MŰANYAG- ÉS GUMIIPARI ÉVKÖNYV 2014
25
A gumiőrlemény darabok tömegét mértük az ol-
dószerrel való érintkezés előtt, a kísérlet kezdetén,
majd adott idő elteltével ugyancsak tömegméréssel
követtük nyomon a polimerek duzzadását.Atömeg-
mérések Sartorius AnalyticAC 210 P típusú analiti-
kai mérlegen történtek, úgy, hogy adott idő eltelté-
vel az őrleményeket az oldószerekből eltávolítottuk,
felületükről az oldószert leitattuk, majd lemértük a
tömegét 0,1 mg pontossággal. Az előkísérletekben
kapott eredményeket felhasználva az ígéretes négy
oldószer mellé (diklórmetán, ciklohexán, normál-
hexán és etil-acetát) az emberi szervezetre kevésbé
káros oldószereket választottunk. A normál-hep-
tán, mint páratlan szénatomot tartalmazó oldószer
nem tartozik a rákkeltő vegyületek közé, a gamma-
valerolakton (GVL) pedig a közelmúltban lett zöld
oldószernek titulált oldószer [16]. A GVL cukor-
tartalmú növényekből olcsón előállítható folyadék,
amely alacsony gőznyomással és magas forrás-
ponttal rendelkezik. Érdekességként megemlíthető,
hogy a kutatócsoport más kísérletei alapján a GVL
35 bar nitrogén nyomás alatt reakcióba lép az adott
berendezés O-gyűrűjével, és megduzzasztja azt. A
benzint, mint multikomponensű elegyet pedig azért
választottuk, mert szénhidrogéneket tartalmaz és az
irodalmi összefoglaló alapján elegyített oldószere-
ket is vizsgáltak már [11].
5. Eredmények értékelése
5.1 Tömeg- és térfogatváltozások
A duzzasztási kísérletekhez alkalmazott oldósze-
rek által különböző hőmérsékleten okozott tömeg-
és térfogat-növekedéseket foglalja össze az 1. táb-
lázat. A megadott értékek párhuzamos kísérletek
átlagai, továbbá a tipikusan telítési görbe jelleget
felvett növekedési görbe (lásd 2. ábra) közel ál-
landó értékeinek átlaga. Az oldószerek diffúziója
jelentős mértékű volt a kísérletek első 15-20 per-
cében, majd azt követően egy lassúbb növekedés,
végül pedig egy állandó érték figyelhető meg.
2. ábra Diklórmetán oldószerben a gumiminták
tömegváltozása
Térfogati duzzadás tekintetében a legnagyobb
mértékű duzzadást ciklohexán oldószerrel értük
el. 2,2-szeres szemcsehalom-térfogat- és ugyan-
ilyen mértékű tömegnövekedés volt tapasztalha-
tó. A hőmérséklet hatása azonban nem volt jelen-
tős, az egyes hőmérsékleteken tapasztalt eltérés
5% volt. Ezt megközelítő jó duzzadási értéket a
diklórmetán oldószerrel értük el: 1,95-szeres tér-
fogat-növekedés mellett 2,7-szeres tömegnöveke-
dést tapasztaltunk. Ennek oka, hogy a diklórmetán
relatíve nagy sűrűsége (sűrűsége 25°C-on atmosz-
férikus nyomáson 1,325 g/cm
3
) Szembetűnő vál-
tozást okozott a gumiőrlemények diklórmetánba
való áztatása, amely esetben színtelen oldószer
feketére változott.
oldószer
Oldószer
forráspont
[°C]
Oldószer sűrűsége
[g/cm
3
]
Tömegnövekedés [%]
Térfogatnövekedés [%]
Oldószer
színvál-
tozása
20°C 30°C 50°C 20°C 30°C 50°C
diklórmetán
40
1,325
181,08 181,95 -
105,53 103,75 -
fekete
ciklohexán
81
0,779
121,13 126,90 121,86 139,17 133,33 134,43 halvány barna
n-hexán
69
0,659
44,46 52,11 48,80 52,78 66,53 65,69 halvány barna
aceton
56
0,791
5,32 5,17 -
11,25 11,69 -
vöröses-barna
etil-acetát
77
0,901
27,93 21,79 30,62 23,80 15,13 18,33 halvány sárga
n-heptán
98,4
0,684
-
61,16 -
-
82,33 -
halvány barna
gamma-valerolakton
208
1,050
-
17,35 -
-
37,78 -
színtelen
Benzin (95)
54-186
0,72-0,77
112,62 110,69 108,63 130,74 125,63 126,05 sötétbarna
1. táblázat A választott oldószerekkel különböző hőmérsékleten végzett duzzasztási kísérletek során kapott tömeg- és
térfogatnövekedés a kiindulási mintadarabokhoz viszonyítva
