CS205674B1 - Způsob přípravy termoplastických směsí obsahujících zcela zesífovaný kaučuk - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu přípravy termoplastických směsí obsahujících zcela zesífovaný kaučuk a nízký obsah polyetylénu o vysokém tavném indexu.

Z patentové literatury například patenty US 3 835 201, US 4 031 169, US 4 036 912, US 4 046 840 jsou známé způsoby přípravy a složení směsí kaučuků a plastů vhodných pro výrobu technických výrobků, které lze zpracovávat tvářením za vyšších teplot. Takto připravené materiály se však vyznačují nízkou tepelnou 'Stabilitou, která je způsobena přítomností nezesíťovaného kaučuku a plastu jako např. polyetylénu. Jistým zlepšením uvedených vlastností lze dosáhnout částečným síťováním směsí kaučuků s plasty již při výrobě; s výhodou bylo použito principu tzv. dynamické vulkanizace, který byl popsán v patentu US 3 037 954. Částečným síťováním, jak je uvedeno např. v patentech US 3 758 643 a US 3 862 106, není však ještě dosaženo maximálních mechanických hodnot směsí. _z

Úplná dynamická vulkanizace vyžaduje hnětení směsí kaučuků s plasty nebo látkami termoplastického charakteru ve vysokoobrátkových mísících strojích při 100 ot. za minutu (jako např. laboratorní mísič Plášti Corder Brabender PLV 151 o obsahu pracovní komory 0,05 1) a za teplot kolem 180 °C. Způsob přípravy je popsán např. v patentu US 1493 951. Na velkých provozně zavedených gumárenských hnětačích strojích, u kterých jsou otáčky rotorů nižší, nelze úplnou dynamickou vulkanlzací získat materiály, které jsou technicky využitelné. Vzniklé produkty mají charakter drti a jsou nezpracovatelné. '

Uvedené nedostatky odstraňuje předmět vynálezu, kterým -je způsob přípravy termoplastických směsí obsahujících zcela zesífovaný kaučuk, vyznačený tím, že se připraví hnětením ve vysokotlakém hnětacím stroji 15 až 50 hmot. % etylénpropylénového terpolymeru s obsahem 55 až 90 hmot. % etylénu nebo jako směsi s kaučukem butadién-styrénovým ve hmotnostním poměru 1:2 až 12:1, 1 až 9,5 hmot. % polyetylénu o tavném indexu 20 až 200, 10 až 50 hmot. °/o ztužujících plniv, 1 až 10 hmot. % změkčovadel, 0,75 až 2,5 hmot. % kysličníku zinečnatého, 0,15 až 1,0 hmot. % kyseliny stearové, 0,03 až 2,5 hmot. % tetrametylthiurammonosulfidu a 0,02 až 1,0 hmot. % síry.

S překvapením bylo zjištěno, že úplnou dynamickou vulkanizaci směsí na bázi EPDM popřípadě v kombinaci s SBR lze realizovat na běžně dostupných gumárenských hnětačích strojích za přítomnosti malého množství polyetylénu s vysokým tavným indexem stanoveným např. podle ČSN 64 0861 při 190 °C. Velmi dobré výsledky byly dosaženy s urychlovacím systémem obsahujícím jako vulkanizační činidlo síru a aktivátor vulkanizace kysličník zinečnatý a kyselinu stearovou. Uspokojivých výsledků bylo dosaženo i se systémy bezsírovými. Doposud provedené práce týkající se uvedené problematiky byly prováděny s izotaktickým polypropylénem popřípadě s polyetylénem s hodnotami tavného indexu od 0,1 do 1, s optimálním obsahem plastu ve směsi ko•lem 50 hmot. %.-Přesto, že samotná pevnost použitého polyetylénu s vysokým tavným indexem a rovněž jeho tepelná odolnost je nízká, výsledné směsi mají vysoké mechanické vlastnosti a vynikající flexibilitu.

Z ekonomických důvodů lze směsi přímo při míchacím procesu upravovat plnivy a změkčovadly, extendry apod. tak, jak je běžně u vulkanizátů vyráběných komerčními způsoby. Směsi lze zpracovávat při teplotách kolem 150 °C například válcováním, vytlačováním apod., při čemž vzniklý odpad lze znova zpracovávat.

Příklad 1

Základní mechanické vlastnosti

Pevnost v tahu

Modul 200 %

Tažnost

Elestícita

Tvrdost

Průtažnost

Strukturní pevnost Crescent při 25 °C

9.0 MPa 7,3 MPa 330 % %

Sh A 50 °/o

N. mm^-1

Příklad 2

Postup míchání je stejný jako v příkladě 1, do směsi byla navíc při hnětení přidána síra současně s urychlovačem vulkanizace.

Do hnětacího stroje typu Banbury-Bridge o obsahu pracovní komory 60 1 při počáteční teplotě 25 °C byl vnesen kaučuk, kysličník zinečnatý a kyselina stearová. Po 1 až 2 minutách hnětení se přidal polyetylén o vysokém tavném Indexu, saze, změkčovadlo, po 4 minutách dosáhla teplota na kontrolním čidle 13Ό °C, byl přidán urychlovač vulkanizace. V průběhu 2 minut se zvýšila teplota na 150 °C a zvedl se o 10 až 15 % odběr proudu hnací jednotky. Po dalších 2 minutách odběr proudu hnací jednotky klesl na původní hodnotu a hnětení bylo ukončeno. Ze směsi byla při teplotě 150 °C vyválcována fólie, ze které byly vyseknuty tělesa pro stanovení základních mechanických vlastností.

Použitá receptura hmot. %

Etylén-propylenový terpolymer 42,5

Butadién-styrénový kaučuk 7,5

Polyetylén o tavném indexu 200 5

Saze 38

Změkčovadlo 2,5

Kysličník zinečnatý 2,5

Kyselina stearová 0,75

Tetrametylthiurammonosulfid 0,25

Síra 1

Základní mechanické vlastnosti

Použitá receptura hmot, %

Etylén-propylénový terpolymer 40

Polyetylén o tavném Indexu 20 8

Saze 44

Změkčovadlo 4

Kysličník zinečnatý 2

Kyselina stearová 0,8

Tertrametylthiurammonosulfid 1,2

Pevnost v tahu

Modul 200 %

Tažnost

Elasticita

Tvrdost

Průtažnost

Strukturní pevnost Crescent při 25 °C

MPa,

8,5 MPa 280 % %

Sh A 40 %

N. mnr¹

Claims (2)

1. Způsob přípravy termoplastických směsí obsahující zcela zesíťovaný kaučuk vyznačený tím, že se hněte ve vysokotlakém hnětacím stroji 15 až 50 hmot. % etylén-propylénového terpolymeru s obsahem 55 až 90 hmot. % etylénu nebo jeho směsi s kaučukem butadién-styrénovým ve hmotnostním poměru 1:2 až 12:1, 1 až 9,5 hmot. % polyetylénu o tavném indexu 20 až 200, 10 až

VYNÁLEZU

50 hmot. % ztužujících plniv, 1 až 10 hmot. % změkčovadel, 0,75 až 2,5 hmot. % kysličníku zinečnatého, 0,15 až 1,0 hmot. % kyseliny stearové, 0,03 až 2,5 hmot. % tetrametylthiurammonosulfidu.

2. Způsob přípravy termoplastických směsí podle hodu 1 vyznačený tím, že se při hnětení přidá 0,02 až 1,0 hmot. % síry.