close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL181087B1

код для вставкиСкачать
(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) 181087
(13) B1
(21 ) Num er zgłoszenia:
317063
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(22) Data zgłoszenia
12.06.1995
(86) D ata 1 num er zgłoszenia międzynarodowego
12.06.1995, PCT/EP95/02259
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(87) D ata i num er publikacji zgłoszenia
międzynarodowego
28.12.1995, W095/35345,
PCT Gazette nr 55/95
(51) IntCl7
C08L 27/06
C09D 127/06
C08J 9/10
B60R 13/08
Natryskiwałny, dźwiękochłonny preparat plastizolowy
(54)
(30) Pierwszeństwo:
20.06.1994,DE,P4421012.4
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
03.03.1997 BUP 05/97
(45) o udzieleniu patentu ogłoszono:
31.05.2001 WUP 05/01
(73) Uprawniony z patentu:
HENKEL TEROSON GMBH, Heidelberg, DE
7( 2) Twórcy wynalazku:
Karl Wesch, Waldbrunn, DE
Klaus Ruch, Wiesloch, DE
(74) Pełnomocnik:
Kamiński Zbigniew,
KANCELARIA PATENTOWA
PL
181087
B1
(57) 1. Natryskiwalny, dźwiękochłonny preparat plastizolowy oparty na proszkowych polimerach
organicznych i plastifikatorach, znamienny tym, że zawiera:
a) 5 do 60% wagowo przynajmniej jednego kopolimeru chlorek winylu/octan winylu o zawartości octanu winylu 5 do 20% wagowo, przy czym wartość stałej K, mierzonej według DIN 53726 wynosi 40 do 80, a kopolimer jest kopolimerem suspensyjnym,
b) 5 do 60% wagowo plastyfikatorów wybranych z grupy zawierającej ftalany alkilowe jak ftalan dwubutylu, ftalan dwuoktylu, ftalan benzylobutylu, ftalan dwubenzylu, ftalan dwuizononylu
(DINP), ftalan dwuizodecylu (DIDP) i ftalan dwuundecylu (DIUP), organiczne fosforany, adypiniany
i sebacyniany, benzoesan benzylu, alkilowe estry kwasu sulfonowego z fenolem lub krezolem, przy
czym stosunek plastyfikatora do kopolimeru wynosi od 1:1 do 1:4, a korzystnie od 1:1,5 do 1:2,5.
c) 0 do 40% wagowo wypełniaczy.
d) 0,01 do 5% wagowo środka wiążącego,
e) opcjonalnie inne reaktywne dodatki i dalsze środki pomocnicze, przy czym suma składników
wynosi 100% wagowo.
Natryskiwalny, dźwiękochłonny preparat plastizolowy
Zastrzeżenia patentowe
1. Natryskiwalny, dźwiękochłonny preparat plastizolowy oparty na proszkowych polimerach organicznych i plastifikatorach, znamienny tym, że zawiera:
a) 5 do 60% wagowo przynajmniej jednego kopolimeru chlorek winylu/octan winylu o zawartości octanu winylu 5 do 20% wagowo, przy czym wartość stałej K, mierzonej według DIN
53726 wynosi 40 do 80, a kopolimer jest kopolimerem suspensyjnym,
b) 5 do 60% wagowo plastyfikatorów wybranych z grupy zawierającej ftalany alkilowe jak
ftalan dwubutylu, ftalan dwuoktylu, ftalan benzylobutylu, ftalan dwubenzylu, ftalan dwuizononylu (DINP), ftalan dwuizodecylu (DIDP) i ftalan dwuundecylu (DIUP), organiczne fosforany,
adypiniany i sebacyniany, benzoesan benzylu, alkilowe estry kwasu sulfonowego z fenolem lub
krezolem, przy czym stosunek plastyfikatora do kopolimeru wynosi od 1:1 do 1:4, a korzystnie
od 1:1,5 do 1:2,5.
c) 0 do 40% wagowo wypełniaczy.
d) 0,01 do 5% wagowo środka wiążącego,
e) opcjonalnie inne reaktywne dodatki i dalsze środki pomocnicze, przy czym suma składników wynosi 100% wagowo.
2. Preparat plastizolowy według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej jedna substancja sieciująca jest używana jako składnik reaktywny.
3. Preparat plastizolowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako dodatek stosuje
się środek porotwórczy, korzystnie azodwukarbonamid.
*
*
*
Przedmiotem wynalazku jest natryskiwalny, dźwiękochłonny preparat plastizolowy oparty na proszkowych polimerach organicznych i plastyfikatorach.
Przy wytwarzaniu pojazdów, maszyn i urządzeń stosuje się obecnie ze względów ekonomicznych prawie wyłączanie blachy cienkie. Poruszające się części urządzeń, zwłaszcza pracujące silniki wprawiają te blachy w drgania, których skutkiem jest wydawanie dźwięków.
Ponadto inną przyczynąhałasu, szczególnie w przypadku jadących pojazdów mechanicznych, są
uderzenia kamieni, gałęzi, żwiru i piasku, wyrzucanych spod kół na podwozie pojazdu. Hałas ten
w znacznym stopniu składa się z dźwięków o wyższych częstotliwościach.
W celu zmniejszenia natężenia obydwu rodzajów dźwięków, stosuje się liczne środki zaradcze, polegające na pokrywaniu, szczególnie w fabrykach samochodów powłokami tłumiącymi
dźwięki, czyli powłokami głuszącymi.
Jedną z takich znanych powłok są folie z mieszanin bitumicznych z wypełniaczami o dużym ciężarze właściwym, z których wytłacza się lub wykrawa odpowiednie kształtki, dopasowuje się je na ciepło do zarysu odpowiedniego elementu blaszanego, a następnie skleja je z powierzchnią tego elementu. Mimo, że ze względu na niski koszt materiałowy, folie takie mają
jeszcze zastosowanie, to jednak ich wady, takie jak kruchość oraz skłonność do odwarstwiania
się od blachy, zwłaszcza w niskich temperaturach, znacznie ograniczają to zastosowanie. Również proponowane dodawanie elastomerów powoduje jedynie nieznaczne polepszenie właściwości folii, które jest niewystarczające dla wielu jej zastosowań. Ponadto nie jest w ogóle
możliwe nakładanie takich uprzednio uformowanych kształtek na skomplikowane lub trudno dostępne części blaszane maszyn lub pojazdów, na przykład na wewnętrzne powierzchnie wnęk
w drzwiach pojazdów mechanicznych. Czynione również próby wyeliminowania niedogodności folii bitumicznych przez zastąpienie ich innymi polimerami, zawierającymi na przykład
wodne wypełniacze polimerowe, oraz dyspersje z polioctanu winylu lub z kopolimeru etyleno-
181087
3
wego polioctanu winylu, które można natryskiwać na części blaszane, tworząc powłokę o odpowiedniej grubości. Niedogodnością tych dyspersji jest jednak trudność szybkiego usuwania wody
z natryskanej warstwy, co ma szczególnie znaczenie w przypadku powłok o dużej grubości.
Dźwiękochłonne właściwości powłok polimerowych są najlepsze w zakresie temperatur
bliskich temperaturze zeszklenia polimeru, ponieważ w tej temperaturze energia drgań dochodzących do powłoki, jest przekształcana w ciepło. Zwykle natryskiwalne materiały na bazie
plastizolów PCW nie wykazują znaczącego działania dźwiękochłonnego w temperaturze użytkowania od -20°C do +60°C.
Niektóre opisy patentowe dotyczące kompozycji plastizolowych z PCW i octanu winylu
nie ujawniają ich działania głuszącego. W opisie patentowym EP 0343101 przedmiotem wynalazku
sąpreparaty plastizolowe oparte na PCW, których modyfikacja ma na celu zwiększenie przyczepności do warstw pokryć antykorozyjnych nanoszonych galwanicznie, zwiększenie efektu ochronnego, uzyskanie możliwości dobrego lakierowania na mokro oraz skutecznego uszczelniania
połączeń blach. W opisie patentowym EP 0346173 przedmiotem wynalazku sąpreparaty plastizolowe tworzące warstwę wykładzinową wewnątrz zakrętki do słoika. Opis patentowy Stanów
Zjednoczonych AP nr US 5043379 dotyczy kompozycji plastizolowej zawierającej PCW lub kopolimer, plastyfikator, środek zwiększający przyczepność oraz środek wspomagający dysocjację
termiczną. Środek polepszający przyczepność jest aromatycznym polimerem dwuizocyjanianowym z dodatkiem alkilofenolu. Z kolei niemiecki opis patentowy nr DE 2840996 przedstawia sposób wytwarzania plastizoli na bazie PCW z dodatkiem środków zwiększających przyczepność.
Przeznaczone są one do pokrywania powierzchni metalowych po uprzednim zagruntowaniu.
Dla zbadania właściwości tłumienia dźwięków przez plastizole wytworzone sposobem
według patentów europejskich nr nr EP 346173 i 343101 wykonano odpowiednie badania.
Przygotowano preparat przez zmieszanie następujących składników w podanych
udziałach wagowych:
emulsyjny PCW typu pastowego
32.0
dwuoktyloftalan
30.0
mielona kreda
16.5
strącany węglan wapniowy
6.0
tlenek wapniowy
3.0
tlenek metalu (pigment)
1.0
sadza
0.1
stabilizatory
1.0
środki wiążące
2.0
wysokodyspersyjny kwas krzemowy
0.4
wypełniacz węglowodorowy
8.0
Tym plastizolem pokrywano paski blachy i zmierzono współczynniki strat energii metodą
Obersta (DIN 53440 cześć 3), uzyskując następujące wyniki:
dcombi
Temperatura
4.52 mm2/
2.27 mm1/
0.003
0.003
60°C
0.004
0.005
50°C
0.006
0.004
40°C
0.010
0.006
30°C
0.020
0.009
20°C
0.039
0.012
10°C
0.110
0.019
0°C
0.150
0.049
- 10°C
0.260
0.078
- 20°C
1/ Grubość warstwy plastizolu o gęstości 1.35 na paskach blachy,-odpowiada ciężarowi pokrycia 40%.
2/ Grubość warstwy plastizolu o gęstości 1.35 na paskach blachy, odpowiada ciężarowi pokrycia 78%.
4
181087
Analogiczne badania dla plastizolu według patentu DE 2840996 przedstawiaj ą się, jak niżej.
Wykonano preparat o składzie wagowym:
kopolimer chlorku winylu i 5% octanu winylu (typ pasty)
20
dwuizononyloftalan (DINP)
36
kreda
40
kreda strącana
10
tlenek wapniowy
2
poliaminoamid
1
Dla ciężaru pokrycia wynoszącego 50% uzyskano następujące wartości współczynnika strat:
Temperatura
dcombi
40°C
0.002
30°C
0.003
20°C
0.004
10°C
0.007
0°C
0.013
- 10°C
0.33
Wykonane próby potwierdziły, że, nawet przy wyjątkowo dużej grubości warstwy plastizolowej, preparaty takie wykazują bardzo małe wartości współczynnika strat energii drgań, a zatem są bezużyteczne do takiego zastosowania.
W niemieckim opisie patentowym nr DE 3830348 proponuje się natryskiwalny preparat
składający się z mieszaniny dwóch polimerów, z których po zżelowaniu plastizolu jeden tworzy
fazę ciągłą, a drugi jest w niej zdyspergowano Właściwości mechaniczne powłoki, jak odporność na ścieranie, elastyczność w niskiej temperaturze, twardość i przyczepność do podłoża zależą przede wszystkim od pierwszego polimeru, a dźwiękochłonność - od drugiego.
Dla zmniejszenia hałasu powodowanego przez uderzające cząstki, proponuje się w niemieckim opisie patentowym nr DE 4013318 zastosowanie powłok dwuwarstwowych, w których warstwa wierzchnia przeciwdziała ścieraniu. Umożliwia to zmniejszenie zarówno hałasu
pochodzącego z drgań blach nadwozia, jak i wywołanego uderzeniami cząstek, ale wymagaj ednak nakładania dwóch kolejnych powłok. Wynika stąd konieczność magazynowania dwóch różnych materiałów i stosowania dwóch urządzeń do nakładania warstw. Podjęto próby modyftkacj i
zwykłych plastizoli w celu polepszenia właściwości dźwiękochłonnych w wymienionym zakresie temperatur. Na przykład z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3514753 znane sąpowłoki
ze zwykłych plastizoli PCW, zawierające wielokrotnie nienasycone związki, jak dwu- lub trójakrylany, nadtlenkowe środki sieciujące i nieorganiczne wypełniacze. W utwardzonym stanie są
one jednak twarde i kruche, a ponadto cechują się bardzo niskim współczynnikiem strat energii
drgań (tg δ), tak więc nie nadają się na powłoki głuszące do pokrywania elementów konstrukcyjnych samochodu. W niemieckim opisie patentowym nr DE 3444863 opisano preparaty plastizolowe zawierające PCW względnie kopolimer chlorku winylu oraz octanu winylu, jak również
homopolimer lub kopolimer metakrylanu metylu, a ponadto mieszaninę plastyfikatorów i obojętne materiały wypełniające. Mieszanina plastyfikatorów składa się z plastyfikatorów mieszających się tylko z polimerem metakrylanu metylu, oraz plastyfikatorów tylko dla polimeru
chlorku winylu. Tak otrzymane plastizole wykazują lepsze tłumienie dźwięków od zwykłych
plastizoli PCW, jednak maleje ono w temperaturze wyżej od około 30°C. Zmieniając stosunki
ilościowe składników, próbowano przesunąć zakres maksymalnego współczynnika strat energii
drgań (tg δ) do wyższych temperatur, jednakże równocześnie zmniejszyła się elastyczność
powłoki w niskiej temperaturze. Takie plastizole mają wystarczająco wysoki współczynnik strat
jedynie w wąskim zakresie temperatur. Konieczność użycia mieszaniny plastyfikatorów, z których część musi mieszać się z metakrylanem i nie mieszać się z PCW, zaś reszta winna się mieszać wyłącznie z PCW, ogranicza możliwość doboru plastyfikatorów, a ponadto plastyfikatory
mieszające się tylko z polimerem metakrylanowym są bardzo drogie. Usunięcie polimeru metakrylanowego lub zastąpienie go kopolimerami chlorku winylu i octanu winylu, powoduje, że po
181 087
5
zżelowaniu plastizolu, na powierzchni wydziela się wtórny plastyfikator (dwubenzylotoluol),
wskutek czego takie mieszanki są zupełnie nieprzydatne w zastosowaniach technicznych;
zwłaszcza do tłumienia dźwięków.
Badania, które doprowadziły do wynalazku, wykazały, że skuteczne działanie tłumiące
można uzyskać także dla jednowarstwowej powłoki kompozycji plastizolowej na bazie suspensyjnych kopolimerów PCW i octanu winylu, z odpowiednio dobranymi plastyfikatorami.
Cząstki takich kopolimerów są znacznie większe (0.01 do 0.5 mm) od cząstek kopolimerów emulsyjnych (0.5 do 40 μm), jakimi sąpospolite kopolimery PCW; dzięki temu nie potrzeba dodawać
dużej ilości plastyfikatorów. Zastosowanie kopolimerów suspensyjnych, z octanem winylu jako
głównym składnikiem, powoduje obniżenie lepkości kompozycji, dzięki czemu możliwe jest
nakładanie jej przez natrysk bez udziału sprężonego powietrza. Dalsze zalety stanowią możliwość żelowania w konwencjonalny sposób, stabilność w okresie magazynowania oraz łatwa dostępność składników kompozycji.
Celem wynalazku jest opracowanie powłoki ochronnej dla sztywnych podłoży, zwłaszcza
dla podwozi i wnęk kół pojazdów mechanicznych, tłumiącej dźwięki wywoływane przez drgania
blach i uderzenia kamieni, gałęzi, wody itp., przy czym powłoka taka powinna być nakładalna
jednowarstwowo, za pomocą istniejących urządzeń przeznaczonych dla plastizoli, i korzystnie
powinna składać się z polimerów i plastyfikatorów łatwo dostępnych w handlu i tanich.
Cel ten zrealizowano przez opracowanie natryskiwalnego dźwiękochłonnego preparatu
plastizolowego opartego na proszkowych polimerach organicznych i plastyfikatorach, który
charakteryzuje się tym, że zawiera:
5 do 60% wagowych przynajmniej jednego kopolimeru chlorek winylu/octan winylu o zawartości octanu winylu 5 do 20% wagowych, przy czym wartość stałej K, mierzonej według
DIN 53726 wynosi 40 do 80, a kopolimer jest kopolimerem suspensyjnym; 5 do 60% wagowych
plastyfikatorów wybranych z grupy zawierającej: ftalany alkilowe, jak fitalan dwubutylu, ftalan
dwuoktylu, fitalan benzylobutylu, ftalan dwubenzylu, ftalan dwuizononylu (DINP), ftalan
dwuizodecylu (DIDP) i ftalan dwuundecylu (DIUP); organiczne fosforany, adypiniany i sebacyniany; benzoesan benzylu, alkilowe estry kwasu sulfonowego z fenolem lub krezolem, przy
czym stosunek plastyfikatora do kopolimeru wynosi od 1:1 do 1:4, a korzystnie 1:1.5 do 1:2.5
do 40% wagowych wypełniaczy; 0.01 do 5% wagowych środka wiążącego, oraz opcjonalnie
inne reaktywne dodatki i dalsze środki pomocnicze, przy czym suma składników wynosi 100%
wagowych. Preparat ten zawiera korzystnie przynajmniej jedną substancję sieciującą jako
składnik reaktywny, a ponadto jako dodatek stosuje się środek porotwórczy, korzystnie
azodwukarbonamid.
Stwierdzono nieoczekiwanie, że powłoki z preparatów plastizolowych na bazie kopolimerów chlorku winylu i octanu winylu, zawierających 5 do 20% wagowych octanu winylu zarówno
chronią przed korozją i są odporne na ścieranie, jak tłumią dźwięki pochodzące od drgań materiału i znacznie zmniejszająhałas wywoływany uderzeniami różnych cząstek. Plastizole na bazie
kopolimeru chlorku winylu oraz octanu winylu i ich zastosowanie jako powłok odpornych na
ścieranie są znane. Zwykle polimery te o niewielkim udziale octanu winylu (około 2 do 14% wagowych względem całości kopolimeru) dodawane są do plastizolu, który jako główny składnik
zawiera homopolimer PCW w celu obniżenia temperatury żelowania. Proszki PCW są bardzo
drobne i wytwarza się je na drodze polimeryzacji emulsyjnej, względnie polimeryzacji mikrosuspensyjnej jako tak zwane polimery typu pasty. Do tej pory dodawano niewielkie ilości polimerów suspensyjnych jako wypełniacze polimerowe (extenderpolymere) preparatów plastizolowych. Wprowadzano wprawdzie do plastizoli polimery suspensyjne, w których głównym
składnikiem kopolimeru był octan winylu, ale preparaty takie zawierały duże ilości plastyfikatorów. Nowością preparatów według wynalazku jest to, że w tego rodzaju powłokach plastizolowych stosuje się kopolimery, w których głównym składnikiem kopolimeru jest octan winylu,
przy niewielkiej zawartości plastyfikatorów i że takie powłoki obok ochrony przed ścieralnością
nadają się do tłumienia hałasu. Przydatność do tłumienia hałasu jest tym bardziej nieoczekiwana,
że według panujących poglądów optymalna dźwiękochłonność występuje w temperaturze
6
181087
zeszklenia preparatu. Temperatura zeszklenia plastizoli wynika z rodzaju zastosowanego
polimeru oraz rodzaju i ilości plastifikatora. Ze względu na dużą zawartość plastifikatorów
przy natryskiwalnych plastozolach PCW, stosowanych zwykle w przemyśle samochodowym
do ochrony podwozi, temperatura zeszklenia, a co za tym idzie, maksymalne tłumienie akustyczne - mieści się w zakresie temperatur od 0°C do 10°C lub nawet poniżej tego zakresu. Temperatura zeszklenia homopolimerów PCW wynosi 81°C, homopolimeru polioctanu winylu 32°C.
Temperaturę zeszklenia kopolimerów można wyliczyć ze wzoru Foxa (T.G. Fox, Bull. Am. Phys.
Soc. 1 ,122[1956]. Temperatura zeszklenia plastizolu składającego się z kopolimerów chlorku
winylu oraz octanu winylu, zwłaszcza przy dużej zawartości octanu winylu, jest niższa niż plastizoli składających się z homopolimerów PCW, a zatem nie można było oczekiwać, że takie
plastizole będą skutecznie tłumić hałas.
Ta dodatkowa, zaskakująca właściwość natryskiwalnego plastizolu według wynalazku
umożliwia połączenie ochrony podwozia przed ścieraniem i tłumienia hałasu. Przy tym szczególnie nieoczekiwanym i ekonomicznie korzystnym jest to, że do plastizoli według wynalazku
można zastosować dostępne w handlu kopolimery: chlorek winylu oraz octan winylu. Ze względu na dostępność szczególnie korzystne sąpolimery suspensyjne, a dodatkowo ich zastosowanie
powoduje pożądane obniżenie lepkości plastizoli przy zachowaniu dobrych właściwości
żelujących.
Plastizolowy preparat według wynalazku może być natryskiwany zwykłymi urządzeniami
do nanoszenia plastizoli i może być żelowany w konwencjonalny sposób. Preparaty te znamienne są tym, że zawierają:
a) 5 do 60% wagowych przynajmniej jednego kopolimeru chlorek winylu/octan winylu o
zawartości octanu winylu 5 do 20% wagowych, przy czym kopolimer jest kopolimerem suspensyjnym,
b) 5 do 60% wagowych plastyfikatorów,
c) 0 do 40% wagowych wypełniaczy,
d) 0,01 do 5% wagowych środka wiążącego,
e) opcjonalnie inne reaktywne dodatki i dalsze środki pomocnicze,
przy czym suma składników wynosi 100% wagowych.
Udział octanu winylu w kopolimerach chlorku winylu oraz octanu winylu wynosi od 5 do
20%, korzystnie od 7% do 19% wagowych masy kopolimeru. Masa cząsteczkowa względnie
rozkład masy cząsteczkowej PCW lub jego kopolimerów jest określany zazwyczaj wartością K,
zgodnie z DIN 53726. Wartość K kopolimerów według wynalazku wynosi od 40 do 80, korzystnie od 50 do 65. Wartość liczbowa stosunku kopolimer/plastyfikator wynosi od 1:1 do 1:4, korzystnie od 1:1.5 do 1:2.5.
Składnikami kompozycji mogą być wszystkie powszechnie używane plastyfikatory (patrz
Paul E. Bruins, Plasticizer Technology [Reinhold Publ. Corp., New York], Bd. 1 str. 228-232), jak
na przykład ftalany alkilowe, takie jak ftalan dwubutylu, ftalan dwuoktylu, ftalan benzy lobutylu,
ftalan dwubenzylu, ftalan dwuizononylu (DINP), ftalan dwuizodecylu (DIDP), ftalan dwuizodecylu (DIDP) i ftalan dwuundecylu (DIUP) oraz znane plastyfikatory z grupy organicznych fosforanów, adypinianów i sebacynianów, a także benzoesan benzylu, estry kwasu alkilosulfonowego
z fenolami względnie krezolami, dwubenzylotoluen lub eter dwufenylowy. Kryteria wyboru plastyfikatorów zależą od składu polimeru, lepkości, warunków żelowania plastizoli, jak również
od pożądanych właściwości akustycznych.
Jako wypełniacze plastizoli według wynalazku stosuje się na przykład węglan wapniowy,
baryt, mikę i wermikulit.
Plastizole według wynalazku mogą zawierać reaktywne dodatki, jak dwu- lub poliizocyjaniany, dwu- lub poliaminy albo poliaminoamidy i/lub związki zawierające funkcjonalną grupę
hydroksylową, takie jak poliestropoliole, a także kombinacje związków dwu- lub poliepoksydowych w połączeniu z dwu- lub poliaminami albo poliaminoamidami oraz jedno-, dwu- i/lub trójmetakrylany względnie akrylany w połączeniu z nadtlenkami.
181087
7
Jako środki wiążące (zwiększające przyczepność) można stosować rozmaite poliaminoaminy, żywice epoksydowe w połączeniu ze środkami sieciującymi na gorąco (np. dwucyjanodwuamid), żywice fenolowe, żywice terpenofenolowe oraz dwu- względnie poliizocyjaniany, a
zwłaszcza poliaminoamidy na bazie poliamin oraz zdimeryzowane, względnie spolimeryzowane kwasy tłuszczowe w ilości 0,01% do 5% wagowych masy preparatu plastizolowego.
Plastizole według wynalazku mogą zawierać również inne substancje pomocnicze jako
środki przeciwstarzeniowe, reologiczne oraz porotwórcze. Odpowiednimi środkami porotwórczymi są wszystkie znane środki pianotwórcze, korzystnie organiczne środki pianotwórcze z klasy związków azowych, związków N-nitrozowych, sulfonylohydrazydów lub
sulfonylosemikarbazydów. Spośród związków azowych należy wymienić azobisizobutyronitryl
i azodwukarbonamid, ze związków nitrozowych - dwunitrozopentametylenoczteroaminę,
z sulfonylo- hydrazydów - hydrazyd kwasu 4,4'-oksybis(benzoesowego), a z semikarbazydów - p-toluenosulfonylosemikarbazyd.
Spienienie plastizoli według wynalazku można uzyskać także przez dodawanie pustych
w środku mikrokulek. Takie mikrokulki wytwarza się z polichlorku winylu i dodaje w postaci
uprzednio spienionej bezpośrednio do plastizolu lub jako bardzo drobny proszek w postaci niespienionej. Niespienione mikrokulki rozprężają się dopiero podczas żelowania plastizolu, spieniając go równomiernie i wytwarzając drobne pory. Są one dostępne w handlu pod nazwą
Expancel jako produkt Nobel Industries.
Spienione plastizole szczególnie nadają się do zmniejszania hałasu wywoływanego uderzeniami cząstek (kamienie, gałęzie, piasek, woda) i nanoszone są na podwozie i wnęki kół.
Dalszym zastosowaniem spienionych plastizoli jest użycie ich jako tzw. „pillar-fillers” w
pustych profilach, takich jak dźwigary dachowe lub słupki w nadwoziach pojazdów mechanicznych. W tym przypadku spieniony plastizol stanowi rodzaj korka wypełniającego cały przekrój
pustego profilu i umożliwiającego powstawanie drgań powietrza zamkniętego w pustych przestrzeniach.
Plastizole według wynalazku wyróżniają się zaskakująco wysokim współczynnikiem
strat, decydującym o skuteczności tłumienia dźwięków pochodzących z drgań materiału.
Współczynnik ten wyznacza się za pomocą dynamicznej mechanicznej termoanalizy (DMTA)
lub prób zmęczeniowych Obersta.
Zmniejszenie hałasu wywoływanego uderzeniami kamieni, rozbryzgiwaną wodą i podobnymi cząstkami dla blach pokrytych plastizolami według wynalazku mierzono metodą APAMAT.
W metodzie tej kulki rzuca się na blachę z powłoką głuszącą, po czym porównuje się widmo ciśnienia akustycznego dla tej blachy z widmem blachy nieobrobionej. Różnica obu ciśnień akustycznych jest przedstawiana w zależności od częstotliwości dźwięku.
Poniższe przykłady służą do bliższego wyjaśnienia wynalazku i mająjedynie charakter ilustracyjny, nie pokrywając całego zakresu wynalazku. Z powyżej podanych informacji specjalista
może jednak łatwo wyprowadzić dalsze aspekty wynalazku.
Jeśli nie podano inaczej, w poniższych przykładach jako części należy rozumieć części wagowe.
Przykład I
Mieszając i homogenizując wytworzono plastizol z następujących składników:
Homopolimer względnie kopolimer PCW
45.0 części
Ftalan dwuizononylu
26.0 części
Tlenek wapnia
1.0 część
Kreda (zmielona)
15.5 części
Kreda (wytrącona)
8.0 części
Tlenek cynku
0.5 części
Poliaminoamid (Euretek 507 firmy Witco)
1.0 części
Benzyna (Isopar firmy Exxon)
3.0 części
181 087
8
Ze względu na swoją lepkość (ok. 1 do Pa ·s, zmierzoną w temperaturze 23°C za pomocą
przyrządu Reomat 30, system 14, firmy Contraves), wytworzone plastizole nadają się do natryskiwania i cechują się dobrą stabilnością podczas magazynowania.
Wartość akustycznego tłumienia (dcombi) w tabelach 1 i 2 oznaczono zgodnie z DIN
53440 metoda Obersta (przy 200 Hz). Wielkości te mierzono przy różnych grubościach warstwy,
normalizując je do wartości wagi powłoki wynoszącej 50%, co oznacza, że waga powłoki
tłumiącego dźwięki plastizolu
Tabela 1
Wartość tłumienia dźwięków według Obersta - stosunek pomiarowy grubości 50%
Przykład
1
2
3
(porównawczy) (porównawczy) (porównawczy)
4
5
6
7
8
Wartość K
70
60
70
62
60
59
50
60
Zawartość
octanu winylu
0
0
5
7
14
15
14
20
Lepkość [Pa · s]
13
15
17
3
2
2.1
2.2
2.5
- 10
0.092
0.106
0.104
0.092
0.073
0.095
0.075
0.096
0
0.112
0.101
0.112
0.108
0.092
0.120
0.120
0.117
10
0.088
0.075
0.090
0.104
0.113
0.123
0.128
0.111
20
0.057
0.047
0.052
0.076
0.095
0.089
0.091
0.073
30
0.030
0.029
0.028
0.044
0.060
0.042
0.050
0.035
40
0.012
0.012
0.011
0.021
0.025
0.016
0.018
0.014
Tabela
2
Wartość tłumienia dźwięków według Obersta - stosunek grubości warstw 4:1
Przykład
2
1
3
(porównawczy) (porównawczy) (porównawczy)
4
5
6
7
8
Wartość K
70
60
70
62
60
59
50
60
Zawartość octanu winylu
0
0
5
7
14
15
14
20
Lepkość [Pa ·s]
13
15
17
3
2
2.1
2.2
2.5
- 10
0.132
0.159
0.156
0.128
0.108
0.122
0.100
0.120
0
0.190
0.176
0.192
0.164
0.138
0.170
0.179
0.176
10
0.176
0.148
0.182
0.182
0.196
0.192
0.225
0.195
20
0.130
0.104
0.120
0.154
0.200
0.197
0.194
0.146
30
0.076
0.069
0.070
0.099
0.144
0.082
0.118
0.077
40
0.033
0.032
0.027
0.051
0.064
0.033
0.045
0.031
wynosiła 50% wagi blachy. Normalizowano również stosunek grubości warstw do wartości 4:1,
co oznacza, że na pasku blachy o grubości 1 mm grubość powłoki wynosiła 4 mm. Wymiary blachy
ze stali sprężynowej stosowanej w metodzie Obersta wynosiły 20 x 10 mm przy grubości 1 mm.
Paski blachy o długości 200 mm pokrywano plastizolem według wynalazku. Przed nałożeniem
plastizolu nanoszono na pomiarowe paski cienką warstwą podkładu zwiększającego przyczepność. Plastizol żelowano 25 minut w 160°C.
181087
9
W przykładach 1 do 3 stosowano homopolimery i kopolimery PCW typu pasty. W przykładach 4 do 8 stosowano kopolimery suspensyjne według wynalazku. W przykładzie 6 zamiast ftalanu dwuizononylu jako plastyfikator stosowano ftalan izodecylu.
Jak wynika z tabeli 1 i 2, plastizole z przykładów 1 do 3 nie nadają się do natryskiwania w
procesie bez wykorzystywania sprężonego powietrza ze względu na ich wysoką lepkość. Preparaty według wynalazku (przykłady 4 do 8) charakteryzują się niską lepkością dzięki czemu
mogą być bez trudu natryskiwane bez udziału powietrza. Plastizole według wynalazku
(przykłady 4 do 8) są ponadto stabilne w trakcie ich magazynowania. Z wykresów zamieszczonych w fig. 1 i 2 wynika, że plastizole według wynalazku w stanie zżelowanym w zakresie
temperatury pomiędzy około + 10°C i + 30°C mająwyraźnie wyższy współczynnik tłumienia
niż preparaty wykonane według dotychczasowego stanu techniki, przedstawione jako
przykłady 1 do 3.
W figurach 1 i 2 pokazano wartość kombinowanego współczynnika strat przy częstotliwości 200 Hz dla pokrytych plastizolami pasków stali, mierzonego zgodnie z DIN 53440 część 3.
Figura 1 przedstawia zależność współczynnika strat od temperatury dla prób porównawczych (1, 2,3) i dla przykładów plastizoli według wynalazku (4 do 8), znormalizowanych
do wagi powłoki 50%.
Figura 2 przedstawia zależność wartości współczynnika strat od temperatury dla wyżej
wymienionych przykładów, znormalizowanej do stosunku grubości powłoki 4:1.
Z wykresów na fig. 1 i 2 wynika wyraźnie, że plastizolowe preparaty według wynalazku
(przykłady 4 do 8), w szczególnie ważnym dla właściwości użytkowych zakresie temperatur
od 10°C do 30°C, mająznacznie wyższy współczynnik strat w porównaniu do plastizoli znanych
ze stanu techniki.
181 087
fig . 1
f ig . 2
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.
Cena 2,00 zł.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
712 Кб
Теги
pl181087b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа