HU228381B1

HU228381B1 - Eljárás bitumenmodifikátorok elõállítására katalitikus termomechanikai oxidációval és a termékek alkalmazása

Info

Publication number: HU228381B1
Application number: HU0900375A
Authority: HU
Inventors: Tamas Dr Szekely; Horst Eizinger; Saleh Hanna Thaier
Original assignee: Villas Austria Gmbh
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2013-03-28
Also published as: HU0900375D0; EP2275482A1; EP2275482B1; HUP0900375A2; ATE529474T1

Description

3ADAS ALAPJÁUL szolgáló változat

Eljárás ** * oxidációval és a termékek alkalmazása

A találmány' tárgya bitumen modifikátorok előállítása műanyag-keverékekből katalitikus termomechanikai oxidációval és a kapott termékek felhasználása a bitumenes szigetelőlemez gyártásban alkalmazott bitomen-massza gyártásához.

Ismeretes az, hogy a kőolaj finomításnál desztilláeiőval előállított n.n egyenes bitumenek alapvető felkai tulajdonságainak egy része nem felel meg a felhasználás által támasztott követelményeknek. Elsősorban a lágyuláspontról van sző (győíűs-golyós· lágyulásponf), valamint arról a hőmérséklettől, melyre a lemezt lehűtve ha|titásnál szemmel látható repedés következik be (hidegí érési hőmérséklet). A két hőmérséklet közti tartományt ”plasztikussági tartománynak” nevezik, A bitumenek minőségi javításánál egyrészt növelni szükséges a plasztikussági tartományt, másrészt azt az egyes felhasználások konkrét igényel szerint a hőmérséklet tengelyen felfelé (fokozott hőállósági igény) illetve lefelé (hideg és fagytürési igény) kell eltolni. Á hőmérsékleti illetve plasztikussági tartomány javítását a bitumeneknek szintetikus polimerekkel történő keverése útján törekednek megoldani, ezt nevezik ”polimeres bitumen modifikációnak”,

A jelen találmány tárgya ennek a bitumen módosításnak a javítása, mégpedig vízszigetelő vagy más bitumenes lemeztermék gyártására való felhasználás szempontjából, ♦ ««*« * *' * *·» ♦ · * # * > ♦

Ismeretes, hogy egy adott polimer-biftaneii modifikációs célra csak akkor használható, ha az a szófeaaforgő bitumennel olyan keveréket képez, mely hosszabb· ideig is tárolható. Ennek vizsgálatára többféle módszer ismert. Vizsgálataink és a cél szempontjából legcélszerűbb az o. átcsapási koncentrációnak fiuoreszcenciás mikroszkóp! vizsgálata. Elsősorban abból kell kiindulnunk, hogy maga a bitumen kolloid rendszer, melyben az olajos diszperziós közegben (ezt nevezik, malténnak) nagy móltömegö. és erősen elágazó szerkezetű diszperz részek (ez az u.m asztalién) találhatók. Modifikátor polimer adagolásával e rendszer stabilitása csak. akkor maradhat meg, ha az nem újabb diszperz részként jelenik meg (vagyis mintha aszfaltén volna), hanem ha magába szívja (duzzadással) a maként és átveszi annak .kolíoidikai szerepét vagyis mint űj diszperziós közeg jelenik meg. Ez a közismert „átcsapás” jelensége olyan bitumen esetében melynek az adagolt polimer duzzasztásához nincs elegendő olaj-tartaléka a polimeren kívül még olaj adalékolása is szükséges lehet. E folyamat megfigyelésére a fiuoreszcenciás mikroszkópia azért célravezető, mert a bitumen egyik komponense sem fluoreszkál, így a polimernek bitumenbe történő adagolása során, jól megfigyelhető, hogy a fekete háttérben először megjelennek fényes izolált szemcsék, (cseppek), majd adott koncentrációnál a szerepek megcserélődnek és a íényes-kontmuus háttérben láthatók, fekete cseppecskék. Ez a stabil rendszer létrejöttét jelzi és az igy adódó koncentráció az a minimális mennyiség, amely stabilis modifikált bitumen létrehozásához szükséges.

* «Y<ífr 91

W* ·» Φ » V Μ « » * ** ♦ ·♦.»♦ «' · * ♦ «* «« *««« *χ «««

A műanyagok költségét a gyártás bonyolultsága, másrészt a piac volumene polietilének, polipropilének, polisztirol PVC a legolcsóbbak. Ezek a termékek azonban nagy mókömegük és jelentős kristályos hányaduk folytán bitumennel nem összeterhetők, inkompatibilisek.

A bitumen modifikációját a gyakorlatban ezért csak e célra szintetizált speciális polimerekkel lehet megoldani, melyek amoríak illetve csak kis kristályos, hányaddal rendelkeznek. Ezek közül a sztirol-butadién-sztirol kopolimer, az SBS és annak számos változata a legelterjedtebb. Ezek alkalmazását két tényező korlátozza. Az egyik magas áruk, ami egyrészt a monomerek árából másrészt az alkalmazott poíimerizációs technológia költséges voltából adódik?. A másik hátrány a az SBS típusú polimerek felhasználásának az, hogy Í2Ö C° feletti lágyuláspont nem érhető el, ezért a kontinentális éghajlati feltételeink is koriálozzák nyári alkalmazásukat A. technika mai állása szerint tehát a bituoienipar igényei olyan modifikáló szert, amely biztosítja a jő hidegviselkedést, ugyanakkor emeli legalább 10-15 C°~kal a hőállóságot és viszonylag olcsó.

A 6372807 sz. OS szabadalom, olyan eljárást ismertet, mely egyes tömegpolimerekből, nevezetesen polietilénből és polipropilénből kiindulva törekszik hitumen-modifikáíor előállítására. Az eljárásnak az a lényege, hogy legalább kétfajta homopolimer keverékét vagy ezek hulladékát célszerűen megválasztott » «« 4« 4

4 4 4 4 4 44 * » « 44 »

4 4 4 4 4 4 <·« «4 4444 «· 444 adalékokat meehanokémiaiiag forszírozott termikus- degradációval k ata es így óit

Az eljárás hátránya, hogy a ka k a bitumen romőségére túl mutatkozott, így : való alkalmazása csak bizonyos koriál zott volt lehetséges.

zese a z es meleg vise egyaránt javító

Bitumen modífíkátor előállítási eljárásának kidolgozása polietilének és ropílének, valamint ezek kopoli.merjei.nek elegyéből vagy hulladékaiból

Természetes követelmém·, mint minden roodifikáíxn* esetében, hogy a termék k es mar viszonylag

X ·»»*' : mennyiség átcsapást pn ere tyításí pontié él a bitumenból készített lemez

További célkitűzés a .modífíkátor nyersanyagaként a gumiiparban elterjedt

í.n-prot mása is avval a céllal, hogy ezúton sesen megnövelt;

ágú és/vagy hidegállóságu szigetelőlemezek, el t e 1.0» alálmány szerinti eljárás műanyagkeverékből álló bitumen módii ;a uanvul ni khoi kiindulva, intenzív nyírást kifejtő berendezésben és azzal jellemezhető, hogy 1 ;9 ~ 9:1 tömegarányban 0,2 ~ 20

Φ X közötti folyási index (MFR) értékű polietilén és 0,5 ~ 30 közötti folyási index deg) tőmegere számítva I ~ 30 t%~han szmektitet és/vagy zeoklot tartalmazó- aiumíniumszilikát ásványi őrleményt adago és az elegyet 200 sec'^s sec nvírási sebességet és 0,1-1,0 MPA közötti ny írási feszültséget biztosító résben 150-25ÖC⁰ közti hőmérsékleten meehanokémiaí kezelésnek “a-s közötti viszkozitást értékű mi elegyet a késben levegővel érintkezésbe hozzuk, míg a kiindulási polimerek kristályos hányada az elméleti m, és a műanyagé gát o k<

- 0,75 közötti értéket vesz fel

A kapott terméket célszerűen adagolásra alkalmas formába alakítjuk át, pl.

f polietilén alacsony, magas

Ϊ5 sűrűségű teris kissdrösegö ien

A felhasznált polipropilén ízota : vagy ennek valamely más aj _K.i OÍ í-Uiíi.

umerjei vagy tlyen mert tartalmazó hulladék lehet A kereskedelemben és a műanyag * JC« alkalmazásban ugyanis „pohpropilen””ként kezelik azokat a kopoíimerekeí is , melyek előállításánál sem tisztán propilént (és csekély mennyiségű lánezáröt) etilént, illetve 'Π ^A-⁵'Xf?

anos α-olefint is

A nyírásnak kitett műanvagelegy viszkozitását és modifikáló szerepét kívánt zésbe adagolt és a möanyagelegy tömegére számított :% 2ÖÖ°C feletti löbbanáspontú ólánál is szabályozzuk. Az ólai lehet szé:

ΡΈ l&tj &Z.US;:

ai vagy eze& elegye ;tve nyen minőségű olaj.

A nyírásnak kitett műanvageiegv viss mint fentebb már utaltunk táltosén nőv ezt te

-W

A töltőanyag mészkő vagy dolomit őrlemény , kvarcpor, természetes szillkátörlernény, szálló por lehet, célszerűen 200 mikron alatti szemcsékben.

Az intenzív nyírást kifejtő berendezés belső keverő, folyamatos keverő vagy egy illetve kétcsigás extróder lehet. A kiindulási szilárd polimer keverék polietilén komponensét részben vagy teljes mértékben etilén-propilén-dién ( Eí jolímerrel helyet :, mely anyag zitása 10-90 közötti, a sen szerepet vagy nén (ENB)< vagy dklkh de elönvösen előbbi tölti be, dién tartalma minimum 4% előnyösen 8-10 % és a let

Φ * JB

A találmány szerint előállított egynél több, célszerűen két vagy három fájta rztihált eszvagy o?

es egyidejűleg vagy egymás után nyeljük azt a vízszigetelő lemez vagy egyél mes masszát melyet k<

SV:

ideális folyadékokra általában érvényes· a Newton által η™τ/γ η a viszkozitást, τ a nyírási feszültséget, y' pedig nyírási sebességet jelenti.

Figyelembe kell azonban vennünk, hogy a műanyag ömledékek nem Newtoni így a viszkozitás nem a nyírási

Ae nyírási sebességtől Ha tehát az összefüggést mégis közelítésként alkalmazni kívánjuk, úgy az- csak egy adott hőmérsékleten. és nyírási feszültségen helytálló, és ami másfelei esv orientációs értéknek. Az ilyen, nem Newtoni esetekben, az egyenletben szereplő mennyiségeket szokás az „aktuális” jelzővel ellátni. Ha most az egyenletet e megszorítással alkalmazzuk, és a jobboldalán szereplő a fentebb felsorolt értéktartományban tartani a mecl folyamat kivitelezéséhez, akkor az menyeknek megtelem aktuális is tartam kel a kezelés átla f is be kell tartani, ami jő közelítéssel 150 €A A megjelölt határértékek és a fenti es to

i.s tti, optimálisan az

Pa.s közötti viszkozitás'; értéktartomány adódik.

* * »’f· φ «-♦ «Φ«Χ KJt *«

Ha a fent

m.ege.i sk őmledékének előzetesen 150 €°- on és a nyírőfszültség mellett mért viszkozitása kisebb, mint a fentebb tartomány alsó határa, úgy a viszkozitást adalékanyagokkal lehet és j «-g tegí szemcseméretű szkőliszt, talkum, dolomit- vagy szilikátpor lehet, amelynek megválasztása nem kritikus.

i csaű elvi éget ad a kívánt nyírási folyamat kivitelezhetőségére, ezen kívül természetesen az. adott berendezés és a működtetés módjától fífeg, hogy a találmány szerinti nyírási feltételek teljesülnek-e.

legalább 70-90 %-os ki célszerűen .1 (X) ford./pere értékre történő beállításából adódik. Minthogy a belső keverő szakaszos üzemű, ezért adott esetben a ciklus-idő hosszával is segíteni lehet a nvírás optimális feltételeinek biztosításában, illetve a reakció kellő szniex végénél levő szerszám ól (az angolszász adódik, hogy az előirt Teológiai feltételeket adott-csiga-konstrukció- és csiga, forgási sebesség beállításával gyakorlatilag meg lehessen valósítani.

Bár az extrúderekben sem azonos minden a nyírási helyzet, a : az omi lévő moh ható átlagos nyírást leíró alábbi egyenletet

Ι·< * ahol τ a molekulákra ható nyirőfeszültséget, r az extróder nyitási-zónájának rádiuszát, Ap a reakciózonában fellépő nyomás-gradienst jelenti, ílymódon tudjak a kilépő szerszámmal a Ap értéket, s ezúton a meehanokémi&ilag döntő fontosságú τ értékét is meghatározni.

A tennomechanokémiai kezelés egyik célja az alapanyagok, kristályosságának csökkentésé. A bitumenben való jó oldhatóság, vagyis az eredményes modifikáció követelményének a poliolefin alapú termékek felismerésünk szerint akkor felelnek meg, ha a műanyagiparban ismert DSC (differential scanning calorimetry, differenciális entalpia kalorimetria) technikával mért fajlagos (1 g~ ra számolt) olvadáshőjük az elméleti (1ÖÖ % ~ kristályos) olvadáshőjének legfeljebb 8Ö%»át, de előnyösen legfeljebb SÖ-6Ö %-át teszi ki és legalább 15% megmarad. Ezeket az olvadáshő hányadokat nevezik a szakmában kristályos hányadnak. Az egyes gyakorlatban előforduló műanyagok, ^teljesen” kristályos állapotban mért illetve számított olvadáshő értékeire vonatkozóan, a következő szakirodalmi közlemény hivatkozik:

ÁSTM D3418 Standard Test Method fór Enthalpies of Tasion and

Crvstallization of Polymers by Differential Seaimmg Calorimetry,

A .találmány szerinti eljárás másik lényeges tényezője, hogy meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy ha az olvadékot a berendezésben az oda bevezetett levegővel érintkezésbe hozzuk, akkor a mechanofcémiai folyamatokat oxidativ folyamatok ♦ *·♦·♦ * » is kies ezt az un. szí levegőztetést a bera felnyitásával érjük el Kutatásaink szerint az oxidálást addig célszerű folytatni, amíg a münnyagelegy oxídáltságát jellemző karbonéi index értéke a 0,15 - 0,75 értékek között tartományba kerül. A karbonil-index egy olyan, -Fourier óval dolgozó infravörös sp« arányszám, mely a C=O vegyértékrezgé hollámszámnál mért elnyelést a belső zxópiával (FTTR.) mért.

1710-1720 cm meg fcént vett és .170 cm elnyeléshez viszonyítja. Ez a módszer esetünkben is jól használható, mivel a csoportot.

A fenti oxidativ termomeehanikaí folyamatok természetes vagy n jelentősen felgyorsít nevezetesen az agyagkőzeteket, illetve azok szmektit-tartalmát és a zeofitos kőzeteket, amelyek jellegzetes kristályszerkezettel rendelkeznek. A katalizátorszerű alnmíníumszílikátokat előnyösen 3óög alatti szemcseméretű kelt bevinni,.?

, Ϊ rt>* t% <-'· *κ ** * « «

A találmány szerint előállított modifíkátor alkalmassá tehető extrém alacsony (-20 C^ö) alatti törési hőmérséklet illetve kük nvírasi el állás kialakítására, anélkül, hogy az előnyős lágyuláspont növelő re. Az alapvető aversanvasok (PB és PP) mellett a taJ szerinti technológia segítségével beépíthetjük a molekulaszerkezetbe az eül énonen.1

Ez a lehetőség technikailag azért Is fontos.

mert az El egye vagyis kozv előnyős hatásai a taiáimány szerinti eljárással késaállt bítumen-modifikátor van jelen. Á teljes polimerre számítva az EPDM mennyiség 3-50%, célszerűen

3. ezt az EPDM tartalmú

15-181% mennyiségben) akkor a .bitumenben az El mar pepo módon viszont azt. tapasztaltuk, hogy a megi

A találmány szerinti eljárás gy iti kivitelezésénél első léi everekj reee

Ehhez útmutató az 1. példa 1. és 2. táblázata. Ha a modíükátort nem hulladék anyagból állítjuk elő, akkor a szükséges nyersanyagok, keresi termékek. Ha azonban az előállítást egészen vagy részben használat utáni a vat mea, akkor a kevert anv, * * *

X * * « > X x<

reprezentatív mintát veszünk, és ezt frakciókra választjuk szét, oly módon, hogy e frakciók összes mennyisége a teljes kivett mintamennyiségnek mintegy 85-90 t%~át tegye ki. Áz egyes elkülönített frakciókat először FTIR minőségvizsgálattal azonosítjuk, majd egyenként meghatározzuk:'MFR értéküket A feldolgozó berendezés technikai adatainak ismeretében és a nyersanyagkeverék iszei alapjan meghatározzuk a kívánt m

Modifíkátor előállítása standard szigetelőlemez gyártásához asi műanyag to-'v

ó) es izota polipropilénből (iPF) álhtjnk össze. Ezek a nyersanyagok csomagolásra használt : az 1. és 2. tábl resziete ff *»« ♦♦ * * * * X * * * * * « ♦ ♦ * * » ♦ * * * * ** * * « * ♦ Jt χ »

Polietilén, keverék összetétele anyagmegnevezése

ges.N

1133

LDPE (TVK FC 243-51) Kút foka LDPE (TVK FD 243-51) fok fólia

LDPE (TVK FB 243-55) fojt fólia

0,75

2,táblázat vers

anyaga megnevezese

PP feül&dék elsődleges MFR érték A keverékbe

IPP homopöíimer (TVK, H-23SF)	fújt fólia	9	60
IPP homopoílmer	extrádéit fólia	2,5	30
TVK,.H~ő49FH
IPP homopolimer	extrádéit szál	25	10

TVK, H-.145 F

A keverék előállítását a nyersanyagokból. környezeti hőmérsékleten föes<

spirál keverő ve ivegez fólia nyersanyagot agglomerálva, a többi nyersanyagot durva darálók (legfeljebb 5 mm szemcseméret) formájában alkalmazzuk.

Az 1. táblázat szerinti

l.ö kg-ot, a 2.

szerinti kg-ot adagoltunk. Ebhez katalizátorként 9 kg 15·0μ alatt szemcseméretö bazabbentonit őrleményt elegyítettünk, amely 3 8t% montmoril lő kgmészkőliszt volt. Az elegyet a' kg homogenizált elegyet 2 perc alatt egy Farrel gyártmányú FőO Banburytípusú belső ke verőbe adagoltunk. Ebben a gyártóberendezésben végeztük az Ιό példában leírt kísérleteket. Tekintettel, arra, hogy ezekben a berendezésekben a

majd csökkenni kezdett és stacionárius 260 Á-es értékre állt be. További 2 perc után a berendezés adagoló nyílását 10 sec időtartamig megnyitottuk es a berendezésbe levegőt engedtünk. Oxidáció miatt a töltet hőmérséklete megemelkedett (lásd-a 3. táblázatot). A nyírással szembeni ellenállás ebből adódó csökkenése miatt az áramerősség tovább csökkent, a massza hőmérséklete pedí| elérte a '16.5 °C-ot. Ekkor a keverobe szivattyúval 12 kg lőÖ°C~ra előmelegített négy perc elteltével az olajat es az tsy elkészült te:i ge-upusm egycsigas s; es víz alatti vasassal w

A művelet közben a berendezést időszakosan leállítva a kristályossá^ és az oxidáció mértékének megállapítására kisebb laboratóriumi mintákat vettünk. A mintákból formába öntéssel és préseléssel 4 mm-es vastagságú tesztlemezt készítettünk, amelyet 24 óra hosszat szobahőmérsékleten tároltunk. A technológiai ί* *

Az 1. példa szerinti táló hatása

Idő, Oxi- Hőmérsék- Aram- Kristályos % Karbont! Frobaíemez perc dálás let, C° erősség A DSC index FTIR adatai

á.k. LpÁ'CkCC

110

ISO

0,11 (Ml +10

v.·

VZ

1,47 p

?Zx

051.

i5 117 +3 .1.23 -5

127 ~1<

a ífQ időpont a belső keverő berendezésbe történt betöltés befejeztét jelenti.

A táblázat rövidítései: á,k: átcsapásl koncentráció

Lp: Iá et: hidegtörési hőmérse tz L példa szerinti összetételű kör ^Jeggyel az eljárást megismételtük kát;

es oxidáció atkaimazasa nelkuL Az eredményeket a

a. táblázat tartalmazza.

* »* *♦»

3a, táblázat

MC^<:

Áramerősség A

Pröbalemez

á.k. kp, C h.t?^!C

Át/

-V	118	240	80	25	90	+.1 05
5	125	320	75	20	117	+105
”7 f	140	500	71	1.8	120	+10
11	150	530	62	16	124	-1
14	155	200	55	15	125	-5
20	160	170	42	12	127	-8

A 3a táblázatból látható a lényegesen 'hosszabb kezelési idő ellenére a 3. táblázatban már 11 pere után elért kristályosság-esökkenési nem leheteti: elénn, illetve a technikailag reális 10-1.2 pere alatt a kristályossáJelen eljárással elért ese.

értékének mintegy ke E különbség mind az átcsapási koncentráció lényegesen írtékében, mind a gyengébb hídeg~vi y φ β> * « β « φφ * * φ ♦ *♦ φ φ β ♦ *

Modifíkátor előállítása emelt höállóságú szigetelőlemez gyártásához

Az 1. példa szerint járunk el azzal a különbséggel, hogy a következő műanyag komponensek kerültek beadagolásra: 42 kg az 1. táblázat és 236 kg a 2. tábla: szerinti műanyag keverékhez az 1, példában szereplő katalizátort és goltunk» További eltérés, hogy e példa szerinti műanyag-keverék gyártásánál a véghőmérséklet 21 ö C° volt. A gyártás adatait és a ka?

a 4. táblázat $

4. táblázat /ős % K pere dálás Iet, C erősség A

á.k. LpriC h.t?C

no	150	91	0,13
100	150	90	0,13
130	280	75	π on
140	320	54	0,33	18	134 +12
180	400	37	0,42	15	140 +9
210	200	20	0.55	.1.4	154 +3

Ha a fenti két n történő értékelését víz akkor látható, hogy mindegyik alkalmas szigetelő-lemez gyártására, de 1. példa szerinti modífíkátorral készült szigetelőlemez lóként a téli időszakban, a 2. példa szénád termék viszont a vagy akár trópusi körűimé:

is használható.

Modifíkátor alkalmazása plasztomer lemez gyártásához ggőleges, intenzív lapátos kévetővel és fűtéssel ellátott függőleges

ÖOÖ kg mennyiségű 18<M9öC°-ra melegített Β-200-as

VDÍ í k« t példa szerinti modifikál p amíg a i it mintát veszünk és az ?al vizsga;

nem dimer-keverék viszont fluoreszkál, így es a szerkezete tol latnaié. Az eredményes t atesapas, vagyis az a jeienseg, g es a /rész:

megesel zkálo polimer-iazis a ló szemcsék eltűnése után a keverést folytatva, az előbbi masszában 3ÖÖ kg 2. példa szerinti modifikátort oldunk, az.

it mintegy φ ».Α * ♦ « <t « * * srcet vesz is?

masszát t ólai h elkeverve, szigetelőlemezt lonnázunk, töltőanyagként pedig mészkövet vagy ltunk, 5000 kg masszához használt töltőanyag mennyisége a 4. példa szerint az 5, táblázat tartalmazza.

4. példa toazasa magas- lagyulaspontu s2 ez gyártásához is iágyuláspontu és jő hidegtörésű szigete példa szerinti, majd 450 kg 2. példa szerinti modifikátort ada;

bitumenhez a 3.

leírtak, szerint. Az előállított lemez

3O0 kg 1 a főné az 5.

X táblázat mutatjuk be.

A 3 . és 4. példa, szerint előá

Lágyul

V.V't

Penetráció Penetráció Hidegtörési 25 C°~on 60 C°-on he

SZ BF ¹

4. példa

145 wZ 4 +0

135

χ.φ 9 * 9 * 9 9 4

A találmány szerinti eljárás egyik fontos előnye, hogy egyébként azonos í élért hatás annak a svt nversanvagok arányával , Az ősszel:

is a bt « szmeteiölemeí alapú modifikátorokkal kezeljük.

Az 1, ábra 4 mm-es ét les lax. a iák és a .hidegtörési hőmérsékletnek összefüggését szemlélteti.

ranyanak a megvaltoztatasaval az ipari » minősem

Igényeit ki lehet elégíteni műanyaghulladékok alkalmazásával, ami jelentős gazdasági előnyt jelent, LD.PB4P.P egy enlő vagy ahhoz közeli arányú nyersanyag-összetételnél az elkészült moditikátor nem különösebben érzékeny a ági tartományon helül az ingadozásokra, így hulladéknyersanyagok használata esetén az aránytól való eltérés az elkészüli termékek minőségét jelentősen nem

elasztomer-in

Utasát mutatjuk, be, mely a plasztomer és alkalmas.

A modifikátor nyersanyag-összetételben az LDP.E-t részben HDPE-vel helyettesítettük., A HDFE egyik felhasználása a kenőolaj csomagolására * >

forgalomba hozott palack, amely használat után - olajartalma miatt - veszélyes

Az 5. példa szerinti eljárásban nincs szükség a palackok előzetes olajtól való mentesítésére, elegendő a nyersanyagot extrudálni. A előállításánál tartalma ze asvanvi orfe alkalmazunk az 1. példa szerinti szemcseméretben.

Áz 5. példa szerinti modirikátor nyersanyag-elegyének összetételét a 6. táblázat szemlélteik

6. táblázat polimer anyagfajta

mazasa nyersanyagkeverék összetétele kg

LDPE üreges test (fóvási típus) 162

TVK, AC 2014

HDPE

TVK, BA 550-13 flakon (fóvási típus) 40

cső vasi

ÍSj

190 0,35

190 0,2

H-543 F lemez (extrudált)

230

Λ « *

A 6. táblázat szerinti összetételű 270 kg extrahált műanyag-keverékhez 40 kg zeoüt tartalmú ásvány-őrleményí adtunk, A gyártási folyamat annyiban tér el az iától, hogy 3 ízben nyitjuk az adagolónyílást és a gyúrás-keverés végső

Sklete 190-195 C° veit A 7. tábla menyeit es a s proö&temez nnatóonsaaait szeml halemezt I5í%rr enne!

7. táblázat

Idő, Oxí- Hőfok .Áram- Kristályos % Karboml η,Pa Ip.

perc dáeíó C° erősség A DSC index s bt

FOK 150C^Ö á.k. %C'^;í C^ö

0		110	150	7?	0,15
2	-	140	180	68	0,18		0
3		156	210	64	0,21	800	-5	120

4	170	400 50	0,31 900	20 -8	122
5	4-	180	470	40	0,36 950	15 -10	130
6		190	430	31	0,39 920	11 -15	136
7		210	350	21	0,46 890	8 -18	125

Az oxidáció a folyamat adott helyén a belső keverő adagolŐnydásának 10 sec-os megnyitását jelenti. A folyamat közben vett minta olvadékának viszkozitását p,Pa-s egységben I50^ö~on mértük.

* * φ 9 'Κ

Φ Φ φ Φ Α »

Φ Φ * Φ * *

Á 7, táblázat szerinti nyersanyag-össz bitumenes viszkoelasztikus szigetelői tozott or oi

eglőrésí iifikátor előállítás nagy ti mnanvas sk összetételét a;

230/9,0 ·>5

um. sí előzetesen agg:

felhasználásával készült modifikált B-2í)Ö~&s desztillált bitumenes próbalemez

9.táblázat pere dáeiő C°

Áram- Kristályos Karbonil y,Pa.s erősség % Index olvJ5

A 0C°

Át~ Ip. ht Penet csap, ráció % c c c

0,12

0,25	600
0,36	750	25	11.0	„7	33
0,40	800	15	123	«1 a í.	36
0,44	790	8	125	-20	39

♦ « φφ '♦ « χ a X φ( * « XX *

X * Φ X Φ Φ X * * » * * massza nmenesζ mártásához •“«ί

Át toállításs a nyersanyagok eleg) ilgozasához nagy nyiroeröt es így nagy nyi . ilyenek az u.n.

ras eiie forgó exrúderek. Kísérleteinkhez Leístritz LSM 3034 berendezést alkalmaztunk^ melybe 34 mm átmérőin csigákat 30 mm-es cslgaíávolsággal a nyírás volt.

a 11 táblázatban találhatók, A művelet során alkalmazott nyersanyag-keverék összetételét a heti.

♦ ♦

Anyagfajta elsődleges Mérési MER A keverékbe anyagfajta alkalmazása C° adagolt j elemzőt

IPF homopolimer

TVK, H-483.F

6,5 random ko~ fröccsöntés 230 4 er |ζ_597

TVK. AC~ fröccsöntés 190 lentonit adalék

;42%

Dolomit

150μ alat szemeseA 11. táblázatban a 10« táblázat szerinti nyersanyag-keverékből készíthető modífrkátor gyártási adatait mutatjuk be.

»« «X

X X * * • φ φ » * * * > » χ«« * » * *

1I.táblázat τ γ' kristályos karbont!

MPa sec’¹ % index nyírási nyírási feszültség sebesség a massza 15 Pa.s vhzkoziása mellett

0,36	300	76	0,22	26	29
0,38	400	68	0,33	24	31
0,45	500	38	0,54	18	38

na

Az utolsó oszlop adatai azért fontosak mert Mába oldódna egy modifikátorból illan mennyiség, a lemezgyártő gépek ezt. a 15 Pa.s viszkozitás feletti tken nem feldolgozni. Ez az érték tehát akkor jó, ha nem. túl alacsony, mert különben a massza receptárája csak szűk határok között mozoghat.

A fend 15 Pa.s úgy adódik, hogy a lemezek még jelentős (2Ö~35%) töltőanyagot k, ezért alt, de meg fii massza viszkozitása nem haladhatja meg ezt a kritikus ctos hatás a modifikátor koncentrációnak monoton, feggvénye, abban az esetben, ha ez a ^whatárkoneentráció^í? magas, jóval több modíflkátort is ”eibfr” a bitumen, mint ami az átesapáshoz szükséges, ez pedig gyakorlati szempontból a * X gv:

Bei !β növi a keverék egyre >9 *

Φ » Φ * ♦« # «'*· 9 φ 9 9 Φ .»«« 9 99 «9 oldódik bitumenben (B-200) és egyre kisebb koncentrációnál csap át. A kedese pedig arra utal, hogy a km mellett a móltomeg is előnyösen csökken. Ezek azok a körülmények, melyek egy t met

A 7. példa szerinti a nagy bötörés és szívósság a döntő. Ilyen pl. a bitumenes zsindely. A zsindely gyártási rés ázat mutatja.A san szerei állítottuk elő.

Típus sz.	Bitumen 1 %	dodifikátc %	ír Olaj %'	Töltőanyag %'	lp.°C	ht. C^G	25C°
1	40	25	5	30	156	+10	18
7	44	18	8	30	150	+5
3	47	18	10	25	145	-5	z. /

* »χί« κκ *» *

XX- » * ♦ * ♦' *♦· * '· * * * * « » « ♦ * χ * «χ« *« »»'♦« ·♦ ** >'M-tartaimú modifíkátor előállítása höátl 6 szigetelőlemez gyt

AzEPi avas segítségévéi növelhető a találmány szerinti ak az a hamsa, w»v emezt különösen hidegállóvá és rugalmassá teszi, miközben a höállósági és gazd&s&gossagi ke met

Az EPDM 35Dh etilént, mintegy 5t% noröornéntés fennmaradó részben tartalmaz. A táblázati E .vágót 3-1Ö cm-es

V C.' a hideg műanyag]

Az eljárás kivitelezésére a már említett Leistritz LSM extrádért használtuk,

-i . nyírási tseg es 950 sec seoesseg nversanyag-keverék összetételét a 13 . táblázat tartalmazza.

Anvag Keverék összelemző tétele t% » fcfc *'* * χχ «. « * fc fc. :♦:· fc * * «« *· ψ « » « * fc' * ««fc «« fcfcfc* #* **

13, táblázat yersanya

Fujtpdack 230/2,16 U

TVK. H 681 F

LDPE

90/2.16 2

M

Nyersgumi

Zeol.it ásvány

150i szemcse, zeolilt&I alatti szemcseméret

-viszkozitás? érték

A 13. táblázat szerinti Összetételű nyersanyag-kevereket kétféle technológiai úton dolgozzuk fék

14. táblázat dezés % xaiil Viszkóz!- Átcsap. Prohalemez tulajdonsága tás,Pa.s koeentr. Ip.C° ht°C. Penetráció % 25°C oelso 4-5 35 0,32 keverő

2?

5-6 21 O,

138 -25 ♦Hí# »«

Φ W X « X >>

► ** »» «χ

Összehasonlításul a 14. táblázatban bemutatjuk, hogy az 1keverővei és az extrtíderrel elért

Az adatokból kitűnik, hogy a gyártott lemezek hídegtürési hőmérséklete hasonló a manapsag er lemez tulajdonságaihoz, lágyulási pontja viszont lényegesen,

Kiemeljük azt az előnyt, hogy a bitumenes masszára számítva kb. 4t% elasztomer adagolása, minőségjavító hatásában csaknem azonos a l()-12t% Sí massza tu.1

Az 1PP-.EPDM bittér rendszer előnyős mechanikai tulajdonságokkal, rendelkezik, azonban az Ismert technológiával bitumenben nem volt oldható, így bitumen modiíikátorként nem sikerült alkalmazni.

Á 8. példában leírt technológiával a blnér rendszer kevés LDPE-vel és össztömegre számítva 6% montmorillonit tartalmú katalizátorral, végül 91% lékonymentesitert használt olajjal kiegészítve, kiváló minőségű modifikátort eredményez. A műveletet a megelőző példa technikai feltételeivel hajtottuk.

végre.

Claims

1. Eljárás müanyagkeverékhöl állő bitumen modifikátorok előállítására gfinekből kiindulva emelt hőmérsékleten intenzív nyírást kifejtő berendezésben azzal jellemezve, hogy 1:9 - 9:1 tömegarányban 0,

2 - 20 közötti adex (MER.) értékű polietilén és 0,5 ~ 30 közötti folyást index (h szilárd polimer keverékhez a keverék tömegére számítva 1 - 30 t%-ban szmektitet és/vagy zeoíltot tartalmazó aluminiumszilikát ásványi őrleményt adagolunk és az elegyet 200 see'^; ~ 2000 sec* értékek közötti nyírási sebességet és 0,1- 1,0 MPÁ közötti nyírási feszültséget biztosító berendezésben 150»250^eC közötti hőmérsékleten kezeljük és az adott hőmérsékleten 150 Pa.s -1000 Pa.s célszerűen 500 - 900 Pa.s közötti levesov hozzuk, míg a kiindulási polimerek kristályos hányada az elméleti értékhez képest 65 - 20% közöt e csökken, és a mnanyaselegy ox ul-index 0,15 - 0.75 közötti értéket vesz fék it szerinti el í jellemezve.

y az a polietilén alacsony, magas vagy közepes sűrűségű (LDPE, HDPE vagy h φφ * » * ΦΦΦ· X ♦ * φ * * • φ φ φ φ

Κ·Φ Φφ ΧΧΦΦ Φ>

és/vagy lineáris klssürnségü polietilén (LLDPE) vagy ilyen polietilént

3. Az L és 2, igénypont szerinti eljárás valamely más, vagy ilven polimert tartalmazó

-·Ώ^Λ· ·*£&

4. Az 1-3. igém szerinti eljárás, azzal jel ízve, nogy >lt es a müanyagelegy tömegére s:

y/ φ * >y aj vagy ezek elegye illetve ilyen minőségű tartalmazó ólai.

5. Az 1-4, igénypontok szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyírásnak kitett mőanyagelegy viszkozitását tol amely

SZÍJ , vagvszt

Φ* twzX msaem cpor, természetes >n alatti szemese36

1, isé:

szerinti jellemezve, hogy az intenzív nyírást kifejtő belső keverő, folyamatos keverő vagy egy illetve kétesígás ív a lási szilárd

7< Az 1, igénypont szerinti eljárás, vagy teljes uk, mely anvag v

ziszkozítása 10-90 közötti, a dián ss tuen>), de előnyösen előbbi tölti be, dién tartalma minimum

4% előnyösen 8~1Ö % és etilén tartalma legalább 40 %,

8. Az 1-7. igénypont szerinti eljárással előállított bitumen modifikáló?

alkalmazása vízszigetelő lemez vagy egyéb bitumenes lemeztermék gyártásnál cent, hogy egy vagy több, célszerűen keí-három adagokban egyidejűleg vagy egymás után desztillált és/vagy oxidált bitumenben emelt