CS258071B1 - Způsob přípravy epoxidových lisovaoíoh hmot - Google Patents

Abstract

Řešení se týká nového způsobu přípravy epoxidových lisovacích hmot, který spočívá v tom, že se nejprve práškové složky udržované ve vířivém pohybu impregnují složkami pojivového systému o teplotě měknutí 30 až 270 °C dávkovanými v kapalné fázi, přičemž takto získaná směs ee ochladí a popřípadě upraví tepelnou expozioí. Pešková složky se mohou impregnovat společně, a to postupně jednotlivými použitými složkami pojivového systému nebo se impregnují odděleně po částech, přičemž pro každou část se použije pouze jedna ze složek pojivového syetému a potom se impregnované podíly práškových aložek spojí a zhomogenizují.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy epoxidových lisovacích hmot na bázi epoxidových pryskyřic, tvrdidel, plniv a dalSích aditiv.

Příprava epoxidových lisovacích hmot může probíhat různými způsoby a je popsána v řadě monografií, jako např· Lidařík 11 · a kol·: Epoxidová pryskyřice, SNTL Praha 1983 a Schreiber B.: Premixy, SNTL Praha 1965 aj·

V současné době se epoxidová lisovací hmoty přípravují hnětením pojivového systému s plnivy a aditivy za normální nebo zvýšená teploty na kalandrech a různých typech hnětačích strojů, která mohou pracovat diskontinuálně nebo kontinuálně (jak je uvedeno např· v sovětském autorském osvědčení č. 304 277 a v britských patentech č· 920 470,

806 188 a 885 215)· Jiný způsob přípravy epoxidových lisovacích hmot spočívá v impregnaci rovingu”, který je tažen roztokem nebo taveninou pojivá v kontinuálně pracujících impregnačních strojích nebo je založen na rozemletí pevné pryskyřice, tvrdidla nebo jejich aduktů na jemné částice a jejich dokonalém smísení s ostatními surovinami (např· sovětské autorské osvědčení č. 374 354* britské pat· č.

361 909 a 1 362 455 a dále NSR pat. 6. 2 230 653). Další «působ přípravy epoxidové lisovací hmoty, zahrnuje přípravu parciálního aduktu epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 340 až 700 a aromatického dlaminu do konverze epoxidových skupin 20 až 44 %, který se přidává jako kapalina do směsi sypkých složek nebo se po ochlazení mele a mísí se a pevnými podíly lisovací hmoty v pevná fázi. Vzniklá předsměs! jsou homogenlzovány v tavenlně a granulovány nebo mlety. Rovněž tak ee epoxidová lisovací hmoťý připravují homogenizací a částečnou reakci předsměs! v dispergaěním zařízení. Předsměs je připravena homogenizací směsi práškových komponent s kapalnou směsí epoxidová pryskyřice a tvrdidla.

Nevýhoda způsobu přípravy epoxidových lisovacích hmot v dispergačních zařízeních je zřejmá zejména v případě, kdy se jako výchozích komponent používá kapalných pryskyřic nebo kapalný.ch tvrdidel. Uvedený pojivový systém zalepuje dávkovači zařízení eventuálně lopatky nebo šnek dispergačního zařízení. Tím se stává vytlačovaný produkt nehomogenní a vlastnosti lisovací hmoty nereprodukovatelně. Příprava lisovacích hmot pouhým smícháním pevných komponent má nevýhodu v nedokonalé homogenitě produktu zapříčiněné homogenizací složek pouze v pevné fázi. Další nevýhodou tohoto způsobu přípravy je obtížná zpracovatelnost výsledné hmoty v důsledku její nízké sypné hmotnosti. Nevýhodou přípravy epoxidových lisovacích hmot z předsměs! získané impregnací pevných komponent kapalnými složkami pojivového systému, je nebezpečí slepování předsměsi a v důsledku toho i obtížná manipulace s předsměsi, zejména při dávkování do dispergačního zařízení. Způsob přípravy přes parciální adukt je spojen s rizikem vzniku gelu a s obtížností reprodukovatelně přípravy parciálního aduktu do požadovaného stupně konverze.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob přípravy epoxidových lisovacích hmot na bázi epoxidových pryskyřic, tvrdidel, plniv a dalších aditiv, zejména pigmentů, barviv, změkčovadel, stabilizátorů, separátorů, retardérů hoření a katalyzátorů· Podstata způsobu přípravy těchto lisovacích hmot spočívá v tom, že se nejprve prášková složky udržované ve vířivém pohybu impregnují složkami pojivového systému o teplotě měknutí 30 až 270 °C ze skupiny zahrnující epoxidové pryskyřice, tvrdidla a jejich vzájemné adukty, dávkovanými v kapalné fázi, přičemž teplota impregnovaných práškových složek je nižší než teplota měknutí použitých impregnujících složek· Takto získaná směs se pak ochladí na teplotu pod 30 °C,popřípadě ještě upraví tepelnou expozicí při teplotách do 80 °C buá v pevném stavu, nebo v tavenině za případné homogenizace do dosažení viskozity vzniklé lisovací hmoty při 1 20 °C pod 50 MPa · 8. Práškóvé složky se impregnují společně, a to postupně jednotlivými použitými složkami pojivového systému nebo se impregnují odděleně po částech, přičemž pro každou část se použije pouze jedna ze složek pojivového systému, a pak se impregnované podíly práškových složek”spojí a zhomogenizují.

Výhoda nového způsobu přípravy epoxidových lisovacích hmot podle předloženého vynálezu spočívá v tom, že lisovací hmota získaná vysrážením pojivového systému, resp· jeho nenareagovaných složek nebo aduktů na plnivu je stabilní a lze ji dlouhodobě skladovat za běžných teplotních podmínek, nebol jednotlivé reakční komponenty jsou fázově odděleny. Získaná hmota má déle dostatečně vysokou sypnou hmotnost nezbytnou pro další zpracováni. Další výhodou tohoto způsobu přípravy epoxidových lisovacích hmot z naimpregnovaných plniv homogenizací a částečnou reakcí v tavenině, je získání dokonale zhomogenizované lisovací hmoty, jejíž příprava je usnadněna tím, že do hnětacího zařízení jsou dávkovány v podstatě pouze sypké suroviny, s nimiž je jednak snadná manipulace, jednak je možno naimpregnovaná plniva připravovat do zásoby v důsledku zmíněná stability při normální teplotě.

Předmět vynálezu je dále doložen následujícími příklady provedení.

Příklad 1

V míchacím zařízeni na práškové suroviny je zhomogenizováno 176 hmot. dílů práškového kysličníku křemičitého Komsil, 593 hmot. dílů velmi jemně mletého vápence,

3,4 hmot. dílu sazí Nigros PEF a 6,8 hmot. dílu stearanu zinečnatého. K takto připravené směsi práškových komponent je . v rychlomichacím zařízeni, ve kterém jsou pevné podíly udržovány ve vířivém pohybu, nejprve dávkováno při teplotě 90 °C 32 hmot. dílů 4,4*-diaminodifenylmethanu obsahujícího 15 % hmot. pryskyřičných produktů kondenzace anilinu a formaldehydu. Po impregnaci pevných složek tvrdidlem je při teplotě 80 °C směs dále impregnována 190 hmot· díly stabilního aduktu připraveného ze 176 hmot. dílů epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 350 a 14 hmot. dílů 4,4*-diaminodifenylmethanu. Vzniklá prášková hmota se dávkuje do kontinuálního hnětače, ve kterém se udržuje teplota 60 °C. Kompozice vytlačovaná z hnětače se ochladí na 23 °C, mele na velikost zrna cca 5 mm a 24 hodin temperuje při 23 °C.

Příklad 2

Při teplotě 140 °C jsou připraveny dva stabilní adukty nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 350 a 4,4*-diaminodifenylmethanu tak, že je jednak ke 152 hmot. dílům epoxidové pryskyřice dávkováno 7,6 hmot. dílu 4,4'-diaminodifenylmethanu, jednak ke 46 hmot. dílům

4,4-diamlnodifenylaethanu je dávkováno 35 hmot. dílů epoxidová pryskyřice. Ke směsi obsahující 756 hmot, dílů taveného mletého křemene, 3 hmot, díly stearanu zinečnatého a 0,012 hmot· dílu sazí Organus 100, udržované v rozvířeném stavu v rychlomíchacím zařízení je nejprve soustavou trysek dávkován při 100 °C adukt aminu s epoxidovou pryskyřicí a po té při 80 °C adukt epoxidové pryskyřice s aminem· Takto je připravena stabilní epoxidová lisovací hmota s možností dlouhodobého skladování při teplotách do 25 °C·

Přiklad 3

Při teplotě 130 °C jsou připraveny dva adukty, první, reakcí 171 >6 hmot· dílu epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 350 β 20,6 hmot. dílů 4,4*-diaminodifenylmethanu a druhý, reakcí 38,2 hmot· dílu 4,4*-diaminodifenylmethanu s 3517 hmot· dílů epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 350· První adukt vytemperovaný na 120 °C je dávkován Ύβ fluidničním zařízení, ve kterém je pevná fáze udržována ve vznosu, do 511 hmot· dílů směsi práškových podílů sestávající z 464 hmot. dílů velmi jemně mleté o

břidlice, 3»2 hmot. dílu stearanu zinečnatého a 43*8 hmot· dílu kysličníku křemičitého - siloxidu· Druhý adukt je dávkován za stejných podmínek ke 223 hmot· dílům směsi sypkých složekjsestávájící z 202,8 hmot· dílu velmi jemně mleté břidlice, 1,4 hmot· dílu stearanu zinečnatého a 18,8 hmot. dílu siloxidu· Vzniklé sypké směsi jsou smíchány a při 30 °C tepelně exponovány·

Příklad 4

K 330 hmot· dílům sypké směsi sestávající z 252 hmot· dílů jemně mletého vápence, 75 hmot· dílů kysličníku křemičitého Komsil a 3 hmot· dílů stearanu zinečnatého udí— žováné v míchacím zařízení ve vířivém pohybu je dávkováno při 100 °C nejprve 37 hmot. dílů 4,4'-dieminodifenylmethanu a poté 100 hmot· dílů epoxynovolakové pryskyřice EN 15 s obsahem epoxidových skupin 0,517 ekv./ΙΟΟ g a teplotou měknutí 35 °C. Vzniklá sypká směs je při 70 °C homogenizována ve Šnekovém hnětači a kompozice granulována.

Příklad 5

Ke 284 hmot. dílům zbomogenizované směsi práškových surovin o složení 180 hmot· dílů břidličné moučky, 100 hmot· dílů mletého taveného křemene a 4 hmot· dílů stearanu zinečnatého, se v rychlomíchacím zařízení, které udržuje pevné podíly ve vířivém pohybu dávkuje 20 hmot· dílů 4,4'-diaminodif enylmethanu vyhřátého ňa 90 °C a poté při 75 °C 100 hmot· dílů epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 800 s obsahem epoxidových skupin 0,211 ekv«/100g· Vzniklá sypké směs je při 70 °C homogenizovéna ve šnekovém hnětiči a kompozice ochlazena na 20 °C a rozemleta na velikost zrna 5 nim.

Příklad 6

Nejprve ee připraví adukt ze 100 hmot· dílů epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 350 a obsahu epoxidových skupin 0,51 ekv./100 g ohřáté na 140 °C postupným přidáváním 18 hmot· dílů roztaveného tvrdidla 4,4*-diamiňodifenylsulfonu při teplotě 180 °C. Vzniklým aduktem je impregnována v rychlomíchacím zařízení ve vířivém pohybu udržovaná prášková směs sestávající z 285 hmot· dílů mletého taveného křemene a 4 hmot· dílů stearanu zinečnatého· Poté se stejným způsobem směs impregnuje aduktem připraveným ze 14,6 hmot· dílu 4,4*-diaminodifenylsulfonu při 180 °C za postupného přidávání 4,4 hmot· dílu stejné epoxidové pryskyřice jako v připadá prvního aduktu· Získané lisovací hmotta vykasuj· extrémně pomalé stárnutí při teplotách kolem 20 °C.

Příklad 7

K 614 hmot· dílům shomogenisované směsi práěkových a vláknitých aditlv o složení 445 hmot· dílů skleněných vláken 6 mm, 149 hmot· dílů sráženého uhličitanu vápenatého, 9,9 hmot· dílu titanové běloby Anatas, 6,3 hmot· dílu kysličníku Želexltého a 3,8 hmot· dílu stearanu ainečnatého, se v rychlomíchacim sařísení, kde jsou pevné podíly udržovány v rosvířeném stavu, dávkuje postupně 66,8 hmot· dílu 4,4*-diaminodifenylmethanu a poté 319,2 hmot· dílu aduktu připraveného a 297 hmot· dílů epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 370 a obsahu epoxidových skupin 0,52 ekv./100 g a s 22,2 hmot· dílu 4,4'-diamlnodifenylmetha nu· Vsniklá sypká směs je v roztaveném stavu homogenlsována v dlspergačním sařísení vyhřátém na 60 °C a impregnovaná hmota je ochlasena a tlakem rosdružena na jednotlivá vlákna·

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1· Způsob přípravy epoxidových lisovacích hmot na bázi epoxidových pryskyřic, tvrdidel, plniv a dalších aditiv, zejména pigmentů, barviv, změkčovadel, stabilizátorů, separátorů, retardérů hoření a katalyzátorů, vyznačující se tím, že se nejprve práškové složky udržované ve vířivém pohybu impregnují složkami pojivového systému o teplotě měknutí 30 až 270 °C ze skupiny zahrnující epoxidové pryskyřice, tvrdidla a jejich vzájemné adukty, dávkovanými v kapalné fázi, přičemž teplota impregnovaných práškových složek je nižší než teplota měknutí použitých impregnujících složek, a takto získaná směs ee pak ochladí na teplotu pod 30 °C a popřípadě ještě upraví tepelnou expozicí při teplotách do 80 °C buň v pevném stavu,nebo v tavenině za případné homogenizace do dosažení viskozity vzniklé lisovací hmoty při 120 °C pod 50 MPa . s.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že práškové složky se Impregnují společně, a to postupně jednotlivými použitými složkami pojivového systému·
3. 3· Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že práškové složky se impregnují odděleně po částech, přičemž pro každou část se použije pouze jedna ze složek pojivového systému, a pak se impregnované podíly práškových složek spojí a zhomogenizují·