Shrneme-li všechna nejdůležitější zjištění, ukazuje se, že změkčovadlo Mesamoll je v aplikacích NBR ideální alternativou DEHP. Toto je přirozeně pouze jeden příklad druhu vlastností, které lze od alternativního změkčovadla Mesamoll, neobsahujícího ftalát, očekávat. Jeho celkové vlastnosti z něj činí vyhledávané změkčovadlo pro velké množství aplikací.
Vlastnosti | | Jednotka | DEHP | Poznámka | Mesamoll | Poznámka |
Viskozita Mooney u směsi | ML 1+4/100°C | ME | 35 | 5 | 39 | 4 |
Vlastnosti vulkanizátu |
Tvrdost | | Shore A | 56 | 4 | 53 | 5 |
Pevnost v tahu | | MPa | 18 | 5 | 20,5 | 5 |
Prodloužení při přetržení | | % | 620 | 5 | 640 | 5 |
Trvalé přetvoření tlakem1) | 70 h / 100 °C | % | 15 | 5 | 17 | 5 |
Index nízké teploty [TR]2) | DIN 53520 | °C | -17 | 4 | -15 | 4 |
Těkavost3) | 7 dnů / 126,5 °C | (%) | -17 | 1 | -7 | 4 |
Tab. 1. Přehled mechanických vlastností směsi NBR se změkčovadly DEHP a Mesamoll
-
DIN 53517, deformace 25 %
-
DIN 53520, zkouška torzním kmitáním
-
100 hmotnostních dílů změkčovad
Polyuretanové těsnicí prostředky
Těsnicí prostředky s polyuretanem (PUR) se využívají zejména ve stavebnictví a v automobilovém průmyslu. Polyuretanové těsnicí prostředky jsou široce použitelným druhem výrobků nabízejících výhody dobré přilnavosti k rozmanitému množství podkladů, jakož i dobré mechanické vlastnosti. S pomocí změkčovadel se snižuje viskozita těsnicího prostředku v procesu a zlepšuje se zpracovatelnost. Změkčovadla také umožňují konkurenceschopnější poměr plniva a polymeru bez významného dopadu na základní vlastnosti konečné receptury těsnicího prostředku.
Změkčovadla pro PUR těsnění
V odvětví těsnicích prostředků s PUR jsou ftaláty používány v širokém měřítku. Výše zmíněnými právními předpisy, týkajícími se ekologie a životního prostředí, je nyní v Evropě omezeno používání určitých druhů ftalátových změkčovadel v cílových aplikacích. Na zmíněném seznamu SVHC jsou mj. zařazena změkčovadla DEHP (di-2-ethylhexyl ftalát, dříve známý jako DOP), DBP (dibutylftalát) a BBP (benzylbutylftalát). Jejich používání je navíc v Evropě od roku 1999 zakázáno pro výrobu hraček a pro tento účel je omezeno i použití ftalátů DINP, DIDP a DNOP. I když se zdá, že použití ftalátů s dlouhými lineárními řetězci alkoholu, jako je DINP, při jejich současném používání nepředstavuje žádné riziko ani pro zdraví člověka ani pro životní prostředí, spotřebitelé citliví na životní prostředí a sdružení na ochranu spotřebitelů začali vznášet námitky proti používání ftalátů vůbec. V důsledku toho přirozeně roste tržní poptávka po recepturách bez ftalátů. Takovýmto změkčovadlem je Mesamoll, ester kyseliny alkansulfonové bez ftalátu. Vyrábí jej společnost Lanxess. Použití Mesamollu je úspěšně ověřeno v odvětví PUR těsnicích prostředků.
Větší stálost ve venkovním prostředí
Jednou ze slabých stránek polyuretanových těsnicích prostředků je jejich omezená odolnost proti UV záření, což může vést k prasklinám v jejich povrchu. Jedná se zejména o systémy na bázi aromatických materiálů. Dnešní moderní polyuretanové těsnicí prostředky však mají následkem propracovaných systémů proti stárnutí srovnatelně dobrou odolnost proti UV záření. Jednou z cest dalšího zlepšování této kritické vlastnosti těsnicího prostředku je použití vhodného změkčovadla, které konečnému výrobku dodá dostatečnou odolnost proti povětrnostním vlivům.
Srovnání výsledků zkoušek vystavení povětrnostním vlivům u jednosložkového polyuretanového těsnicího prostředku s použitím prostředku Mesamoll, benzylbutylftalátu a diisoheptylftalátu jasně ukazuje vynikající přínosy prostředku Mesamoll. Při těchto zkouškách byly malé desky (70 x 130 x 2 mm) těsnicích prostředků vystaveny povětrnostním vlivům ve zkušebním přístroji se zářičem s xenonovým obloukem (doba trvání 611,5 h; poměr suchého období a ostříkávání 17:3; teplota černé tabule 60 °C, UV záření > 295 nm). Zkouškou prošel bez viditelného poškození pouze těsnicí prostředek obsahující Mesamoll. Na obou vzorkách těsnicích prostředků obsahujících ftaláty lze jasně vidět praskliny.
Vyšší odolnost proti zmýdelnění
Vzhledem ke skutečnosti, že změkčovadla nejsou na polymer chemicky vázána, je běžným problémem migrace. Ztráta změkčovadla má za následek tuhnutí těsnicího prostředku, které snižuje kvalitu a může vést k selhání výrobku. Stejný výsledek lze obdržet rovněž tehdy, když u změkčovadla dojde ke zmýdelnění. Změkčovadla jsou typicky estery a jsou získávána z kyselin a alkoholů. Na rozdíl od migrace změkčovadla z těsnicího prostředku může voda vsakující se do těsnicího prostředku způsobit hydrolýzu změkčovacího esteru do jeho složek. Tato hydrolýza, označovaná jako zmýdelnění, je urychlována alkáliemi. Když dojde ke zmýdelnění, plastifikovaný výrobek se stává křehčím a trpí jeho provozní parametry. Tento problém je problémem zejména ve stavebním průmyslu, kde se používá hydroxid vápenatý a beton. Je to kritické zejména v období bezprostředně po použití těchto stavebních materiálů, kdy mají tendenci být nejvíce alkalické. Odolnost proti tomuto zmýdelnění znamená dlouhou životnost těsnicího prostředku. Na rozdíl od BBP a univerzálních ftalátů prokázaly estery kyseliny alkylsulfonové odolnost proti zmýdelnění. Ve zkoušce odolnosti proti zmýdelnění podle DIN 53404 došlo ke zmýdelnění kolem 75 % BBP a DINP, v porovnání s pouze asi 25 % prostředku Mesamoll II.
Těsnicí prostředky s dlouhou trvanlivostí
Mesamoll je nadprůměrně způsobilý univerzální ftaláty v polyuretanových těsnicích prostředcích nahradit. Výrobek není pouze prostým substitutem, Mesamoll může uživateli nabídnout přidanou hodnotu. Mesamoll poskytuje možnost vytvářet trvanlivé PUR těsnicí prostředky. Jeho použití ve výrobcích z plastifikovaného PUR vystavených silnému zmýdelňování - buď chemickými látkami, nebo extrémními povětrnostními podmínkami - může nahradit potřebu dalších změkčovadel odolných proti zmýdelnění, a tím zlepšit vlastnosti a prodloužit životní cyklus konečných výrobků. Toto je přirozeně pouze jeden příklad druhu vlastností, které lze očekávat od alternativního změkčovadla Mesamoll, neosahujícího ftaláty. Jeho celkové vlastnosti z něj činí kvalitní změkčovadlo pro dnešní i budoucí aplikace.
Melanie Wiedemeier
Lanxess
www.lanxess.com
milan.kozeny@lanxess.com