SK14792000A3

SK14792000A3 - Jemnozrnný práškový kaučuk, spôsob jeho výroby a jeho použitie

Info

Publication number: SK14792000A3
Application number: SK1479-2000A
Authority: SK
Inventors: Udo G�Rl; Reinhard Stober; Hartmut Lauer; Uwe Ernst
Original assignee: Pku Pulverkautschuk Union Gmbh
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1999-03-20
Publication date: 2002-01-07
Also published as: DE59914097D1; KR20010042507A; ATE349482T1; AU3147199A; CZ301273B6; SK286465B6; PL343404A1; KR100721695B1; WO1999051664A1; EP1084173B1; TW522161B; HUP0103878A3; MY119947A; DE19815453A1; PL200400B1; NO20005011D0; BR9909554B1; CA2327799A1; EP1084173A1; JP4360755B2

Description

Jemnozrnný práškový kaučuk, spôsob jeho výroby a jeho použitie

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka jemnozrnných práškových kaučukov obsahujúcich plnivo, spôsobu ich výroby a ich použitia.

Doterajší stav techniky cieli a účelu použitia práškových jemnozrnných kaučukov a o možných spôsoboch ich výroby bol vydaný celý rad publikácií.

Vysvetlenie záujmu o práškové kaučuky vyplýva nepochybne zo spracovateľskej techniky gumárenského priemyslu. Tam sa vyrábajú kaučukové zmesi za vynaloženia vysokých nákladov na čas, energiu a personál. Hlavným dôvodom toho je to, že surovina kaučuk je vo forme balíkov.

Rozdrvenie balíkov, dôkladné premiešanie s plnivami, zmäkčovadlami na báze minerálnych olejov a s vulkanizačnými pomocnými prostriedkami sa uskutočňuje na valcoch alebo v miesičoch vo viacerých stupňoch spôsobu. Medzi stupňami sa zmes všeobecne skladuje. Za miesičmi alebo valcami je zaradený vytláčací lis - peletizačné zariadenie alebo vytláčací lis - predpeletizačné zariadenie.

Z problémov tejto veľmi nákladnej spracovateľskej techniky kaučuku môže vyviesť len celkom nová spracovateľská technológia.

Preto sa už dlho diskutuje o použití sypkého kaučukového prášku, pretože tým sa umožní, že sa kaučukové zmesi môžu spracovávať jednoducho a rýchlo ako termoplastické práškové plasty.

Z DE-PS 2822 148 je známy spôsob výroby práškového jemnozrnného kaučuku obsahujúceho plnivo.

Podlá tohto patentového spisu sa ku kaučukovému latexu, roztoku kaučuku alebo vodnej emulzii kaučuku pridáva vodná emulzia plniva a vyzráža sa požadovaný práškový kaučuk.

Aby sa vyhlo obsahu plnív, závislým od veľkosti zrna získaného podľa tohto spôsobu, prihlásili sa varianty, ktoré patria k doterajšiemu stavu techniky ako DE-PS 3723 213 a DEPS 3723 214.

Podľa DE-PS 3723213 sa pri dvojstupňovom spôsobe integruje najskôr množstvo > 50 % plniva do častíc práškového kaučuku. V druhom kroku sa zvyšok plniva natiahne na takzvané kaučukové základné zrno.

Na to je možné hľadieť ako na jeden variant pudrovania, pretože medzi plnivom a kaučukom nevzniká žiadna väzba.

Ako ale konštatuje E. T. Italiaander (Vortrag 151, Technische Tagung der Rubber Div. der ACS, Anaheim, Kalifornien, 6.-9. Mai 1997 (GAK 6/1997 (50) 456-464), že nehľadiac na veľkú budúcnosť, ktorá bola predpovedaná v Delphi-Report (Delphi Report „Kunftige Herstellverfahren in der Gummiindustrie, Rubber Journal, Vol. 154, Nr. 11, 20-34 (1972)) práškovému a granulovanému kaučuku, a početným pokusom, ktoré boli uskutočňované významnými výrobcami od polovice sedemdesiatych rokov až do začiatku osemdesiatych rokov za účelom výroby práškových NBR, SBR-sadze-master3 batches a granulovaného NR, zostala štandardná dodávateľská forma polymérov, balíky kaučuku, zachovaná.

Nedostatok známych spôsobov spočíva jednak v tom, že na nastavenie priemeru velkosti zrna častíc plniva 10 pm, ktorý sa pokladá za nutný pre kvalitu konečného produktu, musí nutne predchádzať rozomletie.

Toto mletie vyžaduje ale nielen vysoké náklady na energiu, ale spôsobuje aj poškodenie štruktúry plniva, ktorá vedľa aktívneho povrchu predstavuje dôležitú charakteristickú veličinu pre účinnosť pri použití gumy.

Po druhé trpí manipulácia s produktmi podľa stavu techniky tým, že sa častice pri skladovaní navzájom zlepujú.

Úlohou vynálezu je preto dať k dispozícii práškový jemnozrnný kaučuk obsahujúci plnivo, s ktorým sa dá lahko manipulovať, a taktiež spôsob jeho výroby.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je jemnozrnný práškový kaučuk, s podielom plniva pevne spojeným s matricou kaučuku pomocou vyzrážania. Zámena len s povrchovo (adhezívne) potiahnutými kaučukovými časticami preto nie je možná (odkaz: práškovanie, vyzrážanie).

Prášky podlá vynálezu majú užšie a k menším veľkostiam častíc posunuté spektrum, v porovnaní s tým, ktoré vyplýva zo známeho stavu techniky (Kautschuk + Gummi + Kunststoffe 7, 28 (1975) 397-402). Táto okolnosť uľahčuje spracovanie prášku.

Na základe spôsobu výroby nevzniká ani v jednotlivých časticiach žiadny podiel plniva, ktorý by bol závislý od velkosti zrna.

Práškové kaučuky obsahujú 20 až 250 dsk (phr) a najmä 50 až 100 dsk plniva (dsk: hmotnostné diely prísady na sto hmotnostných dielov kaučuku).

Vhodnými typmi kaučukov sa ukázali nasledujúce druhy, jednotlivé alebo vo vzájomnej zmesi: prírodný kaučuk, emulzia SBR s podielom styrénu 10 až 50 %, butylakrylonitrilový kaučuk, butylkaučuky, terpolyméry etylénu, propylénu (EPM) a nekonjugované diény (EPDM), butadiénové kaučuky, SBR, vyrobené polymerizáciou v roztoku, s obsahmi styrénu 10 až 25 %, ako i obsahmi 1,2-vinylových zložiek 20 až 55 % a izoprénové kaučuky, najmä 3,4-polyizoprén.

Okrem uvedených kaučukov prichádzajú do úvahy nasledujúce elastoméry, jednotlivé alebo v zmesi:

karboxylové kaučuky, epoxidové kaučuky, trans-polypentenamér, halogénované butylkaučuky, kaučuky z 2-chlórbutadiénu, etylén-vinylacetátové kopolyméry, epichlórhydríny, poprípade i chemicky modifikovaný prírodný kaučuk, ako napríklad epoxidované typy.

Ako plnivá možno uviesť sadze známe zo spracovania kaučuku a biele plnivá syntetickej povahy, ako napríklad vyzrážané kremičité kyseliny alebo prírodné plnivá, ako napríklad kremičitú kriedu, íly (clays) atď.

Obzvlášť vhodné sú sadze, ktoré sa všeobecne pri spracovaní kaučuku používajú.

K nim patria retortové sadze, plynové sadze a lampové sadze so súčiniteľom absorpcie jódu 5 až 1000 m²/g, číslom CTAB 15 až 600 m²/g, absorpciou DBP 30 až 400 ml/100 g a číslom 24 M4 DBP 50 až 370 ml/100 g v množstve 5 až 250 dielov, najmä 20 až 150 dielov.

Vhodné sú aj zo sektoru kaučuku známe vyzrážané kremičité kyseliny.

Tieto majú všeobecne N2-povrch stanovený podľa známej metódy BET 35 až 700 m²/g, povrch CTAB 30 až 500 m²/g, číslo DBP 150 až 400 ml/100 g.

I

Produkt podľa vynálezu obsahuje tieto kremičité kyseliny v množstve 5 až 250 dielov, najmä 20 až 100 dielov vzhľadom na 100 dielov kaučuku.

Ak sa jedná o biele prírodné plnivá, ako íly (clays) alebo kremičité kriedy s N₂-povrchom 2 až 35 m²/g, potom sa tieto používajú v množstve 5 až 350 dielov vzhľadom na 100 dielov kaučuku.

Vhodné sú i kaučukové prášky obsahujúce plnivá, ktoré obsahujú kremičité kyseliny zmiešané sa sadzami.

Celkové množstvo plniva je v tomto prípade 20 až 250 dielov plniva na 100 dielov kaučuku.

Kaučukové prášky podľa vynálezu obsahujú okrem už uvedených plnív poprípade i známe pomocné prostriedky na spracovanie a vulkanizačné pomocné prostriedky, ako napríklad oxid zinočnatý, stearát zinočnatý, kyselinu stearovú, polyalkoholy, polyamíny, zmäkčovadlá, prostriedky na ochranu proti starnutiu, teplu, svetlu alebo kyslíku a ozónu, stužujúce živice, ohňozdorné prostriedky, ako napríklad Al(0H)3 a Mg(OH)₂, pigmenty, rôzne zosieťovacie prostriedky a poprípade síru v koncentráciách obvyklých v gumárenskej technológii.

Kaučukové prášky podlá vynálezu sa jednoznačne odlišujú od produtov známych zo stavu techniky.

Zatial čo tieto majú v ideálnom prípade homogénne rozdelenie plniva v hmote kaučuku poprípade obrátene a obal z častíc plniva, nachádza sa podlá vynálezu homogénne rozdelenie vnúri práškových produktov a v okrajovej oblasti, ktorá je s týmto spojená.

V závislosti od stupňa naplnenia častíc sú spolu do povrchu častíc viazané častice plniva tak, aby nedošlo k zlepeniu častíc ani pod tlakom, keď napríklad na sebe leží viac vriec.

Táto „inertizácia povrchu sa nedá zameniť so známym práškovaním lepivých práškov s plnivami. Tieto len povrchovo lipnúce plnivá sa pri mechanickom namáhaní, napríklad v dopravných zariadeniach alebo pri stláčaní rýchlo odlučujú. K zlepovaniu alebo hrudkovaniu jemnozrnného prášku, ktorému sa má zabrániť, dochádza potom napriek práškovaniu. Na rozdiel od lepivých častíc povrchovo potiahnutých podlá známeho stavu techniky plnivami, ako prostriedkami napomáhajúcimi sypkosti, jedná sa podlá vynálezu o inkorporáciu častíc plniva do povrchu v priebehu výroby práškového jemnozrnného kaučuku zrážaním. V závislosti od stupňa naplnenia jedným alebo niekoľkými vyššie uvedenými plnivami sa nastaví zmysluplné rozdelenie medzi vnútrajškom častíc a s týmto spojenou vonkajšou okrajovou oblasťou.

V produkte s vysokým stupňom plnenia {> 250 dielov plniva na sto dielov kaučuku) je vo vonkajšej oblasti zrna viazaný len 1 až 10 dielov tohto množstva plniva.

Ak jemnozrnný práškový kaučuk obsahuje však celkom < 80 dielov plniva na sto dielov kaučuku, je z toho 10 až 20 dielov viazaných vo vonkajšej oblasti zrna (okrajovej oblasti) , to znamená, v dôsledku menej účinných adhéznych sil nie je menej lipnúci.

Medzi týmito podielmi sa všeobecne pohybujú rozdelenia plniva vnútri častíc a v.takzvanej okrajovej oblasti.

Čím vyšší je celkový obsah plniva, tým menej treba zabraňovať lepivosti prášku zvýšenou koncentráciou plniva v okrajovej oblasti.

Predmetom vynálezu je i spôsob výroby jemnozrnných práškových kaučukov (kaučukových práškov) obsahujúcich plnivá vyzrážaním vodných zmesí, ktoré obsahujú plnivo vo forme suspenzií, vo vode rozpustné soli kovu skupín Ila, Ilb, Hla a VIII periodického systému prvkov a kaučukový latex alebo vodné emulzie roztoku kaučuku, pomocou prídavku kyseliny, ktorý je charakterizovaný tým, že sa > 50 % hmotn. jemnozrnného plniva zmieša s 0,1 až 6,5 dielov hmotn. uvedených vo vode rozpustných solí na 100 dielov hmotn. kaučuku a kaučukovým latexom alebo vodnou emulziou roztoku kaučuku, hodnota pH zmesi sa zníži na hodnotu v rozpätí 5,5 až 4,5 (prvý stupeň), pridá sa zvyšný podiel jemnozrnného plniva vo forme suspenzie a hodnota pH sa zníži približne na 3,2 (druhý stupeň), takže kaučuk prítomný v zmesi spolu s plnivom sa úplne vyzráža.

Čas trvania a rozsah procesu zrážania, závislé od hodnoty pH a obsahu plniva, sa môžu jednoducho stanoviť v rade meraní.

Pri práškovom kaučuku s vysokým stupňom plnenia (> 80 dielov plniva dsk) sa všeobecne používa 1 až 10 dielov tohto množstva ako zvyšný podiel v druhom stupni pri vyzrážaní práškového kaučuku.

Ak práškový kaučuk obsahuje menej ako 80 dielov plniva dsk, napríklad celkom len 50 dielov dsk, zavedie sa pred ukončením zrážania ešte > 10 až 20 dielov tohto množstva vo forme suspenzie do zmesi.

Týmto spôsobom sa viažu plnivá do vonkajšej oblasti zrna (okrajovej oblasti) práškového kaučuku.

Tieto podiely plniva nie sú teda len vonkajším obalom jednotlivých kaučukových častíc (viď DE-PS 37 23213), ale sú integrované do povrchu kaučuku.

Toto rozdelenie plniva a druh väzby plniva v kaučukovej hmote spôsobujú vysokú sypkosť prášku podľa vynálezu a zabraňujú zlepovaniu počas skladovania prášku bez toho, aby došlo k strate týchto vlastností mechanickým zaťažením pri doprave, stláčaní atď.

Ako plnivá sa používajú vyššie uvedené sadze v jemne rozptýlenej forme (fluffy), ktoré majú všeobecne stredný priemer zrna 1 až 9 pm, s výhodou 1 až 8 pm predtým, ako sa suspendujú.

To uľahčuje dispergovanie, takže sa bez vysokých nákladov na energiu dospeje k vodným suspenziám s časticami plniva so stredným priemerom velkosti častíc zreteľne menším ako 10 pm.

Vyzrážaná kyselina kremičitá sa môže s výhodou používať vo forme filtračného koláča zbaveného solí premytím.

Ako soli kovov prichádzajú do úvahy tie, ktoré pochádzajú od prvkov skupinu Ila, Ilb, Hla a VIII periodického systému prvkov. Toto rozdelenie skupín zodpovedá starému doporučeniu IUPAC (viď Periodisches System der Elemente, Verlag Chemie, Wienheim, 1985). Typickými zástupcami sú chlorid horečnatý, síran zinočnatý, chlorid hlinitý, síran’ hlinitý, chlorid železa, síran železa, dusičnan kobaltu a síran niklu, pričom výhodné sú soli hliníka, najvýhodnejší je síran hlinitý.

Soli sa používajú v množstve 0,1 až 6,5 dielov hmotn. na 100 dielov kaučuku. Vhodnými kyselinami na nastavenie definovaných hodnôt pH sú v prvom rade minerálne kyseliny, ako napríklad kyselina sírová, kyselina fosforečná, kyselina chlorovodíková, pričom obzvlášť vhodná je kyselina sírová. Možno však používať aj karboxylové kyseliny, ako je napríklad kyselina mravčia a kyselina octová.

Množstvo kyseliny sa riadi druhom a množstvom vo vode rozpustných solí kovov, plniva, kaučuku a poprípade prítomných kremičitanov alkalických kovov. Dá sa ľahko zistiť niekoľkými orientačnými pokusmi.

Podľa výhodnej formy uskutočnenia vynálezu je možné dodatočne pridať ešte až 5 dielov hmotn. kyseliny kremičitej (S1O2) vo forme roztoku kremičitanu alkalického kovu, s výhodou ako vodné sklo s molovým pomerom Na2<3 : S1O2 2:1 až 1:4 na 100 hmotnostných dielov kaučuku. Roztok kremičitanu alkalického kovu sa môže pri tom pridávať ako ku kaučukovej zložke, tak i k suspenzii plniva. S výhodou sa pridáva ku kaučukovej zložke, najmä pri kontinuálnom spôsobe prevádzky.

Všeobecne sa spôsob podlá vynálezu uskutočňuje nasledovne :

Najskôr sa vyrobí suspenzia plniva tak, že časť, s výhodou > 50 %, plniva obsiahnutého v konečnom produkte sa disperguje spolu so soľou kovu, poprípade roztokom kremičitanu alkalického kovu vo vode. Množstvo celkom použitej vody sa riadi druhom plniva a stupňom rozkladu..Všeobecne podiely plniva nerozpustné vo vode tvoria približne 6 % hmotn. Táto hodnota nepredstavuje žiadne záväzné obmedzenie a nemusí sa dosiahnuť a môže sa aj prekročiť. Maximálny obsah je obmedzený čerpatelnosťou suspenzie.

Takto vyrobená suspenzia plniva sa potom dôkladne premieša s kučukovým latexom obsahujúcim poprípade roztok kremičitanu alkalického kovu alebo s vodnou emulziou roztoku kaučuku obsahujúcou poprípade roztok kremičitanu alkalického kovu v prítomnosti emulgátora. Na to sú vhodné známe miešacie agregáty, ako napríklad vrtulové miešadlo.

Po premiešaní sa za udržiavania procesu miešania najskôr nastaví hodnota pH v rozpätí 5,5 až 4,5. Pri tom sa vyzráža základné zrno kaučuku s konštantným obsahom plniva. Velkosť tohto základného zrna sa riadi pomocou zvoleného množstva soli kovu v rozpätí 0,1 až 6,5 dsk. Riadenie sa uskutočňuje tak, aby sa s najmenším množstvom soli kovu získalo najväčšie zrnenie.

Obsah tuhej látky použitého latexu je všeobecne 20 až 25 % hmotn. Obsah tuhej látky kaučukových roztokov je všeobecne 3 až 35 % hmotn., obsah tuhej látky kaučukových emulzií všeobecne 5 až 10 % hmotn.

Tieto zmesi a ich výroba sú známe z doterajšieho stavu techniky.

Na spracovanie kaučukových práškov s obsahmi plniva > 100 dsk je výhodné, keď sa pred delením fáz zníži hodnota pH až na 2,5. Na to sa s účelne používa kyselina z vyššie uvedenej skupiny kyselín.

Spôsob podľa vynálezu sa môže uskutočňovať diskontinuálne aj kontinuálne.

Vyzrážaný práškový kaučuk sa oddelí s výhodou pomocou odstredivky a potom sa usuší na zvyškový obsah vody všeobecne < 1 %, s výhodou sa na to používa sušička s fluidnou vrstvou.

V priebehu výroby sa môžu k práškovému kaučuku podľa vynálezu pridávať ďalšie pomocné prostriedky na spracovanie a/alebo vulkanizačné pomocné prostriedky v takom množstve alebo aj menšom, ako spravidla obsahujú vulkanizovatelné kaučukové zmesi.

Práškové kaučuky podľa vynálezu sa používajú na výrobu vulkanizovatelných kaučukových zmesí. Pri tom môžu byť všetky zložky nutné na výrobu zmesi obsiahnuté v práškovom kaučuku.

S výhodou však obsahujú tieto kaučuk vyššie uvedených typov a plnivá.

Tieto môžu byť však konvenčné zmiešané aj s inými kaučukmi a plnivami, ak je to pre požadovanú zmes kaučukov nevyhnutné.

Podlá vynálezu sa darí vyrobiť jemnozrnný práškový kaučuk, ktorý je sypký a zostáva sypký i po mechanickom namáhaní (napríklad dopravou, balením).

Na základe jeho jemnozrnnosti nie sú nutné žiadne opatrenia, ako mletie alebo iné drvenie, aby sa získali jemne rozptýlené disperzie.

Toto potom vedie k jemnozrnným práškovým kaučukom, ktoré sa dajú lahko spracovávať, a k vulkanizátom so zlepšenými vlastnosťami.

Príklady uskutočnenia vynálezu

A. V príkladoch sa opisuje správanie práškových kaučukov podľa stavu techniky (DE-PS 372 3213) a práškových kaučukov podľa vynálezu pri spracovaní. Porovnávajú sa aj technické údaje gumy získané pomocou týchto práškov.

V príklade 1 sa vyrábajú zmesi 1 až 4 použitím sadzí N 375 tak, ako sa tieto všeobecne používajú, a to vo forme získanej granulovaním za mokra. Aby sa podľa DE-PS 372 3213 dosiahla nevyhnutná jemnozrnitosť 10 pm (stredný priemer zrna), museli sa vopred rozomlieť. To zodpovedá pomerom časového okamihu podania uvedeného patentového spisu.

Zmesi 5 až 8 sa vyrobia použitím N 375 vyrobených vo forme „fluffy.

Ukazuje sa, že použitím vulkanizovaných kaučukov, vyrobených z práškových kaučukov podlá vynálezu, vedú tieto pri kratších časoch miešania kaučukových zmesí a pri rovnakých zloženiach zmesí k lepším technickým údajom gúm.

B. Skúšobné normy použité v príkladoch:

	Jednotka	Norma
Medza pevnosti v ťahu	MPa	DIN 53504
Modul 300 %	MPa	DIN 53504
Pevnosť v ďalšom trhu	N/mm	DIN 53507
Tvrdosť podľa Shorea	-	DIN 53507
Oder DIN	mm³	DIN 53516
Pomerné predĺženie pri pretrhnutí	%	DIN 53504
C. Chemikálie použité	v príkladoch:

TESPT bis(trietoxysilylpropyl)tetrasulfán (Si69)

Degussa AG,

Naftolen ZD zmäkčovadlo, aromatické uhlovodíky,

6PPD N-l, 3-dimetylbutyl-N'-fenyl-p-fenyléndiamín,

CBS N-cyklohexyl-2-benzotiazolsulfénamid.

Príklad 1

Porovnanie zmesi E-SBR plnenej N 375 (82 dielov) v závislosti od času miešania (štandardný spôsob proti spôsobu podľa vynálezu)

a)

Receptúry	1-4	5-8
PBI (štandard)	180	-
EPB1 (podľa vynálezu)	-	180
ZnO RS	3	3
Kyselina stearová	2	2
Naftolen ZD	30	30
6PPD	2	2
Vosk	1	1
CBS	1,35	1,35
Síra	1,35	1, 35

b) Spôsob zmiešavania

1. stupeň

Miesiaci stroj; GK 1,5 N, objem 1,6 1, frikcia 1:1,11, raziaci tlak 0,55 MPa

Zmes

PRM (1/min) Teplota (°C) Stupeň naplnenia Čas miešania 0 -0,5'

0,5'

0,5' - x' x' = 1,2,3,4

1-8

0,85

PBI, poprípade EPB I naftoly ZD, ZnO RS, kyselina stearová, 6PPD, vosk čistenie a prevetrávanie zmiešavanie a vytláčanie

Periodická teplota: ~150 °C e í*

2. stupeň

Miesiaci stroj;	GK 1,5 N, objem 1,6 1, frikcia 1:1,11, raziaci tlak 0,55 MPa RPM 40, teplota 50 °C, stupeň naplnenia 0,68
čas zmiešavania
0 - 0,5'	vsádzka stupeň 1 urýchľovač, síra
0,5 - 1,5	miešanie, vytláčanie a tvorba zmesi opásanej na valci
Periodická teplota: ~ 110 °C

c) Skúšky vulkanizovaného kaučuku

1. disperzia plniva, veľkosť častíc, nejednotnosť

		štandard		spôsob podľa vynálezu
Čas miešania	4	3	2	1	4	3	2	1
(min)
Disperzný koeficient	96,5	95,7	95,4	93,5	95,4	95,6	95,2	93,4
1.moment (um)	13,0	17,6	16,3	16,5	11,4	10,8	12, 3	12,1
2.moment (um)	21,7	28,9	28,9	27,7	15,8	13,5	17, 9	16,8
3.moment (um)	36,4	40,5	40,7	41,5	27,6	19,6	30,2	26,4
Nejednotnosť	0,67	0,64	0,65	0,68	0,38	0,25	0,46	0,39

Porovnanie ukazuje, že pri produktoch vyrobených spôsobom podľa vynálezu sú velkosti častíc (moment 1-3) zreteľne menšie ako pri štandarde a okrem toho sú častice jednotnejšie (menšie hodnoty pre nejednotnosť).

3. Technické údaje gumy

	štandard	spôsob podľa vynálezu
Čas miešania 4	3 2	1 4 3 2 1
(min)

Skúšobná metóda Pevnosť v

ťahu (MPa)	15,9	15,8	15,1	15,9	16,4	16,7	16, 4	16,4
Modul 300%
(MPa)		6,8	7,1	6,8	7,0	7,3	7,5	7,3	7,4
Predĺženie	pri
pretrhnutí	(%)	600	570	560	550	590	590	590	600
Energia pri
pretrhnutí	(J)	145	135	127	124	147	149	148	155

Tvrdosť A podľa

Shora	64	63	65	65	64	63	64	65
Odrazová	pružnosť %
0 °C	18,7	18,1	17,9	18,1	18,4	18,3	18,2	18,4
60 ’C'	35,1	34,8	34,3	33,9	37,5	36,8	37,1	36,3
Stratový	uhol
tan (0 °i	C) 0, 374 0,	373 0,	368	0,368	0,381	0,374	0,359	0,365
tan (60	°C) 0,311 0,	304 0,	318	0,311	0,298	0,299	0,302	0,300

Porovnanie ukazuje, že aj pri najkratšom čase miešania (ľ) produktu podľa vynálezu vyplýva vynikajúci obraz hoodnôt. Prednosti sú zreteľné najmä pri hodnotách pevnosti, energie pri pretrhnutí a pri väčšom predĺžení pri pretrhnutí. Výhody sa ukazujú aj pri odraze.

Príklad 3

Porovnanie zmesi na báze E-SBR pre behúne plášťov osobných automobilov plnené kyselinou kremičitou/TESTP (štandardný spôsob v porovnaní so spôsobom podľa vynálezu)

a)

Receptúra	1	2
PB II (štandard)	175	-
EPB II (podlá vynálezu)	-	175
ZnO RS	3	. 3
Kyselina stearová	2	2
Naftolen ZD	10	10
6PPD	2	2
Vosk	1	1
CBS	1,5	1,5
DPG	2	2
Síra	1,5	1,5

b) Spôsob zmiešavania

1. stupeň

Miesiaci stroj; GK 1,5 N, objem 1,6 1, frikcia 1:1,11, raziaci tlak 0,55 MPa

Miešanie 1+2

50 0,8

PB II, poprípade EPB II Naftolen ZD, ZnO RS, kyselina stearová, 6PPD, vosk čistenie a prevetrávanie zmiešavanie a vytláčanie

PRM (1/min) Teplota (’C) Stupeň naplnenia Čas zmiešavania 0-3'

3'

3' - 4'

Periodická teplota: ~155 °C

2. stupeň

Miesiaci stroj; GK 1,5 N, objem 1,6 1, frikcia 1:1,11, raziaci tlak 0,55 MPa

RPM 40, teplota 50 °C, stupeň naplnenia 0,68

Čas zmiešavania 0 - 0,5'

0,5 - 1,5 vsádzka stupeň 1 urýchľovač, síra zmiešavanie, vytláčanie a tvorba vrstvy opásanej na valci

Periodická teplota: ~ 110 °C

c) Technické údaje gumy

Skúšobná

metóda	Jednotka	1	2
Disperzia		Súčiniteľ drsnosti	3025	960
Pevnosť v ťahu		(MPa)	20,2	22,7
Modul 300%		(MPa)	12,9	13,7
Predĺženie pretrhnutí	pri	(%)	410	440
Tvrdosť A ]	podľa
Shora		-	78	77
Oder podľa	DIN	mm³	90	80

Produkty vyrobené spôsobom podľa vynálezu sa vyznačujú lepšou disperziou, vyššou pevnosťou, lepším správanín pri stužovaní a lepším oderom podľa DIN.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Jemnozrnný práškový kaučuk s homogénnym rozdelením plniva a podielu kaučuku vnútri práškových produktov a v okrajovej oblasti spojenej s týmto vnútrajškom, vyrobený vyzrážaním zo zmesí obsahujúcich vodu, ktoré obsahujú ďalej plnivo vo forme suspenzií, vo vode rozpustné soli kovu skupín Ila, Ilb, Hla a VIII periodického systému prvkov a kaučukový latex alebo vodné emulzie kaučuku, pomocou prídavku kyseliny, pričom sa > 50 % hmotn. jemnozrnného plniva zmieša s 0,1 až 0,5 dielov hmotn. uvedených vo vode rozpustných solí na 100 dielov hmotn. kaučuku a kaučukový latex alebo vodná emulzia kaučuku v prítomnosti emulgátora, hodnota pH zmesi sa zníži na hodnotu v rozpätí 5,5 až 4,5 (prvý stupeň), pridá sa zvyšný podiel jemnozrnného plniva vo forme suspenzie a hodnota pH sa zníži približne na 3,2 (druhý stupeň), takže kaučuk prítomný v zmesi s plnivom sa úplne vyzráža.
2. Jemnozrnný práškový kaučuk podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsah plnív je 20 až 250 dsk.
3. Jemnozrnný práškový kaučuk podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že ako plnivo obsahuje 5 až 200 dsk vyzrážanej kyseliny kremičitej.
4. Jemnozrnný práškový kaučuk podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že ako plnivo obsahuje sadze v množstve 20 až 250 dsk.
5. Jemnozrnný práškový kaučuk podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že ako plnivo obsahuje kyselinu kremičitú a sadze v celkovom množstve 5 až 250 dsk.
6. Jemnozrnný práškový kaučuk podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačuj úci sa t ý m , že prídavné obsahuje obvyklé pomocné prostriedky na spracovanie a vulkanizačné pomocné prostriedky.
7. Jemnozrnný práškový kaučuk podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačuj úci sa t ý m , že jeho jednotlivé častice pozostávajú z dvoch pevne spolu spojených oblastí obklopujúcich koncentrieky stred, poprípade obsahujúci rozdielne podiely plniva a/alebo kaučuku.

I
8. Spôsob výroby jemnozrnného práškového kaučuku obsahujúceho plnivo vyzrážaním ^vodných zmesí, ktoré obsahujú plnivo vo forme suspenzií, vo vode rozpustné soli kovov skupín Ha, Ilb, Hla a VIII periodického systému prvkov a kaučukový latex alebo vodné emulzie roztoku kaučuku, pomocou prídavku kyseliny, pričom sa zmieša > 50 % hmotn. jemnozrnného plniva s 0,1 až 6,5 dielov hmotn. uvedených vo vode rozpustných solí na 100 dielov hmotn. kaučuku s kaučukovým latexom alebo vodnou emulziou roztoku kaučuku s výhodou v prítomnosti emulgátora, hodnota pH zmesi sa zníži na rozpätie 5,5 až 4,5 (prvý stupeň), pridá sa zvyšný podiel jemnozrnného plniva vo forme suspenzie a hodnota pH sa zníži približne na 3,2 (druhý stupeň), takže kaučuk prítomný v zmesi spolu s plnivom sa úplne vyzráža.
9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že sa pri celkovom podieli > 80 dielov plniva dsk 1 až 10 dielov tohto množstva pridáva ako zvyšný podiel v druhom stupni.
10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že sa pri celkovom podieli < 80 dielov plniva dsk 10 až 20 dielov tohto množstva pridáva ako zvyšný podiel v druhom stupni.
11. Spôsob podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa pridávajú sadze so strednou veľkosťou častíc 1 až 9 pm.
12. Spôsob podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ým , že sa používa kyselina kremičitá vo forme premytého filtračného koláča zbavepého solí.
13. Spôsob podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že v priebehu zrážania práškového kaučuku sa pridávajú ďalšie pomocné prostriedky na spracovanie a pomocné vulkanizačné prostriedky.
14. Spôsob podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že ako vo vode rozpustná soľ sa používa síran hlinitý.

•
15. Spôsob podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa pracuje v * prítomnosti kremičitanu alkalického kovu.
16. Spôsob podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že sa pridáva až 5 dsk SiO₂ vo forme roztoku kremičitanu alkalického kovu.
17. Spôsob podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pri výrobe práškového kaučuku so stupňom plnenia > 100 dsk sa znižuje hodnota pH pred stupňom oddelenia fáz až na 2,5.
18. Použitie jemnozrnných práškových kaučukov obsahujú cich plnivo podlá nárokov 1 až 7 na výrobu vulkanizovatelných kaučukových zmesí.