CS266065B1

CS266065B1 - Velkoobjemové elastické bloky a způsob jejich výroby

Info

Publication number: CS266065B1
Application number: CS88379A
Authority: CS
Inventors: Tatana Ing Smatlova; Pavel Ing Svoboda; Miroslav Ing Mojzis; Petr Ing Kohoutek; Miroslav Ing Baleja; Milan Ing Sindelar
Original assignee: Tatana Ing Smatlova; Svoboda Pavel; Mojzis Miroslav; Petr Ing Kohoutek; Baleja Miroslav; Milan Ing Sindelar
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS37988A1

Abstract

Velkoobjemové elastické bloky jsou tvořeny polymerem připraveným reakcí tele- chelických polymerů typu hydroxylem terminovaných polybutadienů a/nebo jejich hydro- genovaných produktů a/nebo hydroxylem terminovaných kopolymerů butadienu např. s akrylo- nitrilem, a/nebo hydroxylem terminovaných polyeterů a polyfesterů s diizokyanáty, pro- dlužovadly a síEovadly, s molárním poměrem součtu všech aktivních vodíků z aminových, hydrozaminových a hydroxylových skupince skupinám izokyanátovým 0,8 až 1,05:1 až 1,2. Bloky mohou sestávat z vrstev o různém slože- polymeru. Polymer může být plněn sazemi, anorganickým plnivem, pryžovou drtí, dřevěným odpadem apod. v množství až 2 500 hmot. d. na 100 hmot. d. polymeru. Způsob výroby bloků je jednostupňový nebo dvoustupňový, při teplotě míchání 15 až 100 °C, příp. 15 až 200 °C a síEování 15 až 200 °C bez tlaku nebo do 0,5 MPa.

Description

Vynález se týká velkoobjemovýeh elastických bloků a způsobu jejich výroby.

Velkoobjemové elastické bloky se v polsedních letech používají s úspěchem jako amortizační základové elementy. 7. pružných vel koob jemovýeh bloků o rozměru např. 1 500x700x150 mm vyráběných z pryže se pokládají např. přejezdy vozovek přes železniční dráhy, ve strojírenství ru * používali p i < i odpl ιι rui í a ’ιρι Λνιιΐ' uložení π I i o l π v i e i i ob základech a ve π t a vehn i c I v f jako zákJady stavebních jednotek odolných vůči zemětřesení. Kromě aplikací v konečném tvaru lze veloobjemové pryžové bloky použít i jako polotovar, např. pro štípání na pryžové plotny.

Výroba velkoobjemovýeh pryžových bloků z klasické pryže sestává z řady náročných technologických operací. Klasická gumárenská směs musí být lisována nebo vstřikována vysokým tlakem, což vyžaduje konstrukčně náročné a těžké formy, lisy a ostatní s tím související zařízení. Několika hodinová vulkanizace při teplotě 150 až 170 °C je energeticky náročná.

Ve velkoobjemovém bloku dochází navíc k nerovnoměrnému prohřívání, které může způsobit předvulkanizování povrchové vrstvy, při nedovulkanizovaném vnitřku bloku. Výsledkem je zhoršení kvality výsledného výrobku. Tento nedostatek lze odstranit pouze složitým modelováním vulkanizačního procesu a vrstvením bloku ze směsí obsahujících odlišná množství vulkanizačního činidla a urychlovače, což komplikuje míchání směsí.

Tyto nevýhody odstraňuje výroba velkoobjemovýeh bloků z materiálů na bázi polyuretanů. Bloky z polyuretanů však mají také své nevýhody. Patří mezi ně např. snížená odolnost proti hydrolýze. Rovněž teplota skelného přechodu -30 °C nezaručuje jejich trvalou elapticitu při všech povětrnostních podmínkách. Je proto účelné opatřit velkoobjemové bloky z polyuretanů ochrannou vrstvou z kaučuku typu EPDM, čímž se při vyšší ceně bloku výroby navíc komplikuje.

Uvedené nevýhody odstraňují velkoobjemové elastické bloky a způsob jejich výroby podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že bloky jsou tvořeny polymerem připraveným reakci telechelických polymerů typu hydroxylem terminovaných polybutadienů a/nebo jejich hydrogenovaných produktů a/nebo hydroxylem terminovaných kopolymerů butadienu s akrylonitrllem, styrenem, izoprenem a metylstyreny a/nebo hydroxylem terminovaných polyeterů a polyesterů s dilzokyanáty např. typu toluendiizokyanátu, difenylmetandiizokyanátu a/nebo polyizokyanáty nebo jejich směsí, s prodlužovadly a sítovadly vícefunkčníml alkoholy, aromatickými diaminy, alifatickými hydrozaminy, vícefunkčními diaminoalkoholy, případně jejich kombinací, s molárním poměrem součtu všech aktivních vodíků z aminových, hydrozaminových a hydroxylových skupin ke skupinám izokyanátovým 0,8 až 1,05:1 až 1,2. Je výhodné použít telechelický polymer se střední číselnou molekulovou hmotností 800 až 8 000 a se střední číselnou funkčností 1,5 až 2,5. Bloky mohou být jednovrstvé nebo sestávat z vrstev o různém složení polymeru podle požadovaných vlastností elastického bloku.

Polymer může být v jednotlivých vrstvách plněn různými plnivy, např. sazemi, anorganickým plnivem s velikostí částic až 150 mm, částicemi dřeva o velikosti částic až 150 mm, pryžovou drtí o velikosti částic až 150 mm, drtí z plastů s částicemi do 15 mm nebo kombinací těchto plniv, s celkovým množstvím plniva až 2 500 hmot. d. na 100 hmot. d. polymeru. Anorganické plnivo může být např. kaolín, křída, vápenec, křemičitany, oxid křemičitý, bentonit, jíly, křemeny, žuly, ruly, břidlice nebo písky. Velkoobjemový blok může být také ještě vyztužen textilní výztuží nebo kovovým pletivem. Polymer může dále obsahovat běžné přísady, např. katalyzátory, změkčovadla, tepelné a světelné stabilizátory, antioxidanty, retardéry hoření, pigmenty a/nebo barevná plniva. Lícová vrstva je s výhodou provedena z kompozice doplněné barevnými pigmenty a/nebo barevnými plnivy a světelnými stabilizátory.

Velkoobjemové elastické bloky podle vynálezu lze vyrábět jednostupňovým nebo dvoustupňovým procesem. Při jednostupňovém procesu se v případě neplněné vrstvy smísí telechelický polymfer, diizokyanát, prodlužovadlo a sitovadlo a případně další běžné přísady při teplotě 15 až 100 °C. Při dvoustupňovém způsobu se v 1 stupni smísí telechelický polymer s izokyanátem pří teplotě 15 až 100 °C a vzniklá kompozice se ve druhém stupni smísí s prodlužovadlem a sítovadlein při teplotě 15 až 200 °C. Směs se nalije do formy, u vícevrstvých bloků se na tuto vrstvu nalijí další vrstvy a směs se vulkanizuje bez tlaku nebo tlakem do 0,5 MPa při teplotě 15 až 200 C. U plněných směsí se plnivo vmíchá do jednotlivých složek směsi, a/nebo do kompozice nebo se alespoň část plniva míchá současně se složkami směsi nebo se část nebo celé množství plniva vmíchá do připravené směsi.

Vel koob'lemové elanlické bloky podle vynálezu se vyznačují drobnými mechanickými vlastnost mi, mi .izuvzíloi noíil (, cl íin I lc I Lou s odolností proti trvalé deformaci. Možnost vysokého stupně plnění polymeru nejrúz.ně jšími plnivy snižuje ceny velkoobjemových bloků podle vynálezu a dává možnost zužitkovat 1 odpadní suroviny, např. ojeté pneumatiky. Na rozdíl od polyuretanových bloků nedochází k hydrolýze povrchové vrstvy. Další výhody přináší způsob výroby velkoobjemových elastických bloků podle vynálezu. Důležitá je především podstatně nižší energetická náročnost výroby oproti klasickému způsobu výroby pryžových bloků. Sníží se rovněž cena forem, které nemusí být tak masivní jako pro bloky pryžové.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklady.

Přiklad 1

Velkoobjemový elastický blok plněný pryžovou drtí, vyrobený jednostupňovým procesem. Složení směsi:

oligobutadienový kapalný kaučuk 100 hmot.d.

Mn = 5 278, fn = 1,96 toluendiizokyanát 11,73 hmot. d.

trimetylolpropan 1,51 hmot. d.

urychlovač 0,02 hmot. d.

pryžová drt, frakce 1 až 7 mm s prachovým podílem 380,00 hmot. d.

Pryžová drt o sypné hmotnosti 0,43 g/cm se získá mletím opotřebovaných běhounovych pásů osobních pneumatik.

Jednotlivé komponenty směsi kromě pryžové drti se rychle smísí a směs se intenzivně promísí při pokojové teplotě. Do míchacího zařízení (např. planetové míchačky) se odváží pryžová drt a přidá se předem’připravená kompozice. Po promíchání se pryžová drt, jejíž částečky jsou obaleny kompozicí, nasype do formy. Stěny formy jsou opatřeny separační vrstvou (např. roztokem siloxanového kaučuku v benzinu nebo PE fólie). Před zalisováním se kompozice zhutní upěchováním. Lisování probíhá při tlaku 0,3 MPa, teplotě okolí (20 °C) přibližně 20 hodin. Po otevření formy se blok může podle použití opatřit, povrchovou vrstvou nebo se rozštípe na plotny. Výsledný materiál je kompaktní a jeho specifická hmotnost je 1,1 g/cm³.

Příklad 2

Velkoobjemový elastický blok plněný sazemi, připravený jednostupňovým způsobem. Složení směsi:

dispergovaná směs oligobutadiendiolu 100 hmot. d.

a sazí, hmotnostní poměr 100:50 toluendiizokyanát 20,0 hmot. d.

1,4 butandiol 7,0 hmot. d.

urychlovač 0,04 hmot. d.

Dispergovaná směs oligobutadiendiolu (Mn 2 000, fn = 2) a returtových sazí se připraví v dispergačním zařízení. Kompozice se zamíchá v míchacím zařízení, nebo se míchá kontinuálně při pokojové teplotě. Po zamíchání se naplní do formy opatřené separačním prostředkem a nechá se v otevřené formě nebo ve formě uzavřené, příp. s horní deskou opatřenou desénem, zesilovat při teplotě okolí po dobu 16 hodin.

Příklad 3

Velkoobjemový elastický blok, připravený dvoustupňovým způsobem. Složení směsi:

oligobutadiendiol Mn = 2 900, fn = 2 100 hmot. d.

*	4 , 4 ' 11 1 f ony 1 «μ» 1 and i '	i znkynn/i1	24,4 bund .	d.
	tr ImetaJLolpropnn		1,1 hnioL.	(1.
	butandiol		3,3 hmot.	d.
-	dibutylftalát		20,0 hmot.	d.
	urychlovač		0,03 hmot,	. d

V reaktoru se při 60 °C během 40 minut připraví předpolymer z oligobutadiendiolu a 4,4'-difenylmetandiizokyanátu. K výslednému produktu se přimíchají ostatní složky. Kompozice se naplní do připravené formy. Sítování probíhá ve formě při teplotě okolí (23 °C) přibližně 18 hodin. Materiál je homogenní a jeho specifická hmotnost je 1,05 g/cm³.

Příklad 4

Velkoobjemový elastický blok sendvičového typu, složený ze 4 vrstev.

Do formy se do výšky asi 10 cm nasype pryžová drt obalená kompozicí, připravenou způsobem uvedeným v příkladu 1. Na tuto vrstvu se položí kovové pletivo a na ně se nasype další vrstva (20 cm) obalené pryžové drti. Po upěchování se forma uzavře a zalisuje tlakem 0,3 MPa po dobu 3 hodin. Po otevření formy se na povrch bloku nanese kompozice plněná sazemi, připravená způsobem uvedeným v příkladu 2. Tlouštka této horní, monolitické vrstvy je přibližně 3 cm. Takto připravený blok zraje ve formě asi 20 hodin.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Velkoobjemové elastické bloky vyznačené tím, že jsou tvořeny polymerem připraveným reakcí hydroxylem terminovaných telechelických polymerů typu polybutadienů, jejich hydrogenovaných produktů, kopolymerů butadienu s akrylonitrilem, styrenem, izoprenem a metylstyreny, polyeterů a polyesterů, s diizokyanáty a/nebo polyizokyanáty, dále s prodlužovadly a sitovadly vicefunkčními alkoholy, aromatickými diaminy, alifatickými hydrozaminy, vícefunkčními diaminoalkoholy nebo jejich kombinací, s molárním poměrem součtu všech aktivních vodíků z hydroxylových, aminových a hydrozaminových skupin ke skupinám izokyanátovým 0,8 až 1,05:1 až 1,2, přičemž bloky mohou sestávat z vrstev o různém složení polymeru.
2. Velkoobjemové elastické bloky podle bodu 1, vyznačené tim, že polymer v jednotlivých vrstvách obsahuje anorganické plnivo, částice dřeva nebo pryžovou drt s Velikostí částic 150 mm, drt z plastů s velikosti částic až 15 mm, saze, nebo kombinací plniv, v celkovém množství plniva až 2 500 hmot. d. na 100 hmot. d. polymeru.
3. Velkoobjemové elastické bloky podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že anorganické plnivo je kaolín, křída, vápenec, křemičitany, oxid křemičitý, bentonit, jíly, křemeny, žuly, ruly, břidlice, písek.
4. Velkoobjemové elastické bloky podle bodu 1, vyznačené tím, že jsou vyztuženy textilní nebo kovovou výztuží.
5. Způsob výroby velkoobjemových elastických bloků podle bodu 1, vyznačený tím, že při jednostupňovém způsobu se složky smísí při teplotě 15 az 100 C, při dvoustupňovém způsobu se v prvním stupni smísí telechelický poloměr s izokyanátem při teplotě 15 až 100 °C a vzniklá kompozice se ve druhém stupni smísí s prodlužovadlem a sítovadlem při teplotě

15 až 200 °C, směs se nalije do formy, u vícevrstvých bloků se na tuto vrstvu nalijí další vrstvy a směs se vulkanizuje bez tlaku nebo tlakem do 0,5 MPa při teplotě 15 až 200 °C.
6. Způsob výroby velkoobjemových elastických bloků podle bodu 5, vyznačený tím, že plnivo ne vmíchá do složek směsi, a/nebo do kompozice a/nebo se míchá současno rp složkami směsi a/nebo se vmíchá do připravené směsi.