CS239799B1 - Způsob kontinuálního fotochemického sítování výrobků ze směsí na bázi polyvinylchloridu - Google Patents

Abstract

Způsob kontinuálního fotochemického síťování výrobků ze směsí na bázi polyvinylchloridu. Směs obsahující světlocitlivou reaktivní složku se tepelně zpracuje do konečného tvaru výrobku a tento výrobek se bezprostředně po dokončení tvarování, při teplotě výrobku 50-200 °C, exponuje světelným zářením vlnové délky v rozsahu 200-800 nm. Zdrojem světla jsou vysokotlaké nebo středotlaké rtuťové, halogenldové, xenonové nebo sodíkové výbojky. Kontinuální způsob fotochemického síťování výrobků z polyvinylchloridu podle vynálezu je vhodný pro síťování výrobků plošného charakteru /nánosy, fólie/ i objemového charakteru' /trubky, profily/.

Description

Vynález se týká kontinuálního fotochemického síťování výrobků ze směsí na bázi polyvinylohloridu.

Síťování je jednou z rozšířených metod modifikace vlastností polymerních materiálů, protože vznikem prostorové sítě ve struktuře polymeru se dosáhne výrazné změny vlastností. Jedná se o zlepšení mechanických vlastností zejména při vyšších teplotách, zlepšení tvarové stálosti, chemické odolnosti a podobně.

Prostorové sítě v polymerní struktuře lze dosáhnout degradačním síťováním, chemickým síťováním, síťováním proudem elektronů a elektromagnetickým zářením.

Degradační síťování probíhá při zvýšené teplotě. Zahříváním dochází nejprve k dehydrochloraci a k výrazné změně barvy a po určité indukční periodě vznikají první nerozpustné podíly. Sítovací reakci tedy konkuruje reakce degradační. Nevýhodou tohoto způsobu síťování je také značná spotřeba energie.

Při chemickém způsobu síťování polyvinylchloridu probíhá sítovací reakce účinkem tepla a síťovacího činidla. Známým síťovácím činidlem jsou například peroxidy. Jako samostatná sítovací činidla jsou však peroxidy pro polyvinylohlorid málo účinné a síťování je navíc provázeno ztmavnutím polymeru.

Další známá sítovací činidla jsou deriváty thiomočoviny, aminosloučeniny, síra, donory síry a jiné. Nevýhodou síťování pomocí chemických činidel je obtížné oddělení zpracování a síťování, neboť jak zpracování, tak i síťování probíhá při zvýšené teplotě. K zesíťování má ovšem dojít až po ukončení operace zpracování. Tento problém lze řešit například použitím síťovacího činidla účinného bud při vyšší teplotě/než je teplota zpracování, nebo po delší indukční periodě. Síťování je pak ale energeticky i časově náročnější.

Radiační síťování tento nedostatek odstraňuje, protože dávce energetického záření je vystaven výrobek v konečném tvaru. X tento způsob síťování má však své nedostatky, především . je to nutnost pořízení náročného zařízení - zářiče. Vysoce energetickým zářením jsou také atakovány všechny složky směsi, tedy i ty, u kterých je reakce nežádoucí, například změkčovad la.

Sítovací reakci lze vyvolat také účinkem záření větší vlnové délky v oblasti viditelného ultrafialového světla. Polyvinylchloridová směs obsahuje světlocitlivou reaktivní složku, jejíž molekuly se účinkem záření aktivují a působí pak jako iniciátory požadované chemické reakce.

Například japonská patentová přihláška 57-129 442 popisuje způsob výroby litografických tiskařských desek na bázi polyvinylchloridu nebo chlorovaného polyolefinu a vícefunkčního vinylového monomeru fotochemickou metodou.

Jedná se o diskorítinuální výrobu s poměrně dlouhými časy světelné expozice /minuty až desítky minut/, což je dáno tloušťkou síťované polymerní vrstvy. Kontinuální způsob fotochemického síťování je popsán v sovětském autorském osvědčení 883 098.

Směs obsahující polyvinylchlorid, trietylenglykoldimetakrylát a fotoiniciátor se nanáší rastrovacím válcem na povrch syntetické usně a po ozáření vývojkou - zdrojem ultrafialového světla o příkonu 8-10 kw - dochází za 0,5 s k zesíťování nánosu. Tento způsob síťování je však aplikovatelný pouze na velmi tenké vrstvy.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob fotochemického síťování výrobků ze směsí na bázi polyvinylchloridu obsahujících světlocitlivou reaktivní složku, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že výrobky se bezprostředně po skončení tvarování výrobku, tzn. ihned po tepelném zpracování směsi do konečného tvaru, při teplotě výrobku 50-200 °C,

239799 ' exponují světelným zářením vlnové délky v rozsahu 200-800 nm. Vlnová délka elektromagnetického záření odpovídá citlivosti světlocitlivé reaktivní složky směsi.

Záření v rozmezí 200-800 nm je vhodné především pro snadnou dostupnost výkonného světelného zdroje. Energie elektromagnetického záření je nepřímo úměrná jeho vlnové délce. Záření s vlnovou délkou nižší než 200 nm je energeticky bohaté, má ale omezenou schopnost průniku hmotou.

Záření s vlnovou délkou nad 800 nm má dobrou schopnost průniku, je však energeticky nevýhodné. Podle druhu světelného záření /podle použitého typu lampy/ je·tedy možné síťovat výrobky do hloubky dané průnikem záření.

Hloubku průniku záření ovlivňuje také složení síťovací směsi,-neboť plněnými a pigmentovanými vrstvami proniká záření do menší hloubky než vrstvami transparentními. Teplota výrobku nižší než 50 °C není pro fotochemické síťování kontinuálním způsobem vhodná, neboť potřebné časy expozice nutné pro dosažení požadovaného zesíťování a tím 2lepšení vlastností výrobku jsou při této teplotě příliš dlouhé a světelnou expozici není možné zařadit jako součást zpracovatelského zařízení.

Kontinuální způsob fotochemického síťování výrobků z polyvinylchloridu podle vynálezu je vhodný pro síťování výrobků plošného charakteru /nánosy, fólie/ i objemového charakteru /trubky, profily/.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží dále uvedené příklady.

Přikladl

Pro oplášťování elektrických kabelů byla připravena následující směs:

práškový polyvinylchlorid	i hmot. směsi 67,5
změkčovadlo esterového typu	15
třífunkční monomerní akrylester	15
stabilizátor Ba/Cd	1,5
4-chlorthioxanton	0,5
trietanolamin	0,5

Tato směs byla roztavena ve šnekovém vytlačovacím stroji a ve formě taveniny použita k oplášťování vodiče o průměru 1,2 mm. Izolační vrstva měla tloušťku 0,8 mm, takže celkový průměr izolovaného vodiče byl 2,8 mm. .

Do výrobní linky bylo začleněno osvětlovací zařízeni, které exponovalo oplášťovaný kabel při výstupu z hubice vytlačovací hlavy při teplotě izolační vrstvy 100-150 °C. Osvětlovací zařízení tvořily tři středotlaké výbojky s příměsí halogenidu /InJ/ ve výbojové trubici s maximální intenzitou záření v oblasti 400 nm. Vzdálenost vodiče od výbojky byla 800 mm.

Při intenzitě světla 100 k/x a teplotě izolace exponovaného kabelu 50 °C je k dosažení tepelné odolnosti kabelu 120 °C nutná doba světelné expozice 180 s, zatímco při teplotě izolace kabelu 150 °C postačí doba světelné expozice 0,5 s. Této době odpovídá pak rychlost vytlačování, která může dosáhnout 100 m/min.

Takto vyrobený elektrický kabel se vyznačuje odolností izolační vrstvy proti protlačení při zkoušce odolnosti izolace a pláště z měkčeného polyvinylchloridu proti tlaku za zvýšené teploty /ČSN 347010, zkouška 61/ až do teploty 120 °C oproti 50-60 °C u stejného kabelu s nesíťovanou izolací.

39799

Příklad 2

Pro natírání na nekonečnou podložku byla připravena následující směs:

% hmot. směsi pastotvorný polyvinylchlorid 50 změkčovadlo esterového typu 35 dvojfunkční monomer metakrylátu 12,5 organocíničitý stabilizátor 2,0 dietoxy-fenyl-acetofenon 0,5

Tato směs byla na natíracím zařízení nanesena na nekonečnou separační podložku a želatinována v tunelové sušárně při teplotě 190 °c. Při výstupu z tunelové sušárny byl nános osvětlen vysokotlakovou rtuťovou výbojkou s vysokou intenzitou záření v oblasti 350 nm při teplotě nánosu 150-170 °C. Vzdálenost výbojky od nánosu byla 400 mm, rychlost posuvu při natírání byla 10 m/min.

Po ochlazení na normální teplotu má fotochemicky síťovaná fólie následující vlastnosti:

modul při 100 % deformaci pevnost v tahu tažnost nerozpustný podíl v tetrahydrofuranu nesítovaná fólie 3,2 MPa

12,1 MPa 560 % %

síťovaná fólie 8,8 MPa 17,9 MPa

330 % %

Takto vyrobená fotochemicky síťovaná fólie může být použita jako krycí vrstva syntetické usně nebo podlahoviny, neboť ve srovnání s nesítovanou fólií má lepší mechanické i chemické vlastnosti.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob kontinuálního fotochemického síťování výrobků ze směsí na bázi polyvinylchloridu obsahujících světlocitlivou reaktivní složku, vyznačující se tím, že výrobky se bezprostředně po tepelném zpracování směsi do konečného tvaru, při teplotě výrobku 50-200 °C, exponují světelným zářením vlnové délky o rozsahu 200-800 nm ze zdroje vysokotlaké nebo středotlaké rtuťové, halogenidové, xenonové nebo sodíkové výbojky.