PL211924B1 - Sposób wytwarzania materiału elastomerowego o ograniczonej palności i zwiększonej adhezji do innych materiałów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiału elastomerowego o ograniczonej palności i zwiększonej adhezji do innych materiałów, zwłaszcza do włókien poliamidowych i poliestrowych, przeznaczonego na wyroby gumowe jak taśmy przenośnikowe czy paski do napędu cięgnowego.

Znane są sposoby wytwarzania materiału elastomerowego o zmniejszonej palności z kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR), polegające na wmieszaniu do tego kauczuku powszechnie stosowanych związków zmniejszających palność - antypirenów pochodzenia organicznego lub nieorganicznego jak chloroparafina, cyjanuran melaminy, pentabromotoluen, tritlenek antymonu, wodorotlenek glinu, mieszaniny tritlenku antymonu z chloroparafina, dodaniu substancji sieciujących, a następnie na ogrzewaniu tej mieszaniny w temperaturze > 150° C w czasie wyznaczonym na podstawie pomiarów wulkametrycznych, uzależnionym od składu mieszanki. Sposoby te są opisane w podręcznikach: International plastics flammability handbook, Hanser Publishers, Munich,Viena, New York 1990; Palność polimerów i materiałów polimerowych, WNT, Warszawa 2007 oraz w Zeszytach Naukowych Politechniki Łódzkiej Nr 801, Łódź 1998.

Wytworzony w taki sposób materiał elastomerowy wykazuje jednak małą adhezję do innych materiałów, a osiągnięcie określonego stopnia zmniejszenia palności wymaga wprowadzenia znacznych ilości antypirenu, zwykle powyżej 20 części wagowych/100 części wagowych kauczuku, a w przypadku wodorotlenku glinu nawet powyżej 50 części wagowych, co zwykle niekorzystnie wpływa na właściwości mechaniczne tego materiału. Ponadto wprowadzone antypireny nie są zwijane w sposób trwały z matrycą elastomerową są podatne do migracji i/lub kredowania na powierzchnię wyrobu, co prowadzi do istotnych zmian jego właściwości użytkowych, estetycznych i powierzchniowych.

Sposób wytwarzania materiału elastomerowego o ograniczonej palności i zwiększonej adhezji do innych materiałów, zwłaszcza do włókien poliamidowych i poliestrowych, z mieszanki elastomerowej na bazie kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR), w drodze jej sieciowania w temperaturze > 150°C w czasie wyznaczonym na podstawie pomiarów wulkametrycznych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się mieszankę elastomerową zawierającą oprócz kauczuku butadienowostyrenowego, chlorosulfonowany polietylen (CSM) zawierający 24 - 45% masowych związano chloru i 1,0 - 2,2% masowych związanej siarki, w ilości nie mniejszej niż 10 części wagowych/100 części wagowych kauczuku i polietylenu łącznie, kwas stearynowy lub stearynę techniczną w ilości 2 części wagowe/100 części wagowych kauczuku i polietylenu łącznie, tlenek cynku w ilości co najmniej 2 części wagowe/100 części wagowych poUetylenu oraz ewentualnie napełniacz w ilości co najmniej 10 części wagowych/100 części wagowych polietylenu.

Usieciowane mieszaniny SBR/CSM charakteryzują się ograniczoną palnością i podwyższoną adhezją do innych materiałów, zwłaszcza do włókien poliestrowych i poliamidowych. Sieciowanie mieszaniny jest wynikiem alkilowania pierścienia styrenowego SBR za pomocą CSM oraz autoalkilowania pierścienia styrenowego łańcuchami SBR zawierającymi mery butadienowe o addycji 1,2. Prowadzi ono do trwałego związania CSM z matrycą SBR, co zapewnia uzyskanemu według wynalazku materiałowi także dobre właściwości mechaniczne.

Sposób według wynalazku ilustrują podane niżej przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.

P r z y k ł a d I.

Sporządzono mieszaninę 85 części kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) marki KER 1502 i 15 części chlorosulfonowanego polietylenu (CSM) marki Hypalon 45 (o ogólnej zawartości związanego chloru 24 masowych i zawartości związanej siarki 1,0% masowy), 2 części technicznej stearyny oraz 2 części tlenku cynku. Mieszaninę tę ogrzewano w temperaturze 160°C w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych.

Palność wytworzonego materiału, określona wartością wskaźnika tlenowego (Ol), była > 37%, a jego wytrzymałość na rozciąganie (TSb) wynosiła 2,7 MPa, przy wydłużeniu względnym przy zerwaniu Eb = 290%.

P r z y k ł a d II.

Sporządzono mieszaninę 85 części SBR i 15 części CSM marki Hypalon 30 (o ogólnej zawartości związanego chloru 43% masowych i zawartości związanej siarki 1,1% masowych), 2 części technicznej stearyny oraz 2 części tlenku cynku. Mieszaninę tę ogrzewano w temperaturze 160°C, w czasie wynikającym z badań wulkametrycznych. Wskaźnik OI otrzymanego materiahi wynosił = 37%, TS_b - 4,1 MPa przy wydłużeniu względnym przy zerwaniu Eb = 290%.

PL 211 924 B1

P r z y k ł a d III.

Sporządzono mieszaninę 85 części SBR i 15 części CSM marki Hypalon 40 (o ogólnej zawartości związanego chloru 35% masowych i zawartości związanej siarki 1,0% masowy), 2 części technicznej stearyny oraz 2 części tlenku cynku. Mieszaninę tę ogrzewano w temperaturze 160°C, w czasie wynikającym z badań wulkametrycznych. Wartości 01, TSb i Eb otrzymanego materiału były analogiczne jak materiału otrzymanego w przykładzie II.

Metodą próbki H według PN-81/C-4267 zbadano wartości siły adhezji materiałów wytworzonych w przykładach I-III oraz SBR usieciowanego za pomocą zespołu siarkowego i nadtlenkowego, do włókien poliamidowych i poliestrowych. Wartości siły adhezji materiałów wytworzonych w przykładach I-III do poliamidowej nitki kordowej wynosiły ~ 5,5 N, a poliestrowej ~ 4,7 N i były, niezależnie od rodzaju zastosowanego CSM, znacznie wyższe od wartości siły adhezji SBR usieciowanego za pomocą zespołu siarkowego i nadtlenkowego.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania materiału elastomerowego o ograniczonej palności i zwiększonej adhezji do innych materiałów, zwłaszcza do włókien poliamidowych i poliestrowych, z mieszanki elastomerowej na bazie kauczuku butadienowo-styrenowego, w drodze jej sieciowania w temperaturze > 150°C w czasie wyznaczonym na podstawie pomiarów wulkametrycznych, znamienny tym, że stosuje się mieszankę elastomerową zawierającą, oprócz kauczuku butadienowo-styrenowego, chlorosulfonowany polietylen zawierający 24 - 45% masowych zwijanego chloru i 1,0 - 2,2% masowych związanej siarki, w ilości nie nmiejszej niż 10 części wagowych/100 części wagowych kauczuku i polietylenu łącznie, kwas stearynowy lub stearynę techniczną w ilości 2 części 10 wagowe/100 części wagowych kauczuku i polietylenu łącznie, tlenek cynku w ilości co najmniej 2 części wagowych/100 części wagowych polietylenu oraz ewentualnie napełniacz w ilości co najmniej 10 części wagowych/100 części wagowych polietylenu.