Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wosków ochronnych tak zwanych antyozon?_ntów fizy¬ cznych, chroniacych gume przed bezposrednim dzialaniem czynników atmosferycznycli, a zwlaszcza ozonu. Pod wplywem ozonu — na powierzchni naprezonych wulkanizatów gumowych (z kauczuków zawierajacych pod¬ wójne wiazania) powstaja spekania ozonowe, prostopadle do kierunku naprezenia, których wzrost powoduje stopniowe niszczenie gumy.W celach ochronnych stosuje sie woski, których dzialanie polega na zapobieganiu powstawaniu spekan poprzez wykwitanie wosku na powierzchni wulkanizatu i tworzenie cienkiej warstwy ochronnej. Wosk wprowa¬ dza sie do mieszanki kauczukowej w ilosci 2-15 czesci wagowych na 100 czesci wagowych kauczuku w po¬ czatkowej fazie mieszania, aby ulatwic optymalna jego,dyspersje. Oprócz dzialania ochronnego woski spelniaja dodatkowo role zmiekczaczy.Znane antyozonanty fizyczne sa woskami naftowymi o specyficznych wlasnosciach: odpowiednim stopniu rozpuszczalnosci w kauczuku, szybkosci dyfuzji w gumie, szybkosci wykwitania na powierzchnie, zdolnosci do tworzenia równomiernej, ciaglej elastycznej warstewki. Wlasnosci te zalezne sa od skladu i struktury krysta¬ licznej wosku. W znanych woskach ochronnych dla przemyslu gumowego zawartosc n-parafin jest nie mniejsza niz 40% wagowych. Wedlug sposobu znanego z polskiego opisu patentowego nr 47004 woski twarde otrzymuje sie przez ogrzewanie w temperaturze 130 - 170°C wosku z polietylenem o ciezarze czasteczkowym od 30000 do 100000.Istota wynalazku polega na zastosowaniu do wytwarzania wosków ochronnych wosku naftowego o zawar¬ tosci 35 - 75% wagowych izoparafm i stopniu jego zaolejenia nie wiekszym niz 3% wagowych. Stwierdzono, ze podstawowym kryterium przydatnosci wosku ochronnego dla przemyslu gumowego jest jego struktura krysta¬ liczna. Pozostaje w scislym zwiazku z zawartoscia izoparafin w wosku naftowym i niskim stopniu jego zaolejenia.Sposób wedlug wynalazku wytwarzania wosku ochronnego dla przemyslu gumowego polega na zastosowa¬ niu wosku naftowego stanowiacego frakqe (gaczu parafinowego lub parafiny surowej) o zakresie temperatur wrzenia 400 - 550°C, o zawartosci izoparafin, charakteryzujacych sie struktura mikrokrystaliczna, od 35% do 75% wagowych odolejonej (na przyklad w przypadku gaczu) do zawartosci oleju nie wyzszej niz 3,0% wagowych,2 115 272 ewentualnie rafinowanej za pomoca ziemi odbarwiajacej do uzyskania pozadanej barwy. Do tak przygotowanego wosku naftowego, w atmosferze gazu obojetnego, wprowadza sie znany polimer np. polietylen o ciezarze czaste¬ czkowym od lxl04 do 3xl04 i wskazniku plyniecia 1,4 - 2,6 g/10 min. w ilosci 0,5 - 5% wagowych, w zaleznosci od jakosci bazy, oraz antyutleniacz chemiczny typu alkilofenolowego, w ilosci od 0,1 do 0,3% wagowych i podgrzewa sie do calkowitego rozpuszczenia polimeru w temperaturze 110 - 170°C, z równo¬ czesnym energicznym mieszaniem mechanicznym.Polimer mozna wprowadzac bezposrednio lub w postaci koncentratu, tj. roztworu polimeru w stosunkowo niewielkiej ilosci wosku. Po wymieszaniu jednorodna mieszanine o temperaturze krzepniecia 56 - 68°C, penetra¬ cji w 25°C 24 kIO-1, lepkosci w 100°C 4-8 mm2/s oziebia sie do temperatury 100 - 110°C i w tej tempera¬ turze rozlewa sie do worków, tac lub granuluje.Przyklad I. Sporzadzanie 20 kg wosku ochronnego na bazie frakcji pochodzacej z parafiny surowej.Do 19,88 kg frakcji uzyskanej na drodze redestylacji parafiny surowej o zakresie temperatur wrzenia 450 - 550°C, o temperaturze krzepniecia 61 - 65°C, zawartosci oleju okolo 1,5% wagowych, zawartosci izopa- rafin 35%^-wagowych, stopionej i podgrzanej do temperatury okolo 120°C dodaje sie 0,1 kg polietylenu o ciezarze czasteczkowym 1-3 • 104; o wskazniku plyniecia 1,4 - 2,6 g/10 minut. Calosc kompozycji miesza sie przez okrcS okolo 3 godzin az do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Nastepnie dodaje sie 0,02 kg 2,6 -dwu-HI-butylo-4-metylofenolu i miesza jeszcze przez okolo 30 minut.Przyklad II. Sporzadzanie 20kg wosku ochronnego na bazie gaczu parafinowego. Do 19,38kg frakcji wycietej na drodze redestylacji gaczu parafinowego, pochodzacego z odparafinowania rozpuszczalnikowe¬ go olejów, odolejonej i rafinowanej ziemia odbarwiajaca, o zakresie temperatur wrzenia 440 - 530°C, o tempera¬ turze krzepniecia 59 - 64°C, zawartosci oleju ponizej 2% wagowych,, zawartosci izoparafin 68% wagowych, stopionej i podgrzanej do temperatury 130°C dodaje sie wczesniej przygotowany koncentrat polietylenowy w ilosci 0,6 kg. ,\ Koncentrat sporzadza sie rozpuszczajac polietylen, jak w przykladzie I, w niewielkiej ilosci frakcji wosku naftowego (w stosunku 1:1 do 1:5). Kompozycje miesza sie przez okolo 3 godziny i dodaje 0,03 kg 2,4-dwume- tylo-6-tetrabutylofenolu i miesza jeszcze przez okolo 30 minut. Calosc operacji prowadzi sie w atmosferze gazu obojetnego.Przyklad III. Sporzadzanie 20kg wosku ochronnego na bazie gaczu parafinowego. Do 19,86kg frakcji wycietej na drodze redestylacji gaczu parafinowego pochodzacego z odparafinowania rozpuszczalnikowe¬ go^ olejów, odolejonej i zrafinowanej ziemia odbarwiajaca o zakresie temperatur wrzenia 430 - 520°C o tempera¬ turze krzepniecia 58 - 63°C, zawartosci oleju 1,2% wagowych, zawartosci izoparafin 55% wagowych, stopionej i podgrzanej do temperatury 110°C dodaje sie poliizobutylen o ciezarze czasteczkowym okolo 1000 w ilosci 0,12 kg. Kompozycje miesza sie przez okolo 2 godziny i dodaje 0,02 kg 2,4-dwumetylo-6-tetrabutylofenolu i miesza jeszcze przez okolo 30 minut.Przyklad IV. Zastosowanie wosku ochronnego w modelowej mieszance na boki opon.Tablica 1 Skladniki mieszanki \ Kauczuk butadienowo-styrenowy (Ker 1500) Stearyna Tlenek cynku Sadza FEF Olej mineralny Dwusiarczek dwubenzotiazolilu Dwufenyloguanidyna Dwusiarczek czterometylotiuramu 1 Fenylobetanaftyloamina N-fenylo-hT-izopropyloparafenylo- nodwuamina Wosk Siarka Mieszanka A z woskiem ** 100,00 1,00 5,00 50,00 5,00 1,00 0,30 0,20 1,00 1,00 3,00 2,00 Mieszanka B bez wosku 100,00 1,00 5,00 50,00 5,00 1,00 0,30 0,20 1,00 1,00" — 2,00 Mieszanka C z woskiem TK-62* 100,00 1,00 5,00 50,00 5,00 1,00 0,30 0,20 1,00 1,00 3,00 2,00 Mieszanka D z woskiem*** 100,00 1,00 5,00 50,00 5,00 1,00 0,30 0,20 1,00 1,00 3,00 2,00 * wosk TK-62 jest woskiem wg polskiego opisu patentowego nr 47004 zawierajacy parafine i polietylen. ** wosk zawierajacy polietylen *** wosk zawierajacy poliizobutylen Ilosci skladników w tablicy 1 podano w czesciach wagowych.Wyniki badania odpornosci wulkanizatów na dzialanie ozonu przy stezeniu ozonu 50 pphm, w temperaturze 50°C a) metoda Yanderbilta, w ciagu 72 h, przy wydluzeniu próbek 20%. *\115 272 3 Tablica 2 Czas w h do pojawienia okreslonego stopnia spekan ocenianego wedlug 7-stopniowej skali *) Stopien spekan Wulkanizat A Wulkanizat B Wulkanizat C Wulkanizat D 1 5 ,6 22 2 3 brak spekan 7 | 22 7 24 30 42 4 5 do konca badania 30 I 34 31 35 50 66 6 pow. 72 h pow. 72 h pow. 72 h *) stopien 0 — brak spekan widocznych pod lupa 5X powiekszajaca; stopien 1 — bardzo male spekania widoczne pod lupa 5X, niewidoczne pod lupa 3X powiekszajaca; stopien 2 — spekania widoczne pod lupa 3X? niewidoczne okiem nieuzbrojonym; stopien 3- — bardzo male spekania widoczne okiem nieuzbrojonym; stpien 4 — wyrazne spekania; stopien 5 — srednie spekania; stopien 6 - bardzo silne spekania, lub próbka zniszczona b) metoda Amsdena, w ciagu 64 h, przy zakresie wydluzen 0 - 50%.Tablica 3 Wartosci wydluzenia progowego, x%, po kolejnych czasach badania Czas badania, h Wulkanizat A Wulkanizat B Wulkanizat C Wulkanizat D 22 N N N N 40 N 16 14,6 N 58 N 11,2 10,3 N 64 | N 1 10,8 9,8 N N - brak spekan na próbce.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wosków ochronnych dla przemyslu gumowego przez rozpuszczenie polimeru w wosku w temperaturze do 170°C, znamienny tym, ze wosk naftowy o zakresie temperatur wrzenia od 400 do 550°C, otrzymany z redestylacji gaczów lub parafin surowych, zawierajacy'35 - 75% wagowych izoparafiri przy stopniu jego zaolejenia nie wiekszym niz 3% wagowych, ogrzewa sie w temperaturze 110-170 C z polimerem, korzystnie polietylenem o ciezarze czasteczkowym od 1 - 3 x 104, w ilosci 0,5 - 5% wagowych oraz antyutleniaczem chemicznym typu alkilofenolu w ilosci 0,1 - 0,3% wagowych w atmosferze gazu obojetnego przy ciaglym mieszaniu do calkowitego rozpuszczenia polimeru i uzyskania jednorodnej masy.Zaklad Wydawniczo-Poligraficzny WPL Zam. 497. Naklad 105 Cena 100 zl PL