CS240372B1 - Pojivá k výrobě laminovaných materiálů - Google Patents

Abstract

Pojívá k výrobě laminovaných materiálů na bázi fenolformaldehydových pryskyřic. Pojivo je tvořeno- kondenzátem odpadajícím při čištění 2,6'-xylenolu pomocí formaldehydu anebo paraformaldehydu, anebo jeho roztokem v rozpouštědlech.

Description

Vynález se týká pojlv k výrobě laminovaných materiálů.

K výrobě laminovaných materiálů se používají pojivá na bázi fenolformaldehydových pryskyřic, které se vyrábějí kondenzací fenolů s formaldehydem.

Nyní bylo zjištěno, že výborným pojivém je kondenzát odpadající při čištění 2,6-xylenolu.

Předmětem vynálezu je pojivo k výrobě laminovaných materiálů na bázi fenolformaldehydových pryskyřic tvořené 20 až 100'% hmotnostními směsi lineárních oligomerů kondenzačních produktů fenolu, kresolů, a xylenolů s formaldehydem odpadajících při čištění 2,6-xylenolu pomocí formaldehydu nebo paraformaldehydu, s teplotou měknutí 50 až 80 °C a až 80 % hmotnostních alkoholů, ketonů, esterů, aromátů, chlorovaných uhlovodíků nebo jejich směsi, vztaženo na celkovou hmotnost pojivá.

Je známto, že zdrojem 2,6-xylenolu je reakční směs po metylaci fenolu, která obsahuje především, methylfenoly (o-, m- a p-krezoly). V menší míře, z kvantitativního hlediska nepodstatné i další, produkty metylace fenolu. Podle reakčních podmínek metylace fenolu obsahuje reakční směs různý poměr o-krezolu a 2,6-xylenolu, a to podle požadavku, zda hlavním produktem metylace má být o-krezol nebo 2,6-xylenol. Po oddestilování podstatné části o-krezolu zůstává ve zbytku reakční směsi jako hlavní a nejdůležitější složka 2,6-xylenol. Z ostatních methylderivátů fenolu tvoří samostatné o-, m- a p-krezoly 90 až 95 % nečistot.

Z této směsi se 2,6-xylenol izoloval hlavně fyzikálními postupy jako jsou rektifikace, krystalizace, resp. frakční krystalizace nebo kombinací těchto způsobů. Pro> všechny tyto postupy je charakteristické, že jsou značně energeticky náročné, zdlouhavé, vyžadují složité a nákladné zařízení a pracují s velkými recykly.

Nedávno byly chráněny autorskými ovědčeními velmi výhodné postupy rafinace surového xylenolů chemickým způsobem. Tyto způsoby jsou založeny na skutečnosti, že vedlejší produkty doprovázející 2,6-xylenol, deriváty fenolu mající alespoň jednu volnou o-polohu, vzhledem k fenolické OH-skupině, lze prakticky odstranit zahříváním této směsi s paraformaldehydem, vodným roztokem formaldehydu nebo s látkami uvolňujícími formaldehyd za přítomnosti katalyzátorů zajišťujících kondenzaci fenolu s formaldehydem převážně do o-polohy.

Reakční produkt kondenzace je v podstatě lineární nízkomolekulární kondenzát fenolu s formaldehydem, lehce tavitelný obvykle mezi 50 až 80 °C a rozpustný v řadě organických rozpouštědel, především v alkoholech jako methanolu, ethanolu, cyklohexanolu, cyklických i alifatických ketonech, jako ethylmethylketonu a diethylketonu, cyklohexanonu, esterech jako mravenčanu methylnatém, mravenčanu ethylnatém, ethyl4 ácetátu, methylacetátu, aromatických uhlovodících jako benzenu, toluenu, xylenu, chlorovaných uhlovodících jako chlorbenzenu, chloroformu, trichlorethylenu a jejich směsích. Vlastnost tohoto odpadního produktu se dá výhodně využít při výrobě laminovaných materiálů, především z papíru, tkanin a z dřevěných dýh. Kromě výhodných mechanických vlastností vyznačují se lamináty připravené z tohoto odpadního materiálu jako pojivá vysokou odolností proti vlhkosti, plísním a bakteriím. Impregnaci odpadním kondenzátem lze provést ve formě roztoku, nejlépe v alkoholu, nebo taveniny, například šopováním, máčením v tavenině, nebo naprášením podreeného kondenzátu a slisováním jednotlivých vrstev.

Lamináty připravené pomocí tohoto kondenzátu jako pojivá jsou mechanicky i poivětrnostně velmi odolné. Roztoky odpadního kondenzátu i taveninu lze libovolně barvit, a to řadou organických barviv i pomocí anorganických přísad, například hlinek. Při použití hlinek se samozřejmě výhoda průhlednosti povlaku ztrácí. V případě, že pro laminování chceme použít roztok kondenzátu, je výhodné pracovat s vyššími koncentracemi kondenzátu v roztoku, to je nejméně 30 až 40 % hmotnostních, optimální však jsou pro tyto účely roztoky s obsahem 60 až 80 % hmotnostních, s ohledem na to, že před lisováním jednotlivých vrstev je nutné rozpouštědlo odpařit. Je možné však zpracovávat i zředěné roztoky, v takovém případě je nutné k získání dostatečně vysoké vrstvy nanášet roztok na pláty několikrát.

Veliký význam využití odpadu spočívá ve skutečnosti, že celá chemická rafinace xylenolu získává charakter bezodpadové technologie. Další přednost tohoto využití je v tom, že lze produkt použít buď ve formě prášku, taveniny, nebo roztoku, přičemž jako rozpouštědlo lze použít ethanol, jehož toxicita je bezvýznamná. Nízká teplota tání odpadního kondenzátu dovoluje nenáročné zpracování pomocí práškové technologie. Vysoký index toku zaručuje dokonalé vsakování do porézních materiálů, ze kterých se laminát vyrábí, a tím vysokou mechanickou soudržnost.

Velmi výhodné jsou postupy, při kterých se na jednotlivé pláty, které se mají slisovávat, nanáší kondenzát kombinovanou technikou natíráním a ihned poprašováním dosud nevyschlého nátěru. Tento způsob nanášení nevyžaduje vysoké objemy rozpouštědel a lze s ním dosáhnout snadněji vysokých vrstev kondenzátu, aniž by docházelo k roztěkání pojicí vrstvy.

Vynález osvětlí následující příklady. Procenta v příkladech jsou hmotnostní.

Přikladl

Způsobem popsaným v AO č. 231 085, příkladu 1, bylo rafinováno 500 g 2,6-xylenolu.

Xylenol použitý pro rafinaci obsahoval 20,2 procenta jiných methylderivátů fenolu.

Po ukončení popsaného· procesu rafinace a oddestilování čistého xylenoiu byl zbytek ve vařáku o hmotnosti 158 g rozpuštěn v 70 gramech etanilu. Vzniklým viskózním roztokem byly při 35 °C naimpregnovány proužky bavlněné tkaniny o rozměrech 100 mm s 100 mm a jednotlivé plátky vysušeny při 55 ^CC. Plátky byly navzájem po· 6 kusech slisovány při teplotě 70 až 80 °C, tlakem 0,735 MPa a zvýlisku vyražena trhací tělíska tvaru dvojité lžíce, která měla v nejužší části šířku- 6 mm. Přesná výška těles byla naměřena před trhací zkouškou u každého tělesa zvlášť (tab. 1).

Trhací zkouška byla provedena na 10 tělískách ihned po jejich zhotovení a na 10 tělískách po OOhodinovém máčení v 30 °C vodní lázni. Naměřené hodnoty jsou porovnány s hodnotami získanými při trhání základního materiálu. Výsledky prokazují, že laminace podstatně zvyšuje pevnost a je málo ovlivněna dlouhodobou expozicí ve vodě.

T a b u 1 k a 1

Výsledek trhacích zkoušek Pevnost v tahu tělíska

Po expozici ve vodě Bez máčení

MPa MPa základní materiál laminovaný materiál ve formě tělísek

Přiklad 2

Způsobem uvedeným v autorských osvědčeních podle tabulky 2 řádek 2, pojednávajících o chemické rafinaci xylenoiu, byl rafinován xylenol, který obsahoval 6,4 %, jiných alkylovaných methylderivátů fenolu. Zbytky po rafinaci byly použity ve formě taveniny nebo roztoků k výrobě laminátů z rozličného materiálu. Z laminátů byla vyro25,4 31,3

43,1 45,0 bena zkušební tělíska pro- trhací · zkoušky. Při výrobě laminovaného materiálu i těles bylo postupováno jak je uvedeno v příkladu 1. Koncentrace připravených roztoků vyplývá z tabulky 2. V případě, že byla výroba laminátu provedena z taveniny je tato změna v tabulce uvedena. Trhací zkoušky byly provedeny podle příkladu 1. Souhrn výsledků je v tabulce 2.

Tabulka 2

Řádek

Význam

9a

11 12 13

Pokus*

Rafinace provedena podle

Destilační zbytek

Roztok kondenzátu k laminování

Způsob nanesení kondenzátu Způsob nanesení kondenzátu Laminovaný materiál Pevnost v tahu laminátu MPa

Pevnost v tahu základního materiálu MPa

AO

Příklad

Hmotnost xylenoiu g Teplota měknutí °C Hmotnost kondenzátu g Rozpouštědla g Rozpouštědlo z roztoku z taveniny po máčení bez máčení

1.	1	2	3
2.	232 834	235 679	232 870
3.	3	13	4
4.	96	96	92,4
5.	72	85	73
6.	16	24	24
7.	160	24	90
8.	ethanol	ethanol	ethanol
9.	máčením	aceton (1:1) stříkáním	benzen (36 : 64)
9a			máčení
10.	baví. tkanina baví. tkanina papír
11.	43,1	41,2	6,9
12.	44,1	44,1	8,8
13.	31,3	31,3	3,9
Poznámky:
lj Výchozí množství	surového	xylenolů
pro všechny zkoušky bylo 1 000 g.	Končen-

trace byly upraveny v poměru komponent použitých v citovaném příkladu uvedeného autorského osvědčení.

4	5	6	7
235 607	235 608	236 128	230 842
1	5	7	4
96,2	93,8	93,1	299
69	85	80	77
24	10	5	100
90	100	100	100
toluen (64:36) methanol	ethanol	ethanol	methanol
natírání + + zaprašování	máčení	šopování	máčení
papír	dubová fólie	dubová fólie	papír
6,9	39,2	31,3	5,9
8,8	54,9	40,2	7,8
3,9	27,4	27,4	3,9

2) Teplota měknutí byla stanovena pomocí metody kroužek, kulička, popsané v monografii Jiří Helm „Zkoušení ropy a jejich produktů“ SNTL, Praha 1957, str. 118; podle CSN 65 7060.

3) Průměrná hodnota ze 6 měření (řádek 11 a 12).

Claims (1)

1. PREDMET

   Pojivo k výrobě laminovaných materiálů na bázi fenolformaldehydových pryskyřic, vyznačené tím, že je tvořeno 20 až 100 '% hmotnostními směsi lineárních oligomerů kondenzačních produktů fenolu, kresolů a xylenolů s formaldehydem odpadající při

   VYNALEZU čištění 2,6-xylenolu pomocí formaldehydu anebo paraformaldehydu s teplotou měknutí 50 až 80 °C a až 80 % hmotnostních alkoholů, ketonů, esterů, aromátů, chlorovaných uhlovodíků nebo jejich směsí, vztaženo na celkovou hmotnost pojivá.