CS232911B1 - FenoWormaklehydový rezol pro úpravu vláknitých materiálů - Google Patents

Abstract

Penolformaldehydový rezol pro úpravu vláknitých materiálů popřípadě modifikovaný močovinou a nebo amoniakem obsahující zbytky alkalických katalyzátorů v množství 0,3 až 5 hmotnostních % přítomného kovového iontu podle vynálezu spočívá v tom, že zbytek alkalického katalyzátoru tvoří draselné ionty vázané ve formě mravenčenu a fenolátových skupin, popřípadě vázané ve formě síranu draselného nebo primárního fosforečnanu draselného KHgPO^.

Description

Vynález se týká fenolformeldehydového rezolu pro úpravu vláknitých materiálů a nízkou navlhavostí a nasákavostí po vytvrzení.

Rezol je zvláště vhodný jako základní složka pojivá pro impregnaci minerálních a skleněných vláken při výrobě izolačních materiálů.

Pro vlastnosti fenolfornaldehydových rezolů užívaných jako součást pojiv vláknitých materiálů je jedním z rozhodujících činitelů množství a druh obsažených alkalických látek, vesměs hydroxidů nebo uhličitanů Na, Ca, Ba nebo jejich zbytků, tj. odpovídájícíh solí po neutralizaci vhodnou, nejčaatšji anorganickou kyselinou.

Jedním z nejběžnějších a často používaných katalyzátorů kondenzace fenolu a formaldehydu při přípravě rezolů je NaOH s výbornou rozpustností a vysokou katalytickou účinností, jako ekonomicky výhodná a dostupná surovina. Rezoly připravená ze jeho pomoci však vykazují bez neutralizace katalyzátoru nebo i s ní, např. za vzniku solí jako síran sodný nebo fosforečnan sodný, nepříznivá chování ve vlhká atmosféře, způsobené vysokou hygroskopicitou obsažených anorganických látek. Sekundárně dochází i ke zhoršení mechanicko-fyzikálních vlastností výrobků, na které je aplikován tento typ rezolu. Ponechání zbytků zneutralizovaného NaOH v roztoku pryskyřice vede dále ke zhoršení nevlhavoeti, nasákavosti i ke zvýšení korozivních účinků na kovy.

Jsou známa i řešení např. dle pat. SSSR č. 537 058, spočívající v odstranění zbytků solí filtrací přes ionexy. Nevýhodou těchto postupů je vedle nutnosti doplňkového zařízení i obtížný a nákladný postup regenerace filtru, ale i vznik odpadních vod po neutralizaci, s obsahem síranu sodného. V kanadském pat. č. 144 203 je popsáno pojivo používané pro skleněná vlákně s nízkou nevlhavoeti, katalyzovaná CaO, připravená dvoustupňovou kondenzací fenolu a formaldehydu, s neutalizací katalyzátoru pomocí kyseliny sírové, fosforečné, octové a CO₂. V patentu SSSR č. 443 853 se uvádí zvýšená náchylnost ke korozi a zvýšená hygroskopicita materiálů, u kterých pojivo obsahuje sklálie. Jiný patent SSSR či 810 731, zaměřený ne přípravu pojivá pro minerální vlákna, používá jako katalyzátor Be/OH/gt pracuje trojstupňovým způsobem při molárním poměru fenol: formaldehyd = 1 : 1,6 - 1,9. V časopisecké literatuře je popsán i vodorozpustný rezol jako složka pojivá pro minerální vlnu, získaný kondenzací fenolu s formaldehydem při teplotách nižších než 50 °C za katalýzy Ca/OH/g.

V řadš dalších patentů je popisováno vesměs použití hydroxidů Ca nebo Ba a následujícím vysrážením v podobě nerozpustných solí, jejichž přítomnost na rozdíl od rozpustných Na solí nezhoršuje navlhavost a nasákavost vytvrzeného rezolu. Společnou nevýhodou těchto rezolů je však vznik sraženin nerozpustných solí, které je nutno odstraňovat pomocí dodatečných zařízení, vznikají komplikace s uskladňováním pastovitých odpadů, které je nutno pro filtreci promývat, čímž dochází ke zřeďování pryskyřice i jejím ztrátám vlivem ulpívání na voluminóznlch sraženinách CaSO^ nebo BaSO^. Zředění pryskyřice má za následek i zvyšování dopravních nákladů. Pokud se sraženina ponechá v pryskyřici, dochází k potížím sedimentací v potrubních trasách, ucpávání trysek, přičemž tato technologie je využívána ojediněle pouze v popřípadě BaSO^ s tím, že neumožňuje využití jemných trysek a tlakového rozprašování pojivá.

Jak vyplývá ze současného stavu techniky, vykazují všechny dosud známé postupy, využívající rezoly připravené β použitím katalyzátorů na bázi iontů Na, Ca, Ba řadu nevýhod, vyplývající zvláště z obsahu zbytků těchto katalyzátorů v rezolu nebo potíží při jejich odstraňování.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny fenolformaldehydovým rezolem pro úpravu vláknitých materiálů popřípadě modifikovaným močovinou a nebo amoniakem, přičemž rezol obsahuje zbytky alkalických katalyzátorů v množství 0,3 až 5 hmotnostních % přítomného kovového iontu, který je předmětem vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zbytek alkalického katalyzátoru tvoří draselná lonty vázaná ve formě síranu draselného nebo primárního fosforečnanu draselného KH^PO^. Hlavní předností rezolu dle vynálezu a obsáhán draselných iontů je možnost jejich dodatečného převedení na draselné soli s výhodnou charakteristikou tenze par nasyceného roztoku, nejlépe na síran draselný, což dodává rezolu a následné i delším materiálům z něj vyrobeným výhodné vlastnosti. Tímto způsobem lze docílit zvláště nízké nasákavosti a navlhavosti rezolu po vytvrzení, příznivého chování vůči vlhkosti i vodě, zachování mechanicko-fyzikálních vlastností v podmínkách dlouhodobého působení ~ atmosférických vlivů. Dosažené vlastnosti jsou výrazně vyěfií než u rezolu s obsahem např. sodíkových iontů. Na rozdíl od rezolu a použitím iontů Ba nebo Ca, nedochází k žádné sedimentaci vždy přítomných uhličitanů ani zanášení potrubí či trysek při aplikaci ve formě pojivá.

Rezol tohoto typu je možno připravit všemi známými způsoby, tj. jedno-, dvou-, trojstupňovou kondenzací fenolu s formadlehydem v molárním poměru obvykle 1 : 1,8 až 4, s možností využití známých úprav a modifikací močovinou, melaminem, dikyandiemidem, čpavkem nebo hexamethylentetraminem. Neutralizaci draselných iontů vázaných v pryskyřici ve formě mravenčenu a fenolétových skupin lze s výhodou provést pomocí kyseliny sírová nebo fosforečné, ale i jejich solí se slabými zásadami např. amonných, hlinitých nebo hořečnatých. Neutralizaci rezolu je možno provést v závěru přípravy rezolu nebo až před jeho aplikací ve formě pojivá.

Příklad 1

Fenolfomaldehydový rezol podle vynálezu, s molárním poměrem fenol : formadlehyd = »1:3, modifikovaný močovinou, připravený běžným způsobem trojstupňovou kondenzací při teplotě do 75 °C, obsahující 1,1 % hmotnostních draselných iontů jako zbytek použitého kata lyzétoru, vykazuje po převedení těchto iontů ne síran draselný a tenzí par nasyceného roztoku při 20 °C 2306 Pa tyto vlastnosti:

reaktivita blok při 130 °C	8'20
volný fenol	1,5% hmotnostních
volný formaldehyd	2,0 % hmotnostních
mísitslnost a vodou	větěí než 1 : 10

navlhavost pryskyřice ve vytvrzeném stavu po 3 dnech:

po působení 80 % relativní vlhkosti 4,3 % hmotnostních po působení 92 % relativní vlhkosti 4,7 % hmotnostních'

Pro srovnání jsou navlhavosti obdobného rezolu se sodíkovými ionty vyěěí o 50 až 100 % Na rozdíl od rezolu s Ba ionty neobsahuje rezol dle příkladu 1 žádné sedimentující částice.

Příklad 2

Použije se obdobý rezol jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že přítomné K ionty jsou převedeny na KHjPO^ a tenzí par jaho nasyceného roztoku při 20 °C 2253 Pa. navlhavost pryskyřice va vytvrzeném stavu po 3 dnech:

po působení 80 * reletivní vlhkosti 5,1 % hmotnostních po působení 92 % relativní vlhkosti 5,8 % hmotnostních

Claims (1)

1. Ρ S Β D Μ S Τ VXNÍLSZU

   Fenolformaldehydový rasol pro úpravu vláknitých materiálů popřípadě modifikovaný močovinou a nebo amoniakem, obsahující zbytky alkalických katalyzátorů v množství 0,3 až 5 hmotnostních % přítomného kovového iontu, vyznačující se tím', ěa zbytek alkalického katalyzátoru tvoří draselné ionty vázané ve formě mravenčenu a fenolétových skupin, popřípadě vázané va formě síranu draselného naho primárního fosforečnanu draselného KHjPO^.