Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 9 september 1950 - Nya syntetiska elastomerer, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
788
TEKNISK TIDSKRIFT
Tillsätts vatten, kan isocyanatändgrupperna reagera med
varandra under bildning av karbainidbryggor och
utveckling av kolsyra; man får en kedja av typen
— OCONH
-NHCOO-polyester-OCONH —
y—NHCOO-polyester-OCONH —<
OCONH
Molekylerna är alltjämt linjära, men karbainidbryggor
omväxlar nu med karbaminsyraestergrupper. Härigenom
blir de längre, men dessutom har karbamidresten
väteatomer, som kan reagera med isocyanat, varvid
tvärbindningar mellan de linjära molekylerna uppstår enligt
— NH • CO • NH — + RNCO —> - NH • CO • N —
I
CO•NH•R
Dessa mellanlänkar ligger på relativt stora avstånd från
varandra och är långa (2—3 polyestergrupper). Den
erhållna produkten, som kallats vulcollan, får därför andra
och bättre egenskaper än I-gummi.
Som utgångsmaterial vid framställning av vulcollan
kan man använda etylenglykoladipinsyrapolyester med ett
hydroxyltal på 50—60 och ett syratal under 1. Den fås
genom att droppvis sätta glykol till smält adipinsyra.
Vatten avdestilleras under 20—40 h vid en sakta stegrad
temperatur på 160—220°C, och förestringen slutförs
sedan i vakuum. Den erhållna råprodukten är ett hårt,
kristalliniskt vax med mjukningspunkt 60—70°C och en
mol-vikt på ca 2 800. Molekylerna består av i medeltal 16
grupper — 0C(CH2)4C00CH2CH20—. Man kan naturligtvis
framställa ämnen av samma typ genom att utgå från
andra polyestrar eller andra diisocyanater, och vulcollan är
därför ett samlingsnamn för en hel klass av syntetiska
elastomerer.
Vulcollan framställd ur glykoladipinsyrapolyester visar
en viss tendens att hårdna vid lagring. För att undvika
denna olägenhet har man försökt använda andra
utgångsmaterial, både enhetliga polyestrar och blandestrar
framställda ur mer än två komponenter. Det visade sig
härvid, att de mekaniska egenskaperna hos produkter ur
ety-lenglykoladipinsyrapolyester ej kunde överträffas men att
material med betydligt mindre tendens att hårdna kunde
erhållas. Som allmän regel gäller, att polyestrar med hög
mjukningspunkt ger lätt hårdnande vulcollaner, under det
sådana med relativt låg mjukningspunkt ger material, som
även vid lång lagring behåller sin höga elasticitet.
Ett stort antal försök har visat, att 1,2-propylenglykol
och adipinsyra är särskilt lämpliga som esterkomponenter.
Visserligen blir det erhållna vulcollanets mekaniska
egenskaper väsentligt sämre än vid användning av
etylengly-kol, men produkten hårdnar icke. Förestras en blandning
av de båda glykolerna, blir försämringen av de mekaniska
egenskaperna ej så stor, och redan 30 % 1,2-propylenglykol
tycks vara tillräckligt för att praktiskt taget förhindra
hårdnandet. Det har visat sig, att man kan uppnå samma
resultat genom att använda en blandning av rena
1,2-pro-pylen- och etylenglykolpolyestrar som utgångsmaterial.
Vid förlängning av molekylerna genom reaktion med
di-isocyanat utgår man från väl torkad ester för att undvika
karbamidbildning och få processen under full kontroll.
Di-isocyanat och polyester omsätts vid 100—130°C under
värmeutveckling. Den erhållna förlängda
isocyanatpolyes-tern är löslig i flera organiska lösningsmedel, t.ex.
metylenklorid, aceton, bensol, toluol osv. Utestängs fuktighet,
är sådana lösningar hållbara någon tid, och man har
framställt produkter med mindre reaktiva isocyanat, som
har god hållbarhet. Lösningarna kan användas till
gjutning av folier, framställning av doppartiklar eller till
klister. Lösningsmedlet avdunstar snabbt från ett tunt skikt
och samtidigt upptas vatten ur luften, varvid en
högelas-tisk, olöslig vulcollan bildas.
Isocyanatpolyestern kan också direkt försättas med
vatten endera i ångform vid mer än 100°C eller flytande; i
senare fallet är det lättare att exakt dosera
vattentillsatsen, som bör vara 0,4—1,4 %. Den med vatten fuktade
isocyanatpolyestern är ett kornigt material, som kan
användas för gjutning av tunnväggiga artiklar. Tjocka skikt
kan däremot icke gjutas, ty produkten blir blåsig på
grund av kolsyreutvecklingen. Enligt uppgift kan denna
nackdel dock undvikas genom en modifikation av
reaktionen med vatten. En annan bearbetningsmetod för den
korniga produkten är att med valsar arbeta den till en
sammanhängande hud. Denna pressas efter några timmars
lagring under 10—15 min med ett tryck på 50—200 kp/cm2
vid 150—170°C. Härvid slutförs reaktionen, dvs. de sista
isocyanatgrupperna försvinner under bildning av en
fullständig nätstruktur. Tillsätts intet fyllmaterial, är de
erhållna formstyckena, t.ex. plattor, skosulor, klackar,
packningar osv., svagt gula till brunaktiga. Det aromatiska
iso-cyanatet ger ofta en viss fluorescens och medför, att
färgen under inverkan av ljus så småningom blir mörkbrun.
Denna missfärgning är givetvis icke önskvärd men spelar
ingen roll för tekniska artiklar.
Vulcollan behöver icke försättas med fyll- eller
mjuk-göringsmedel, men man kan i någon mån påverka dess
egenskaper genom tillsatser. Det är en fördel, att sådana
ej är nödvändiga, men en nackdel, att de ändrar
produktens egenskaper mindre än t.ex. bunagummis. Inaktiva
fyllmedel, t.ex. tungspat, talk, krita eller trämjöl, verkar blott
utdrygande, men aktiva, t.ex. kimrök och kalciumsilikat,
ökar produktens hårdhet, sträck- och rivhållfasthet.
Tillåt-lig mängd fyllmedel är begränsad, men den kan ökas
genom tillsats av vissa mjukgöringsmedel, så att man
kan framställa t.ex. golvbeläggningar med ganska goda
mekaniska egenskaper.
Vulcollan uppges vara en värdefull, högelastisk
konstprodukt av helt ny typ. Den väntas icke ersätta tidigare
kända elastomerer, såsom naturgummi och buna, men
torde kunna inta en viktig plats vid sidan av dessa
produkter. Vulcollans specifika vikt (1,2) är något högre än
de klassiska gummisorternas. Belastning och hårdhet vid
300 % töjning är höga, dvs. materialet gör stort motstånd
vid mekanisk deformering. Detta är ogynnsamt i vissa
fall men fördelaktigt i andra, t.ex. vid användning till
driv-remmar. Särskilt karakteristiskt för vulcollan är dess
riv-och skärhållfasthet, som är högre än för några andra
hittills kända elastomerer. Slitstyrkan vid nötning är större
än för de bästa bunasorterna, varför vulcollan särskilt
lämpar sig för artiklar, som utsätts för stark slitning, t.ex.
gummiklackar. Dess dämpning vid mekanisk deformering
är mycket liten och därför utvecklas mindre värme än för
buna och naturgummi.
Svällningsbeständigheten mot bensin och även mot
aromatiska kolväten är god, men beständigheten mot alkali
är naturligtvis liten på grund av produktens esterkaraktär.
Åldringsegenskaperna är mycket goda; detsamma gäller
motståndskraften mot syre och ozon, men
värmebeständigheten är relativt dålig. Genomsläppligheten för gaser
är mycket liten, blott 1/ao—1IW av naturgummis. Av stor
betydelse vid bedömning av vulcollans användbarhet är det
sätt, varpå den måste bearbetas. Den fordrar nämligen
användande av delvis helt nya, för gummiindustrin
främmande metoder, vilket åtminstone tillsvidare kommer att
hindra ett allmänt utnyttjande av den nya produkten.
Några uppgifter på vulcollans pris har ej lämnats, men för
närvarande torde det icke tillåta konkurrens med
naturgummi (O BAYiER m.fl. i Angew. Chem. 7 febr. 1950). SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
