CS235885B1 - Způsob apretace plniv a přísad do polymerů aminoplasty - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu apretace plniv a přísad do polymerů ve vznosu pryskyřicemi na bázi aminoplastů v jedné výrobní operaci. Apretace se provádí směsí melaminu a/nebo močoviny s formaldehydem, případně předkondenzáty melaminových, močovinovýob nebo melaminomočovinových pryskyřic v množství 5 až 30 % hmotnostních vztaženo na hmotnost peliva. Uvedená apretační činidla a pryskyřice mohou být případně modifikována 6-kaprolaktamem v množství 5 - 60 % vztaženo na hmotnost aminické látky. Apretace plniva probíhá ve vznosu «a za míchání při teplotách 80 až 150 °G. ; Podmínky polykondenzace jsou voleny tak, „ aby apretovaný povrch plniva obsahoval “méně než 1 % metylolových skupin schop- *ných reakce,,přičemž apretace polykondene žací se provádí ve fluidním reaktoru za míchání nebo ve fluidní sušárně. Při přípravě apretovaných plniv a polymerních přísad podle vynálezu se používá levných a běžné dostupných sloučenin či pryskyřic. K apretaci je možno použít běžných fluidních reaktorů s otáčejícími se rameny, které zajišíují homogenní reakci, opatřené vyhříváním a odsáváním.

Description

Vynález se týká způsobu apretace plniv a přísad do polymerů ve vznosu pryskyřicemi na bázi aminoplastů v jedné výrobní operaci.

Plniva jsou anorganická nebo organická, přírodní nebo syntetické často velice složité sloučeniny, které se používají jako přísady do polymerních materiálů z důvodů zlepšení požadovaných vlastností jako je tuhost, tepelná vodivost, snížení roztažnosti, nehořlavost apod., případně z důvodu snížení ceny vyráběného plastu. Neapretovaná plniva mají většinou Špatnou soudržnost s polymerními materiály, která se projevuje poklesem fyzikálně-mechanických vlastností, vyšší nasákavostí, vymýváním plniva během stárnutí. Apretace plniv se provádí různými apretačními činidly za účelem zlepšení adheze v systému plnivo polymer a zvýšení užitných vlastností. Zlepšení vlastností se v zahraničí dosahuje apretací plniva látkou, která mění vlastnosti povrchu. Doposud nejpoužívanější známé způsoby jsou na tzv. mokré cestě, při které se používá roztoků pryskyřic v rozpouštědle, které se v následujícím výrobním pochodu musí odstranit. V případě apretace akrylovými polymery je nevýhodou termoplastický charakter, který zhoršuje povrchovou adhezi, navíc dochází k vypocování na povrchu plastických hmot - výstřiků a výlisků. Apretace roztokovým způsobem je zdlouhavá a energeticky náročná. Nedostatky uvedených postupů se zčásti odstraňují apretací ve vznosu, při které se však používá bazických silanů, organických sloučenin cínu, aluminiumsilikáty a fosforokarboxylové kyseliny.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob apretace plniv a přísad do polymerů aminoplasty, jehož podstata spočívá v tom, že apretace se provádí v jedné operaci ve vznosu za míchání při teplotách 80 až 150 °C směsí melaminu ^fcebo močoviny s formaldehydem v molárním poměru 1 : 1,2 až 1 : 3 a v množství 5 až

235 885 % hmotnostních vztaženo na hmotnost plniva, případně předkondenzáty melaminových, močovinových nebo melaminomočovínových pryskyřic připravených současnou polykondenzací melaminu a/nebo močoviny s formaldehydem v uvedeném molérním poměru a v množství 5 až 30 % hmotnostních. Podle dalšího význaku se apretační činidla případně modifikují 6-kaprolaktamem v množství 5 až 60 % hmotnostních vztaženo na hmotnost aminické látky. Podmínky polykondenzace jsou voleny tak, aby apretovaný povrch plniva obsahoval méně než 1 % metylolových skupin schopných reakce, přičemž apretace polykondenzací se provádí ve fluidním reaktoru za míchání nebo ve fluidní sušárně. Při přípravě apretováných plniv a polymerních přísad podle vynálezu se používá levných a běžně dostupných sloučenin či pryskyřic. K apretaci je možné použití běžných fluidních reaktorů s otáčejícími se rameny, které zajišťují homogenní reakci, opatřené vyhříváním a odsáváním.

Způsob apretace plniv a přísad do polymerů aminoplasty podle vynálezu umožňuje výrobu plněných plastických hmot s podstatně vyšší pevností, lepšími elektroizolačními vlastnostmi a s menší nasákavostí ve vodě. Vzhledem k minimálnímu počtu volných funkčních metylolových skupin na povrchu plniva nedochází k uvolňování většího množství reakčni vody, které by u epoxidu negativně ovlivňovalo vytvrzovací reakci, případně vznik puchýřů. Způsob podle vynálezu umožňuje vytvoření rovnoměrné povrchové vrstvy pryskyřice na povrchu plniva. Tato vrstva je netavitelná a nerozpustná v pryskyřičných systémech a v důsledku toho se nevypocuje na povrchu výstřiků. Povrch apretovaných plniv je chemicky nereaktivní a pevně lpí na plnivu i na použitém pojivu. Na povrchu plniva se nevylučují vnitřní separétory, vlhkost atd. při vytvrzování pryskyřičných pojiv, které zhoršují kvalitu kompozitu. Při způsobu podle vynálezu se vytvoří na povrchu plniva nebo jiné přísady do polymerů vrstva, která zamezí negativnímu působení povrchu plniva na rychlost vytvrzovací reakce, sníží se koroze a abraze zpracovatelských zařízení. Další výhodou je snížení olejového čísla plniva a tím zvýšení plnění při současné úspoře plniva.

- 3 Příklad 1 ^{235 885}

Do míchaného reaktoru byly vloženy za teploty 80 ®C následující složky:

slída mletá 82,3 % hmot· mel amin 8,2 % hmot· formaldehyd technický 36% 9,0 % hmot· kyselina mravenčí p.a. 0,5 % hmot·

Během 20 minut proběhla apretace pryskyřicí s obsahem 1 % volných metyl· skup·, materiál byl vysušen za vakua 0,05 MPa a po vychlazení byl připraven k použití jako plnivo·

Příklad 2

Do míchaného reaktoru byly vneseny za teploty 150 ®C násle dující složky:

kaolin plavený 73,2 % hmot.

melamin 22,0 % hmot·

6-kaprolaktam 2,2 % hmot* formaldehyd technický 36% 2,5 % hmot· hydroxid sodný 0,1 % hmot·

Během 10 minut proběhla apretace plniva pryskyřicí s nulovým ob sáhem volných metylolových skupin, apretováné plnivo bylo vysušeno za vakua 0,10 MPa a po ochlazení bylo připraveno k dalšímu použití·

Příklad 3

Do míchaného reaktoru byly vneseny o teplotě 100 ®C následující reakční složky:

vlákno skleněné 95,1 % hmot· močovinoformaldehydová pryskyřice o obsahu 20 % metylolových skupin 4,8 % hmot· šťovan amonný 0,1 % hmot·

Během 15 minut proběhla apretace plniva pryskyřicí a obsah volných metylolových skupin poklesl pod 0,5 %. Poté byl materiál vysušen za vakua 0,03 MPa a po ochlazení byl připraven k dalšímu použití.

Příklad 4

Do míchaného reaktoru o teplotě dující složky:

235 885 °C byly vneseny následřevitá moučka smrková močovina formaldehyd technický 36% trietanolamin verzálová červeň ftalanhydrid

50,8 % hmot·

10.2 % hmot·

13.2 % hmot. 0,2 % hmot·

25,4 % hmot. 0,2 % hmot·

Během 40 minut proběhla apretace a přebarvení plniva pryskyřicí o obsahu 0,2 % volných metylolových skupin, materiál byl vysušen vakuem 0,08 MPa a po vychlazení byl připraven k dalšímu použití.

Příklad 5

Do fluidní sušárny o teplotě 110 °C byla přivedena směs následujících složek:

srážený uhličitan vápenatý	68,8	%	hmot.
mel amin	13,8	%	hmot.
formaldehyd technický 36%	17,2	%	hmot.
tetraboritan sodný	0.1	%	hmot.
hydroxid draselný	0,1	%	hmot.

Technologický režim byl nastaven tak, aby směs byla jemně rozprášena a udržována ve vznosu po dobu 50 minut, přičemž jsme obdrželi práškové plnivo o obsahu 0,45 % volných metylolových sku-

pin, které po ochlazení bylo připraveno k dalšímu použití.
Příklad 6
Do míchaného reaktoru o	teplotě	85 °C byly vneseny násle-
dující složky:
azbest	76,8	%	hmot.
melamin	4,6	%	hmot.
močovina	4,6	%	hmot.
formaldehyd technický 36%	13,6	%	hmot.
hydroxid sodný technický	0,1	%	hmot.
trietanolamin	0,3	%	hmot.

Během 45 minut proběhla apretace plniva pryskyřicí o obsahu 0,35 % volných metalolových skupin, materiál byl vysušen za vakua 0,06 MPa a ochlazen.

Příklad 7 235 885

Do míchaného reaktoru o teplotě 100 °C byly vneseny následující složky:

fosforečnan amonný 60,1 % hmot.

melamin 17,4 % hmot.

fenol 0,6 % hmot.

formaldehyd technický 36% 21,6 % hmot.

kyselina mravenčí 0,3 % hmot.

Během 40 minut proběhla apretace plniva pryskyřicí o obsahu 0,17 % volných metylolových skupin, přičemž se materiál vysušil za vakua 0,05 MPa a ochladil.

Příklad 8

Do míchaného reaktoru o teplotě 90 °C byly vneseny následující složky:

litopon vodný roztok směsné melaminomočovinoformaldehydové pryskyřice připravené polykondenzací v molárním poměru 2:1:5 o obsahu 21,5 % metylolových skupin šíovan amonný

84,5 % hmot.

15,5 % hmot. 0,1 % hmot.

Během 17 minut proběhla apretace, materiál s obsahem volných metylolových skupin pod 0,4 % byl za vakua 0,06 MPa vysušen a připraven k dalšímu použití.

Příklad 9

Do míchaného reaktoru o teplotě 95 °C byly vneseny násle dující složky:

křída mletá 80,5 % hmot.

vodný roztok melaminomočovinoformaldehydové pryskyřice připravené polykondenzací v molárním poměru 1 : 1 : 4 za přítomnosti 10 % hmot. 6-kaprolaktamu (vztaženo na hmotnost melaminu) o obsahu 22 % metylolových skupin 19,4 % hmot.

- 6 šťovan amonný 0,1 % hmot· ^{235 883}

Během 20 minut proběhla apretace, materiál s obsahem volných metylolových skupin pod 0,4 % byl vysušen ve vakuu 0,05 MPa a připraven k dalšímu použití.

Claims (2)

1. Způsob apretace plniv a přísad do pol^mejTŮ átoinoplasty,vyznačený tím, že se apretace provádí v jedaS* operaci VB-vznosu za míchání při teplotách 80 - 150 °C směsí melaminu a/nebo močoviny s formaldehydem v molárním poměru 1 : 1,2 až 1 í 3 a v množství 5 - 30 % hmotnostních vztaženo na hmotnost plniva, případně předkondenzáty melaminových, mečovinových nebo melaminomočovínových pryskyřic připravených současnou polykondenzací melaminu a/nebo močoviny s formaldehydem v uvedeném molárním poměru a v množství 5 - 30 % hmotnostních·

2. Způsob apretace plniv a přísad podle bodu 1,vyznačený tím, že se apretační činidla a pryskyřice modifikují 6-kaprolaktamem v množství 5 - 60 % hmotnostních vztaženo na hmotnost aminické látky.