CS211054B1 - Způsob výroby technické pryže a jiných výrobků z tekutých kaučuků - Google Patents

Description

Oblast zpracování tekutých kaučuků je v současnosti velmi málo propracována a jejich hromadné zpracovávání v průmyslovém měřítku není dosud ve světě realizováno. Z hlediska technické realizace technologie zpracování tekutých kaučuků je významným faktorem technologicky únosná doba zpracovatelnosti jejich kompozicí ve fázi před konečným formováním výrobků z nich. Zejména kompozice obsahující diizokyanáty se vyznačují krátkou zpracovatelskou životností a celý technický problém je řešen komplikovanými zařízeními náročnými zejména na přísné dodržování technologického režimu a při jeho odchylkách může docházet k haváriím strojního zařízení a k dlouhodobému přerušení výroby. Vedle těchto vážných technologických problémů nejsou zanedbatelné i materiální ztráty, vznikající z nutných technologických opatření pro technické zvládnutí zpracovatelského procesu.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny způsobem výroby technické pryže a jiných výrobků z tekutých kaučuků podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se do hnětacího zařízení přidá k tekutému kaučuku podle obsahu aktivních skupin v příslušném molárním poměru diizokyanát, za hnětení se nechá vytvořit prodloužený polymer a po skončení reakce, která se projeví podstatným zvýšením viskozity, se přidá sloučenina reagující s volnými izokyanátovými skupinami na produkt, který při teplotě nižší než 70 °C je stabilní, nereagující s dále přidanými sítovacími činidly, že k blokování vodných izokyanátových skupin se použijí kapalné oximy, a že k blokovanému polymeru se přimíchávají plniva jako saze nebo bílá plniva a barviva při teplotě míchání do 70 °C.

Míchání nesazových respektive neplněných směsí podle vynálezu je možno provádět na běžných komerěních zařízeních, hnětiěi. Vhodné jsou například míchačky gumárenských cementů. Důležité je, že se k tekutému kaučuku přidá diizokyanát v určitém molárním poměru k funkčním skupinám tak, aby byl vytvořen předpolymer potřebné viskozity, končený izokyanátovými skupinami. V dalěí operaci se přidá sloučenina, která dočasně blokuje reakceschopnost izokyanátových skupin při teplotách 20 až 70 °C tak, aby pů přidání sítovacích a prodlužovacích činidel byly získány kompozice dlouhodobě skladovatelné a zachovávající zpracovatel·* ské vlastnosti za těchto teplot. Při zvýšení teploty nad 100 °C naopak tyto směsi rychle sítují a v průběhu 5 až 20 min lze získat požadované výrobky.

Jako činidlo schopné inhibovat sítovací a prodlužovací reakce jsou použity oximy, které jsou při teplotách výroby předpolymerů, tj. 30 až 100 °C, kapalné. Je možno použít propanonoxim, cyklohexanonoxim, butanonoxim, metylcyklohexanonoxim.

Příprava předpolymerů, tj. reakce prodlužující základní řetězce kaučuků, může býti katalyzována s výhodou organocínovými sloučeninami, například dibutylcíndilaurátem.

Vznikem předpolymerů dochází ke značnému zvýšení viskozity a tato skutečnost napomáhá a usnadňuje dispergací plniv. Je možno vytvořit dobré disperse různých typů aktivních i neak tivních sazi, různých typů aktivního kysličníku křemičitého, kaolinu, vápence i různých pigmentových barviv.

Díky stabilitě předpolymerů s blokovanými reaktivními skupinami za nižších teplot do 70 °C je možno zamíchat celou směs tj. vytvořit předpolymer, dispergovat plniva a přidat sítovací a prodlužovací činidla v jediném zařízení. Výslednou směs je pak možno přímo vstřikovat do forem, kde je vytvořen výrobek zvýšením teploty nad 100 °C, nebo ji skladovat třeba i několik dní. Z měření na reoviskozimetru a vulkametru vyplývá, že změny v době jednoho měsíce jsou zanedbatelné.

Pro průmyslové použiti má větší význam výroba předpolymerů a dispergací plniva v jednom zařízení, předsměs skladovat v zásobníku a míchání opakovat, aniž by musel býti hnětič dokonale vyprázdněn a vyčištěn. Vzhledem ke stabilitě předpolymerů, vytvořené přidáním oximu, je možno takto vyrábět předsmšsi a to plněné i neplněné.

Ve druhém stupni, ve druhém zařízení, je pak domíchén zbytek tj. sítovací a prodlužovací činidla. Je možno použít dvoufunkční a trojfunkční a polyfunkční aminy, jako jsou hexamethylendiamin, dietyléntriamin nebo alkoholy, například butandiol, glycerin a jiné.

Domícháni je možno provést v postupných vsádkách, přičemž opět není nutno dokonale vyprazdňovat míchací zařízení, nebo i kontinuálně ve šnekovém zařízení. Poslední způsob ovšem předpokládá přesné dávkování předsmšsi plněné nebo i neplněné i příslušných sítovacích činidel.

Pro míchání předsmšsi se ukázalo velmi výhodné použít takové zařízení, kde je možno provést celý proces, nebo jeho část za vakua, V surovinách jsou obsaženy těkavé podíly, mícháním sazí se zdržuje značné množství vzduchu a obojí se odstraní mícháním za vakua.

Domícháni je možno rovněž provádět za vakua nebo míchat odplyněné komponenty tj. předpolymer a sítovadla ve zcela zaplněném zařízení bez přístupu vzduchu.

Přikladl

Do hnětiče bylo naváženo 100 dílů hydrohylem končeného kaučuku o molekulové hmotnosti

218 a funkčnosti 2,19, 25 dílů éjé^-difenyl-metendiizokyanátu a 0,01 leurátu cínu, mícháno při 70 °C 10 min. Potom přidáno 8,7 dílů butanonoximu a zchlazeno na 40 °C. Domícháno za vakua 2,06 dílů diethylentriaminu a 2,32 dílů hexamethylendiaminu. Celková doba míchání minut, směs vytlačena do forem pro zkušební tělesa. Sítováno 15 min při 120 °C. Zkušební tělesa z této nesazové směsi vykazovala hodnoty: pevnost v tahu 11,2 MPa, tažnost 282 %, elasticita 44 %, trvalá deformace 22 % a mrazuvzdornost -73 °C.

Příklad 2

Do hnětiče naváženo 100 dílů kaučuku, 25 dílů 4,4'-difenylmetandiizokyanát a 0,01 dibutylcíndilaurátu. Mícháno 10 min při 70 až 75 °C. Přidáno 8,76 dílů butanonoximu a 30 dílů sazí. V silně viskózní předsměsi se saze dobře dispergovaly. Míchání skončeno ve 20 minutách a směs vypuštěna do zásobníku. Míchání opakováno, aniž byl hnětič zcela vyprázdněn a směs přidávána do zásobníku.

Do čistého hnětiče naváženo 134 dílů sazové předsměsi a za pokojové teploty a vakua vmíchány 3,44 díly diethylentriaminu. Po 7 minutách konečná směs vytlačena do zásobníku a domíchání opakováno bez úplného vyprázdnění a vyčištění hnětiče. Ze zásobníku pak plněny formy, sítováno 15 min při 110 °C a získána tělesa následujících vlastností: pevnost v tahu 20,7 MPa, tažnost 250 %, elasticita 38 trvalá deformace 32 % a mrazuvzdornost -73 °C.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby technické pryže a jiných výrobků z tekutých kaučuků terminovaných hydroxylovými, karboxylovými nebo aminovými skupinami, vyznačený tím, že se tekutý kaučuk zamíchá s diizokyanátem v mol. poměru 1:1 sž 10:1 vzhledem k reaktivním skupinám, po proběhnuti reakce tvorby prodlouženého polymeru se přidá kapalný oxim v mol. poměru 0,8:1 až 3:1 vzhledem k nezreagoveným izokyanátovým skupinám, přidají se plniva a vícefunkční ami ny jako sítovací činidlo v molárním poměru 0,8:1 až 3:1 vzhledem k blokovaným izokyanátovým skupinám a směs se vtlačuje do formy, kde při teplotě 110 až 160 °C zesítuje.
2. 2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačený tím, že použité kapalné oximy jsou propanonoxim, butanonoxim, metylcyklohexanonoxim a cyklohexanonoxim v množstvím 0,5 až 15 hmotnostních dílů.
3. 3. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačený tím, že k předpolymeru s blokovanými izokyanátovými skupinami se přimíchávají plniva, tj. saze nebo bílá plniva jako kaolin, vápenec, kysličník křemičitý a barviva v množství 0,5 až 200 hmotnostních dílů při teplotě do

   70 °C.