CZ303376B6 - Plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky a zpusob jeho prípravy - Google Patents
Plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky a zpusob jeho prípravy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303376B6 CZ303376B6 CZ20080847A CZ2008847A CZ303376B6 CZ 303376 B6 CZ303376 B6 CZ 303376B6 CZ 20080847 A CZ20080847 A CZ 20080847A CZ 2008847 A CZ2008847 A CZ 2008847A CZ 303376 B6 CZ303376 B6 CZ 303376B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sulfone
- filler
- polymer
- polymer systems
- modified
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Predmetem vynálezu je plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky, které jako modifikacní prísadu obsahuje 0,1 až 50 % hmotn. chemické slouceniny se sulfonylovou funkcní skupinou náležející do skupiny látek zahrnující dimethyl sulfon, methylethyl sulfon, diethyl sulfon, methylpropyl sulfon a tetramethylen sulfon. Zpusob prípravy plniva podle vynálezu spocívá v tom, že modifikacní prísada - chemická sloucenina se sulfonylovou funkcní skupinou - se nanese na povrch plniva, s výhodou pri teplote nad 100 .degree.C.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká plniva, zejména pak plniva minerálního, pro polymemí systémy s odlišnou polaritou polymemí složky (jako je polární minerální plnivo modifikované pro nepolární polymemí matrice), způsobu přípravy tohoto plniva a polymemích systémů toto plnivo obsahujících.
Dosavadní stav techniky
Polymemí systémy obsahují polymemí molekuly různého chemického složení, s různou strukturou a různým prostorovým uspořádáním. Podle typu závislosti základních vlastností polymerů na teplotě jsou polymemí systémy v aplikacích používány jako elastomery, termoplasty nebo jako reaktoplasty.
Jednotlivé složky polymemích systémů mají často různou polaritu. Příkladem takového polymerního systému je nepolární polymemí matrice s obsahem minerálního plniva, nebo polymemí systém složený z polymerů o různé polaritě. Aplikační vlastnosti polymemích systémů s obsahem složek s rozdílnou polaritou do značné míry závisí na interakci (tj. vzájemném působení) mezi jednotlivými složkami. Kupříkladu plniva s vyšší hodnotou interakce plnivo-polymer obvykle zajišťují polymemím systémům zlepšení některých vlastností.
Minerální plniva, jako je například kaolin, mastek, slída, uhličitan vápenatý, oxid křemičitý, kalcium silikát a aluminium trihydrát, jsou materiály získané různými postupy. Často se jedná o přírodní materiály, které jsou jen těženy, mlety a tříděny na požadovanou velikost částic. Jsou ale známa také srážená minerální plniva, vyráběná strážením roztoků.
Pro polární polymery je interakce mezi polárním povrchem minerálního plniva a polární polymemí matricí často dostatečně vysoká i bez povrchové úpravy minerálního plniva.
Nepolární polymery jsou ale často organické materiály hydrofobní povahy, zatímco minerální plniva mají povrch hydrofilní. Interakce mezi nepolárními polymery a polárními minerálními plnivy je proto nízká. Tato nízká interakce má pak za následek špatné vlastnosti polymemích systémů. Polymemí systémy se špatnými vlastnostmi nejsou použitelné pro náročné aplikace.
Zlepšení vlastností řady nepolárních polymemích systémů zajišťují minerální plniva povrchově upravená organosilany, jako je například bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfan, γ-merkaptopropyltrimetoxysilan, γ-thiokyanatopropyltrietoxysilan, vinyltrialkoxysilan, nebo γ-chlorpropyltrietoxysilan.
Organosilany zlepšují kupříkladu vlastnosti nepolárních polymemích systémů se silikou, kaolinem, slídou, mastkem a kalcium silikátem. Úprava povrchu plniva se provádí buď před mícháním (tj. při přípravě polymerního systému se použije povrchově upravené minerální plnivo), nebo v průběhu přípravy polymerního systému (tj. při přípravě polymerního systému se dávkuje zvlášť silan a zvlášť neupravené minerální plnivo).
Pro správnou funkci silanů na rozhraní plnivo/polymemí matrice je nutno, aby reakce mezi povrchem plniva a sílaném (tzv. sílanizační reakce) dosáhla potřebného stupně konverze, což je někdy obtížné,
- 1 CZ 303376 B6
Hlavní nevýhodou použití silanů v nepolárních polymerních systémech s minerálními plnivy je tedy závislost vlastností těchto polymerních systémů na složité kinetice chemických reakcí mezi sílaném a povrchem minerálních plniv. Vlastnosti nepolárních polymerních systémů s minerálními plnivy a sílaném tak závisí nejen na jejich složení, ale i na dosaženém stupni konverze chemických reakcí, což je nežádoucí.
Podstata vynálezu in K odstranění výše uvedených nedostatků dosavadních řešení přispívá plnivo modifikované pro polymemí systémy s odlišnou polaritou polymemí složky podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že jako modifíkační přísadu plnivo obsahuje 0,1 až 50 % hmotn., s výhodou pak 0,25 až 25 % hmotn., chemické sloučeniny se sulfonylovou funkční skupinou, náležející do skupiny zahrnující dimethyl sulfon, methylethyl sulfon, diethyl sulfon, methylpropyl sulfon a tetra15 methylen sulfon.
Způsob přípravy plniva podle vynálezu spočívá v tom, že modifíkační přísada chemická sloučenina se sulfonylovou funkční skupinou, náležející do skupiny zahrnující dimethyl sulfon, methylethyl sulfon, diethyl sulfon methylpropyl sulfon a tetramethylen sulfon, se na povrch plni20 va nanese při teplotě nad tOO °C.
Hlavní výhodou řešení podle vynálezu je možnost dosáhnout zlepšených vlastností polymerních systémů bez použití silanů a tedy i bez ovlivnění vlastností polymerního systému stupněm konverze silanizační reakce.
>S
Výhodou tohoto vynálezu je také skutečnost, že použité chemické sloučeniny se sulfonylovou funkční skupinou jsou často prakticky netoxické a nepředstavují proto zátěž pro životní prostředí.
Příklad provedení vynálezu
Byly odzkoušeny dva postupy přípravy modifikovaného plniva podle vynálezu:
A. Modifikace sušeného plniva
- Plnivo bylo nejprve sušeno 2 hodiny při teplotě 200 °C, aby se odstranila voda adsorbovaná na jeho povrchu.
- Do vysušeného plniva bylo za teploty nad 100 °C vmícháno modifíkační činidlo.
- Zamíchaná směs plnivo + modifíkační činidlo byla temperována 1 hodinu při 150 °C, aby se zajistilo rovnoměrné smočení povrchu plniva modifíkační přísadou.
- Takto připravené plnivo modifikované pro polymemí systémy podle vynálezu bylo následně zchlazeno na teplotu místnosti,
B. Modifikace nesušeného plniva
- Za teploty místnosti byla připravena směs plnivo + modifíkační činidlo.
- Zamíchaná směs plnivo + modifíkační činidlo byla sušena 1 hodinu při 150 °C, aby se odstranila voda absorbovaná na povrchu plniva a zajistilo se rovnoměrné smočení povrchu plniva modifíkační přísadou.
- Takto připravené plnivo modifikované pro polymemí systémy podle vynálezu bylo násled50 ně zchlazeno na teplotu místnosti.
-2CZ 303376 B6
Jako plnivo byl v příkladu použit kalcinovaný kaolin a silika. Jako modifikační činidlo byl použit dimethylsulfon v několika koncentracích (vztaženo na plnivo).
K odzkoušení účinku modifikovaných plniv byly na dvouválci připraveny kaučukové směsi o 5 složení (dsk - díly přísady na 100 dílů kaučuku):
Kaučuk SBR 1500 100 dsk
Plnivo 30 dsk
Oxid zinečnatý 5 dsk
Směs urychlovačů 2,4 dsk io Síra 2 dsk
Stearin 1 dsk
Z připravených kaučukových směsí byly vylisovány vulkanizované destičky pro stanovení pevnostního chování a získány pevnosti v tahu pro směsi s typy nemodifikovaného a modifikovali ného plniva:
| Plnivo | Postup | Pevnost v tahu |
| Nemodifikovaný kalcinovaný kaolin | 4,03 MPa | |
| Kalcinovaný kaolin se 7 % hmot. dimethyl sulfonu | A | 4,15 MPa |
| Kalcinovaný kaolin s 10 % hmot. dimethyl sulfonu | B | 4,82 MPa |
| Nemodifikovaná srážená silika | 12,81 MPa | |
| Srážená silika s 10 % hmot. dimethyl sulfonu | A | 13,13 MPa |
| Srážená silika s 10 % hmot. dimethyl sulfonu | B | 17,85 MPa |
| Srážená silika s 20 % hmot. dimethyl sulfonu | A | 15,11 MPa |
Výsledky uvedené v příkladu provedení ukazují, že plnivo modifikované pro polymemí systémy s odlišnou polaritou polymemí složky podle tohoto vynálezu dává polymemím systémům vyšší pevnost a že hodnoty pevnosti je možno ovlivnit i volbou způsobu přípravy modifikovaného plniva.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (6)
1. Plnivo modifikované pro polymemí systémy s odlišnou polaritou polymemí složky, jako je polární minerální plnivo modifikované pro nepolární polymemí matrice, vyznačující se tím, že jako modifikační přísadu obsahuje 0,1 až 50 % hmotn. alespoň jedné chemické slouče40 niny se sulfonylovou funkční skupinou, náležející do skupiny látek zahrnující dimethyl sulfon, methylethyl sulfon, diethyl sulfon, methylpropyl sulfon a tetramethylen sulfon.
2. Plnivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako modifikační přísadu obsahuje 0,25 až 25 % hmotn. alespoň jedné chemické sloučeniny se sulfonylovou funkční skupinou, nále45 zející do skupiny látek zahrnující dimethyl sulfon, methylethyl sulfon, diethyl sulfon, methylpropyl sulfon a tetramethylen sulfon,
3. Plnivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že modifikační přísada vytváří povrchovou vrstvu na částicích plniva.
-3CZ 303376 B6
4. Způsob přípravy plniva podle nároku 1, vyznačující se tím, že modifikační přísada - chemická sloučenina se sulfonylovou funkční skupinou, náležející do skupiny látek zahrnující dimethyl sulfon, methylethyl sulfon, diethyl sulfon, methylpropy, sulfon a tetramethylen sulfon - se nanese na povrch plniva.
5. Způsob přípravy plniva podle nároku 5, vyznačující se tím, že modifikační přísada - chemická sloučenina se sulfonylovou funkční skupinou, náležející do skupiny látek zahrnující dimethyl sulfon, methylethyl sulfon, diethyl sulfon, methylpropyl sulfon a tetramethylen sulfon - se na povrch plniva nanese při teplotě nad 100 °C.
io
6. Polymerní systém složený z alespoň jedné polymerní složky a alespoň jednoho plniva, vyznačující se tím, že alespoň jedním plnivem je plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky, jako je polární minerální plnivo modifikované pro nepolární polymerní matrice, podle nároku 1.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080847A CZ303376B6 (cs) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky a zpusob jeho prípravy |
| PCT/CZ2009/000159 WO2010075825A1 (en) | 2008-12-29 | 2009-12-21 | Filler modified for polymeric systems with different polarity of polymer component and the method of its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080847A CZ303376B6 (cs) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky a zpusob jeho prípravy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008847A3 CZ2008847A3 (cs) | 2010-07-07 |
| CZ303376B6 true CZ303376B6 (cs) | 2012-08-22 |
Family
ID=42084688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080847A CZ303376B6 (cs) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky a zpusob jeho prípravy |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303376B6 (cs) |
| WO (1) | WO2010075825A1 (cs) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4111893A (en) * | 1977-05-20 | 1978-09-05 | Gaf Corporation | Polybutylene terephthalate molding resin |
-
2008
- 2008-12-29 CZ CZ20080847A patent/CZ303376B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-12-21 WO PCT/CZ2009/000159 patent/WO2010075825A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4111893A (en) * | 1977-05-20 | 1978-09-05 | Gaf Corporation | Polybutylene terephthalate molding resin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2008847A3 (cs) | 2010-07-07 |
| WO2010075825A1 (en) | 2010-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2228625C (en) | Stable silane compositions on silica carrier | |
| Tomić et al. | The use of nanoclay in preparation of epoxy anticorrosive coatings | |
| MX2009001982A (es) | Compuestos que contiene dioxido de titanio. | |
| CA2661509A1 (en) | Barium sulfate-containing composite | |
| CN88103235A (zh) | 具有化学活性表面的硫酸钡的制备方法 | |
| EP0468140A2 (de) | Mit Organosiliciumverbindungen chemisch modifizierte Russe, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung | |
| CS198130B2 (en) | Gurable rubbery mixture and method of producing the same | |
| EP3359590B1 (en) | Filled compositions | |
| Conzatti et al. | The clay mineral modifier as the key to steer the properties of rubber nanocomposites | |
| Galimberti et al. | Reduction of filler networking in silica based elastomeric nanocomposites with exfoliated organo-montmorillonite | |
| Peter et al. | Phosphorylated Cashew Nut Shell Liquid prepolymer modified kaolin as a reinforcing filler for natural rubber | |
| KR20170091577A (ko) | 소수성 실리카 및 그의 제조 방법 | |
| Ondrušová et al. | Modification of alternative additives and their effect on the rubber properties | |
| CN112280159A (zh) | 一种功能型添加剂复合母粒及其制备方法和应用 | |
| CZ303376B6 (cs) | Plnivo modifikované pro polymerní systémy s odlišnou polaritou polymerní složky a zpusob jeho prípravy | |
| Ondrušová et al. | Alternative filler based on the waste from glass production and its effect on the rubber properties | |
| PL226833B1 (pl) | Sposób modykacji bentonitu | |
| CZ2009162A3 (cs) | Optimalizovaný polymerní systém s odlišnou polaritou složek a zpusob jeho prípravy | |
| Ondrušová et al. | Influence of silanization conditions of filler based on clinoptilolite on its efficiency in polymeric systems | |
| Mathew et al. | Natural rubber latex-based nanocomposites with layered silicates | |
| CZ23294U1 (cs) | Modifikované plnivo pro polymerní systémy a polymerní systém toto plnivo obsahující | |
| JP2020513550A (ja) | ゴム補強用有機−無機複合体のゴム補強効果を予測する方法 | |
| Thuong et al. | Aluminum Oxide as a Partial Replacement for Zinc Oxide in the Vulcanization of Natural Rubber | |
| Kuram | Ageing of Mineral-Reinforced Polymer Composites | |
| Feriancová et al. | and Its Influence on the Curing, Mechanical and Surface Properties of Rubber Composites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20161229 |