CS205837B1 - } Sposob pripravy styrénbutadiénového pěnového vulkanizátu - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU

205837

(11) (BJ - (51) Int. Cl.3 B 29 H 7/20 (22) Přihlášené 23 03 79 (21) (PV 1923-79)

OŘAD PRO VYNÁLEZYA OBJEVY (40) Zvere jnené 29 08 80(45) Vydané (75)

Autor vynálezu DULAJ MILAN.ing.,,ŽILINA a.

Simek ivan doc. ing. eše., Bratislava (54} Sposob přípravy styrénbutadiénového pěnového vulkanizátu stabilizátor pěnydisperzia kysličníkazinočnatého 50%-náditiodietylkarbamátzinočnatý 50%-nýZn-merkaptobenztiazol50%-ný antioxidant 50%-nýsíra 50%-náplnidlo styrénbutadiénovýlatex síra 50%-ná antioxidant 50%-ný 2,0 kysličník zinočnatý50%-ný ditiodietylkarbamátzinočnatý 50%-nýdietanolamínplnidlo

Vynález sa týká přípravy styrénbutadié-nového resp. integrálneho styrénbutadiéno-vého/polyvinylchloridového pěnového vulka-nisátu, ktorých vlastnosti sú zlepšené vply-vom sírnych zlúčenin, ktoré sú zložkou vul-kanizačnej disperzie.

Podstatou vulkanizácie je vznik chemic-kých vázieb medzi molekulami kaučuku, čímdoehádza k jeho přechodu zo stavu převáž-né plastického do stavu, v ktorom prevlá-dajú viskoelastioké vlastnosti. Zvyšujú sajeho mechanické charakteristiky, odolnostvoči vodě, organickým rozpúšťadlám, vyso-kým a nízkým teplotám, vplyv ozónu a pod.Vulkanizačná disperzia má obsahovat tietohlavně zložky: ' sira,, kysličník zinočnatý, urýchlovač, stabi-lizátor disperzie, aktivátor, regulátor pH,voda. Síra, vzhladom na svoje umiestnenie v pe-riodickej sústave prvkov v skupině s kyslí-kom, má i podobný spósob reakcie s poly-mérnymi réťazcami kaučuku a za určitýchpodmienok, hlavně vplyvom tepla, urýchlu-je jeho stárnutie. Preto množstvo síry vovulkanizačných systémech nemá byť dávko-vaně vysoko.

Pre styrénbutadiénový kopolymérny vulka-nizát sú uvádzané viaceré spQsoby s použi-tím sírnych vulkanizačných přísad.

Napr.: styrénbutadiénový latex 167^0 hmot. dielov 12,0 hmot. dielov 8,0 hmot. dielov 3,0 hmot. dielov 3,0 hmot. dielov2,0 hmot. dielov4, hmot. dielov150,0 hmot. dielov 167,0 hmot. dielovhmot. dielovhmot. dielov 12,0. hmot. dielov 5,0 hmot. dielov1,0 hmot. dielov100, hmot. dielov

Uvádzané sú vulkanizačné podmienky 150až 160 °Q po dobu 15 až 20 minút.

Sposob přípravy vulkanizátu podlá vyná-lezu využívá možnost čiastočnej náhradyelementárnej síry jej zlúčeninami, ktoré má-jů funkciu donórov síry. Sú to tetráinetyi-tiuramdisulfid a tiomočovina.

Vulkanizačná disperzia pódia vynálezu jezmesou základnej disperzie A, bez sírnychdonórov, donórov síry a povrchovoaktívnejlátky vo funkcii napeňovača. Optimalizácioubolo určené najvhodnejšie zloženie zmesi Apre styrénbutadiénový pěnový vulkanizát. 205837

Zmes A r- zloženieSíra

Kysličník zinočnatý

Fenylbetanaftylamín

Zn-2 dietylditio- karbamát

Zn-merkaptolbenz- tiazol

IraurylalkoholsulfátDietanólamínHydroxid draselný20%-nýVoda 10 hmot. dielov16 až 24 hmot. dielov6 až 7 hmot. dielov 5 až 6 hmot. dielov 8 až 9 hmot. dielov 6 hmot. dielov 7 hmot. dielov 10 hmot. dielov22 až 28 hmot. dielov

Homogenizáciou záfkladnej zmesi A v gu-1'ovom mlýne s donórmi síry bola připrave-ná disperzia B.

Zmes A , 1,5 hhiot. dielov

Tetrametyltiuramdisulfid 11 hmot. dielovTiomočovina 3 hmot. diely

Takto připravená vulkanizačná zmes jeschopná ďalšieho použitia, alebo sa použijena přípravu tzv. jednozložkovej vulkanizač-nej přísady C, zhomogenizovaním s povrcho-voaktívnou látkou nasledovného zloženia:Zmes B 35,5 hmot. dielov

Povrchovoaktívna látka (napr. laurylsulfát) 64,5 hmpt. dielov

Prídavkom sírnych donórov do vulkanizač"něho systému sa znižuje vývoj tepla vo vul-kanizátoch, čo zmenšuje možnost termickejdegradácie. Změnou poměru síra/urýchlovačjsmerom k nižším hodnotám, vznikajú totižvulkanizáty s nižším stupňom sulfidácie zá-kladných reťazcúv, v priečnych vazbách pre-vládajú mono- a disulfidické vSzby.

Systém vulkanizácie podlá vynálezu jeúčinný aj pri teplotách tesne nad 100 °C.Stupeň zosietenia, ktorý samotná tiomočo-vina čiastočne znižuje, sa rieši vyšším prí-davkom tetrametyltiurámdisulfidu. Výhodouvulkanizátov, připravených za přítomnostisírnych donórov je aj vyššia odolnost vočistárnutiu katalyzovanému najma polyvalent-nými kovmi.

Nakolko vulkanizačný systém podlá vy-nálezu je účinný pri vulkanizačných časochnižších, ako pri použití doteraz známýchvulkanizačných disperziách a množstvo vol1-nej síry je nižšie, znižuje. sa nebezpečiečiastočnej degradácie polymérnych retazcovpři samotnej operách vulkanizácie. Příklad 1

Bol připravený styrénbutadiénový pěnovývulkanizát, v ktorom sú jednotlivé zložkyzastúpené následovně: styrénbutadiénový latex (obsah suchéj zložky 60 až 65%) 52 až 55 hmot. dielov vulkanizačná disperzia B 2 až 8 hmot. dielov napeňovač a stabilizátor pěny (napr. laurylsulfát] 3 až 5 hmot. diqlov plnidlo. (mikromletý vápenec) 30 až 40 hmot. dielov

Zmes sa mechanicky napění na lltrovúhmotnost 320 až 400 g/liter. Vrstva pěny vovýške 1 až 4 mm sa vulkanizuje při teplo-tě 135 až 160 °C po dobu 8 až 15 minut.Vlastnosti pěnového (výsledného) vulkani-zátu podlá ISO ID TS 3415 elastické zotavenie 70 až 90 % trvalá deformácia - ' . pod 20 %.

(stanovené za podmienok 22 hod/24°C)(podlá ASTM 10 56 — 67 T

Optimálně vulkanizačné podmlenky pre uve-dená zmes:-

vulkanizačná teplota 160 °C vulkanizačná doba 12 minút

Vlastnosti optimalizovaného pěnového vul-kanizátu: elastické zotavenie 90 ± 6 % trvalá deformácia 10 + 4 % Příklad 2 .

Bol připravený styrénbutadiénový pěnovývulkanizát, v ktorom jednotlivé zložky súzastúpené takto: , · styrénbutadiénový latex (obsah suchej zložky 60 až 65 %) 190 až 220 hmot. dielov vulkanizačná disperzia C 30 až 40 hmot. dielov plnidlo (napr. mikro-mletý vápenec) 100 až 200 hmot. dielov'

Zmes sa mechanicky napění na litrovúhmotnost 320 až 400 g/liter a vrstva pěnyvo výške 1 až 4 mm sa vulkanizuje pri tep-loto 140 až 170 °C . pri minimálnom vulkani-začnom čase 9 minút pri 140 °C. So zvyšo-váním vulkanizačnéj teploty nad 140 °C savulkanizačná doba adekvátně skracuje. Privulkanizačných teplotách pod 140 °C a vul-kanizačných časoch až 17 minút sá dosahu-jú hodnoty elastického zotavenia nad 95 %. Pěnový vulkanizát vyniká odolnosťou vorči tlakovému namáhaniu aj pri teploto 60 °C,po dobu 22 hodin. Hodnoty trvalej deformá-cie sú přibližné 5 %. Příklad 3

Bol pripravenýj integrálny styrénbutadié-nový/poiyvinylchtoridový pěnový vulkanizát,v ktorom sú jednotlivé zložky zastúpené ná-sledovně: . styrénbutadiénový- latex (obsah suchej zložky 60 až 65 %) 37 až 46 hmot. dielov polyvinylchíorldový latex(obsah suchej zložky 45 %). 17 až 8 hmot. dielov vulkanizačná disperzia B 2,5 až 4,5 hmot. dielov vulkanizačná

disperzia C napeňovač a stabilizátor pěny (napr. lauryl- sulfát) 3 až 5 hmot. dielov

Claims (5)

1. plnidlo (napr, mikro- mletý vápenec) do 40 hmot. dielov Při použití vulkanizačnej disperzie C při-dává sa jej 8 až 10 hmot. dielov s tým, žesa vypúšťa prídavok napeflovača a stabili-zátora pěny. Zmes sa mechanicky napění na litrováhmotnost 320 až 400 g/liter a vrstva pěnyvo výške 1 až 4 mm isa vulkanizuje pri tep-lotě 140 až 170 °C, pri minimálnom čase9 minút pri 140 °C. So zvyšováním teplotysa doba vulkanizácie znižuje. Pěnový vulkanizát vyniká odolnosťou vočitrvale) deformácii aj pri teplote 60 °G, podobu 22 hod. sú hodnoty trvale) deformáciepod 10 %. SpSsob přípravy pěnového vulkanizátu po-dlá vynálezu prináša následovně hodnoty: Pretože je možné pracovat pri nižších vul-kanizačných teplotách, dochádza aplikácioutohto spSsobu k energetickým úsporám azároveň je možnost zvýšenia rýchlosti pě-nového vulkanizátu. Použitím tzv. jednozložkove] vulkanizač-nej disperzie sa značné zjednoduší techno-lógia výroby. Styrénbutadiénový pěnový vulkanizát po-dlá vynálezu je určený predovšeťkým presekundárnu rubovú úpravu textilních podla-hovin 1'ubovolného typu. Je zároveň vhodnýna povrstvovanie potahových textilii synte-tických usní a dalších plošných textilnýchútvarov. Nakolko prídavkom sírnych donó-rov sa znižuje rýchlosť stárnuti styrénbuta-diénového pěnového vulkanizátu, zvyšuje satrvanlivost výrobku a stálost jeho fyzikálno--mechanických parametrov. PREDMET VYNALEZU'

   1. SpSsob výroby styrénbutadiénového ale-bo integrálneho styrénbutadien/polyvinyl-chloridového pěnového vulkanizátu z vul-kanizačňej disperzie, plnidla, styrénbuta-dienového alebo polyvinylchloridového la-texu, význačujúci sa tým, že 2 až 8 hmot-nostných dielov vulkanizačnej disperzieo zložení 10 hmotnostných dielov síry,18 až 24 hmotnostných dielov kys-ličníkazinočnatého, 6 až 7 hmotnostných dielovZri-2 dietylditiokarbamátu, 8 až 9 hmot-nostných dielov Zn-merkaptobenztiazolu,6 hmotnostných dielov laurylsulfátu, ale-bo 6 hmotnostných dielov esteru kyselinysulfojantarovej alebo 6 hmotnostných die-lov kondenzátu etanolamínu so soloumastného alkoholu s dlžkou uhlíkovéhoreťazca Ci0 — C^, 7 hmotnostných dielovdietanolamínu, 10 hmotnostných dielovhydroxidu draselného 20%, 22 až 28 hmot-nostných dielov vody, 45 až 54 hmotnost-ných dielov tetrametyltiurámdisulfidu a5 až 21 hmotnostných dielov tiomočovi-ny sa přidá do 52 až'55 hmotnostnýchdielov styrénbutadiénového alebo styrén-butadién/p oly vinyl chloridového latexu aďalej sa přidá 3 až 5 hmotnostných die-lov povrchovo aktívnej látky ako nape-flovača a 30 až 40 hmotnostných dielovplnidla a prevedie sa napenenie a vulka-nizácia vrstvy pěny pri teplote 135 až170 °C po dobu 8 až 15 minút.
2. 2. Sposob výroby styrénbutadiénového ale-bo integrálneho styrénbutadien/polyvinyl-chloridového pěnového vulkanizátu podl'abodu 1, význačujúci sa tým, že povrcho-vo aktívnou látkou je sulfát laurylalkoho-lu alebo ester kyseliny sulfojantarovej,alebo kondenzát etanolamínu so sofoumastného alkoholu s dlžkou uhlíkovéhoreťazca Ci0 —· Clá.
3. 3. Spósob výroby styrénbutadiénového ale-bo integrálneho styrénbutadién/polyvinyl-chloridového pěnového vulkanizátu po-dlá bodu 1, význačujúci sa tým, že povr-chovo aktívna látka sa do styrénbutadie-nového alebo styrénbutadien/polyvihyl-chloridového latexu přidá spoločne s vul-kanizačnou dispeřziou, do ktorej bolapredtým rozmiešaná.
4. 4. SpSsob výroby styrénbutadiénového ale-bo , integrálneho styrénbutadien/polyvinyl-chloridového pěnového vulkanizátu podlábodu 1, význačujúci sa tým, že napeneniesa prevádza mechanicky alebo pneuma-ticky.
5. 5. Spósob výroby styrénbutadiénového ale-bo integrálneho styrénbutadien/polyvinyl-chloridového pěnového vulkanizátu podlábodu 1, význačujúci sa tým, že vulkani-zácia sa prevádza vo vrstvě 1 až 4 mm,s výhodou na podkladovom plošnom ma-teriále.