméry je zo skupiny látok, ako sú polyalkoxysiloxany, kde počet uhlíkov v alkyle je 1 až 6, látky na báze dekaetoxytetrasiloxanu, látky na báze polymetylhydro-siloxanov lineárayoh alebo oykliokýoh.

3. Oohranný prostriedok pre separáoiu foriem podl'a bodu 1 a 2, vyznačujúci sa tým,že obsahuje navyée 0,1 až 20 hmotnostných peroent vosku o čísle kyslosti 0,1 až 60, vo vzťahu k hmotnosti základnéj zmesi.