CS262845B1 - Impregnační a laminační prostředek - Google Patents

Abstract

Řešení se týká prostředku k výrobě laminovaných materiálů, impregnaci porés- ních materiálů, povrchové úpravě rozličných materiálů k výrobě vodovzdorných, benzinovzdorných a olejovzdorných těsnění a nátěrů na bázi fenolformaldehydových pryskyřic. Prostředek Je tvořen kondenzátem odpadajíoím při čistění 2,6-xylonelu pomocí fenolformaldehydu anebo paraformal- dehydu anebo jeho roztokem v aromatických rozpouštědlech emulgovaných ve vodě pomocí emulgačních prostředků.

Description

Vynález se týká prostředku použitelného k impregnaci pórovitých materiálů, jako je dřevo,papír,beton,proti účinkům vlhkosti, plísním,houbám a bakteriím,jako nátěru pro povrchovou úpravu nebo jako pojivá k výrobě laminovaných materiálů.

Nedávno byly patentově chráněny velmi výhodné postupy rafinace surového xylenolu chemickým způsobem (viz např. A.O. 230.842,

A.O. 231·085).Tyto postupy 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 uvolňující formaldehyd,za přítomnosti katalyzátorů,zajištující jejich kondenzaci s formaldehydem převážně do o-polohy.

Reakční produkt kondenzace je v podstatě lineární nízkomolekulární kondenzát fenolu a jeho metylderivátů s formaldehydem,vyz»ačující se desinfekčními a fungicidními účinky,lehce tavitelný obvykle mezi 50 až 80°C a rozpustný v běžných organických rozpouštědlech, především v alkoholech,ketonech,aromatických a chlorovaných uhlovodících.

Vlastností tohoto odpadního kondenzačního produktu se dá výhodně využít jednak při výrobě laminovaných materiálů,především papíru,tkanin a dřevěných dyh,jak je uvedeno v A.O. 240372,jednak jako impregnačního prostředku,jak je uvedeno v A.O. 240579.

Nyní bylo zjištěno,že všechny popsané aplikace a využití odpadního kondenzačního produktu lze zajistit jednodušším způsobem, jestliže se z odpadního fenol-krezol-xylenol-formaldehydového kondenzátu připraví emulse a impregnace,nátěr nebo výroba laminátu se provede touto emulsí.

Předmětem vynálezu je impregnační a laminační prostředek na bázi kondenzačních produktů fenolu,krezolů a xylenolů s formaldehydem odpadajících při chemické rafinaci 2,6-xylenolu pomocí for262 84S maldehydu nebo paraformaldehydu,který obsahuje 100 hmotnostních dílů kondenzátu,5 až 100 hmotnostních dílů emulgačního prostředku, až 1000 hmotnostních dílů vody a do 200 hmotnostních dílů aromatic kého uhlovodíku.

Použitím emulse kondenzátu se dosahuje výhodnějšího efektu,projevujícího se u povrchových úprav vyšší hladkostí a homogenností nátěru, snadně jším roztíráním,u impregnací a laminace dokonalejší vsákavostí způsobenou přítomností emulgátoru v emulsi,který zajišťuje hlubší pronikání prostředku do púru porémích materiálů a mezi vlákna textilií.Tato skutečnost se výrazně projevuje zejména na laminovaných materiálech,u kterých se ani po máčení vodou prakticky neprojevuje významnější změna v pevnosti.U laminovaných materiálů se projevuje úspora emulse oproti použitému roztoku,při zlepšených mechanických vlastnostech a ukazuje se dále,že tyto emulse mají podstatně širší použití.Tak např. lze emulse přidávat do betonu ke snížení nasákavosti vody,omítek za stejným účelem,využít k lepení různých materiálů,z nichž alespoň jeden je porézní,např. parket na betonový podklad - získá se spoj vodo-olejo-benzinovzdorný apod. kromě uvedených ekonomických a ekologických výhod.

Postup přípravy je jednoduchý a nevymyká se z obecných praktik přípravy emulsních systémů.Tak např. kondenzační produkt směsi krezolů a xylenolů s paraformaldehydem nebo vodným roztokem formaldehydu obsahující ještě zbytkový 2,6-xylenol se rozpustí spolu s emulgační látkou v organickém rozpouštědle,nejlépe v aromatickém uhlovodíku,např. v toluenu nebo xylenu,nebo v chlorovaných uhlovodících jako chloroformu,chloridu uhličitém nebo trichloretylenu (táožno rovněž použít i chlorovaných aromatických uhlovodíků)a tento roztok se smíchá s potřebným množstvím vody.K dosažení maximální koncentrace roztoků je vhodné rozpouštění provádět za tepla a míchání. Je vhodné roztok filtrovat,neboť kondenzační produkt obsahuje menší množství katalyzátoru (soli zinku), které se v těchto rozpouštědlech nerozpouštf.Charakter kondenzátu umožňuje přípravu koncentrátů obsahujících kondeníát,emulgátor,případně organické rozpouštědly a malé množství vody, ze kterých se potom vhodná emulse připraví před použitím zředěním vodou.

Jako emulgačních prostředků lze použít různé typy tenzidů, . aniontové,kationtové i neionové.Z anionových např.dibutylnaftalensulfonan sodný,z kationtových je to např. laurylamidoetylpyridiniumchlorid,nebo neionových různé oxyetylované mastné alkoholy.

262 845

Emulgaci je vhodné provádět za tepla /pro jeho rychlejší rozpuštění v roztoku/.

K roztokům odpadních kondenzačních produktů v aromatických nebo chlorovaných uhlovodících lze rovněž přidat /v závislosti na druhu ošetřovaného materiálu/ různé přísady /rozpustné v těchto rozpouštědlech/,např. zvláčňovadla, jako jsou trikresylfosfát,nebo dibutylftalát,pro zvýšení pružnosti lakové vrstvy,různé retardéry hoření, např. Retar 131 /difenylisopropylfenylfosfát/.

Úpravy materiálů touto suspenzí jsou hladké,lesklé,mechanicky i povětrnostně velmi odolné,průhledné.Průhlednost dovoluje využít povlaky tam,kde záleží na tom,aby struktura původního materiálu zůstala viditelná.Emulze odpadního kondenzátu však lze i libovolně upravovat, jako např. barvit, a to řadou organických barviv i pomocí anorganických pigmentů,stabilizovat,plastikovat pod.Vynález osvětlí následující příklady,# v příkladech jsou hmotnostní.

Příklad 1

Způsobem popsaným v AO 231085,příklad 1. bylo rafinováno 500 g 2,6-xylenolu.Xylenol použitý pro rafinaci obsahoval 20,2 % jiných metylderivátů fenolu.

Po ukončení popsaného procesu rafinace a oddestilování čistého xylenolu byl zbytek ve vařáku rozmíchán se 150 g toluenu a vzniklý roztok kondenzačního zbytku oddělen od malého množství pevné fáze filtrací.Bylo získáno 308 g roztoku.Koncentrace odpadního produktu, rozpuštěného v tolueny byla zjištěna odparkem a činila 51,36%. V takto získaném roztoku bylo rozpuštěno při teplotě 40°C 20 g Slovasolu 0 a celá směs byla za stálého míchání vlita do 308 g vody ohřáté na 65°C.Vzniklou emulsi lze několikanásobně ředit,aniž by došlo k jejímu rozražení.

Připravenou emulsi zředěnou vodou 2 - násobným objemem byla naimpregnována dřevěná krychle o hraně 6 cm z vyschlého jedlového dřeva,která po vysušení nátěru byla střídavě smáčena vodou /30 min/ a po otření vody z povrchu volně sušena v proudu vzduchu.Maximální hmotnostní přírůstek impregnované krychle po 30 cyklech byl 2,2 %. Povlak kondenzátu na stěnách krychle zůstal beze změny.

Hmotnostní přírůstek neimpregnovaných stejných zkušebních těles se pohybuje mezi 18 až 25 %.Po několika cyklech tělesa praskají.

Schopnost využít připravenou emulsi pro výrobu laminátů byla potvrzena následujícím postupem:emulsí byly při 35°C naimpregnovány

- 4 262 845 proužky bavlněné tkaniny o rozměrech 100 mm x 100 mm a jednotlivé plátky sušeny při 55°C.Plátky byly navzá-jem po 6 kusech slisovány při teplotě 70 dí 80°C,tlakem 7,5 kg/cm² a z výlisku vyražena trhací tělíska tvaru dvojité lžíce,která měla v nejužší části šířku 6 mm.Přesná výška těles byla měřena před trhací zkouškou u každého tělesa zvláší /tab. 1/.

Trhací zkouška byly provedena na 10 tělískách ihned po jejich zhotovení a na 10 tělískách po 60 hodinovém máčení v 30°C vodní lázni.Naměřené hodnoty uvedené v tabulce 1 jsou průměrné z celého souboru měření a jsou porovnány s hodnotami získanými při trhání základního materiálu a hodnotami získanými z laminovaných těles roztokem kondenzátu, popsaným v AO 240372 příklad 1.

Výsledky prokazují,že laminacř pomocí emulse se dociluje vyšší pevnosti a je málo ovlivněna dlouhodobou expozicí ve vodě.

Tabulka 1

Vzorek	Výsledek trhacích zkoušek Pevnost v tahu tělíska
Po expozici ve o kg/mm	vodě Bez máčení 2 kg/mm
Základní materiál	2,6	3,2
I Laminovaný materiál ve formě
tělísek-laminace provedena podle AO 240372	4,4	4,6
Laminovaný materiál ve formě
tělísek-laminace provedena pomocí emulse	4,8	5,2

Příklad 2

Způsobem popsaným v příkladě 4 AO 230842 bylo rafinováno 1000 g surového 2,6-xylenolu,xylenol použitý pro rafinaci obsahoval 20,2 % jiných metylderivátů fenolu.

- 5 262 845

Po ukončení procesu rafinace a oddestilování xylenolu byl zbytek ve vařáku rozmíchán se 700 g xylenu a vzniklý roztok zfiltrován.

Bylo získáno 999 g roztoku,který podle stanovení odparkem obsahoval 300 g sušiny.V tomto roztoku bylo za míchání při teplotě 48°C rozpuštěno 160 g Slovasolu 905 a získaná směs byla postupně za míchání a teplotě 55°C zředěna vodou na konečný objem 3000 mi.

Zkoušky účinnosti impregnace emulsí byly provedeny stejný jak je uvedeno v příkladu 1.

Maximální hmotnostní přírůstek impregnované krychle po 30 cyklech byl 1,8 Povlak kondenzátu na stěnách krychle zůstal beze změny.

Příklad 3

Způsobem popsaným v příkladě AO 230842 bylo rafinováno 1000 g surového 2,6-xylenolu.Xylenol použitý pro rafinaci obsahoval 20,2 % jiných metylderivátů fenolu.

Po ukončení procesu rafinace a oddestilování xylenolu,byl zbytek ve vařáku za míchání a teploty 87°C smíchán s 36 g Slovasolu 905 a po dokonalém promíchání byl celý obsah vařáku postupně nadávkován do 1 1 vroucí vody.Diferenčním vážením bylo zjištěno,že bylo do vody nadávkováno 254 g roztavené směsi fenolformaldehydového kondenzátu se Slovasolem 905.Vzniklou emulsi bylo možné libovolně ředit vodoujaniž by došlo k rozsazení emulse.Zkoušky impregnace emulsí byly provedeny stejně, jak je uvedeno v příklade* 1.

Maximální hmotnostní přírůstek impregnované krychle po 30 cyklech byl 1,9 %.Hladký,homogenní povlak kondenzátu na stěnách krychle zůstal beze změny.

Příklad 4

Způsobem uvedeným v popisech vynálezů podle tabulky 2, řádek 2, pojednávajících o chemická rafinaci xylenolu,byl rafinován xylenol, který obsahoval 3,6 % jiných etylovaných metylderivátů fenolu.Ze 100 g zbytku po rafinaci byly připraveny způsobem uvedeným v příkladu 1 emulse k výrobě laminátů z rozličného materiálu.Z laminátů byla vyrobena zkušební tělíska pro trhací zkoušky.Při výrobě laminovaných materiálů i těles bylo postupováno, jak je uvedeno v příkladu 1.Emulře byly připraveny z roztoků,jak je uvedeno v příkladu 1,nebo taveniny,jak je uvedeno v příkladu 3.Koncentrace a charakter použitých látek vyplývá z tabulky 2.Trhací zkoušky byly provedeny podle příkladu 1.Souhrn výsledků je .srovnán s hodnotami uvedenýI

262 84S tni v AO 240372 (řádek 14 a 14a v tab.2).

Tabulka 2

Řádek	Význam
1	Pokus číslo
2	Rafinace provedena podle AO
3	Číslo příkladu
4	Emulse kondenzátu k laminování	Hmotnost kondenzátu g
5		rozpouštědla g
6		rozpouštědlo
7		hmotnost emulgátoru g
8		emulgátor
9		způsob přípravy emulse podle příkladu
10		hmotnost vody g
11	Laminace	způsob nanesení kondenzátu
12		laminovaný materiál
13	Pevnost v tahu laminátu kg/mm^	bez máčení
13a		po máčení
14	Pevnost v tahu laminátů kg/mm^	bez máčení

připraveného podle AO 240372

14a po máčení

Pevnost v tahu zákl.materiálu kg/mnr

1.	1	2	3	4	5	6
2.	AO 232834 AO	236607 AO	232 870	AO 235679	AO 235608	AO 236128
3.	3	13	4	1	5	7
4.	50	50	50	50	50	50
5.	50	20	0	0	150	200
6.	toulen	toulen	-	-	xylen	xylen
7.	25	10	30	30	30	30
8.	Slovasol 6018	Slovasol 802	Slovasol 6018	Slovanik pv 370	Slovasol 0	Slovasol 81
9.	1	1	3	3	1	1
10.	300	200 1	000	300	300	500
11.	máčením	stříkáním	máčením	máčením	nátěrem	máčením
12.	bavlněná tkanina	bavlněná tkanina	papír	papír	dubová folie	dubová fólie

- Ί 262 845

13.	4,7	4,5	1,1	1,2	5,7	5,9
13a	4,7	4,5	0,9	1,2	5,2	5,8
14.	4,5	4,5	0,9	0,9	5,6	4,1
14a	4,4	4,2	0,7	0,7	4,0	3,2
15.	3,2	3,2	0,4	0,4	2,8	2,8

Poznámky: 1/ Průměrná hodnota ze 6 měření /řádek 13 až 15/.

Příklad 5

Způsobem popsaným v příkladu 4. AO 230842 bylo rafinováno 1200 g surového 2,6-xylenolu.Xylenol použitý pro rafinaci obsahoval 20,2 % jiných metylderivátů fenolu.Po ukončení procesu rafinace a oddestilování xylenolu byl zbytek ve vařáku rozmíchán se 770 g xylenu a vzniklý roztok zfiltrován.

Bylo získáno 1158 g roztoku,který podle stanovení odparkem obsahoval 328 g sušiny.V tomto roztoku bylo za míchání při teplotě 60°C rozpuštěno 200 g Neokalu a získaná směs byla postupně za míchání a teplotě 60°C zředěna vodou na konečný objem 1 600 ml.

Zkoušky účinnosti impregnace emulsí byly provedeny stejně; jak je uvedeno v příkladu 1,vzniklá emulse však byla ředěna trojnásobným objemem vody.

Maximální hmotnostní přírůstek impregnované krychle po 30 cyklech byl 1,8 %.Povlak kondenzátu na stěnách krychle zůstal beze změny.

Příklad 6

Způsobem popsaným v příkladu 4. AO 230842 bylo rafinováno 1 200 g surového 2,6-xylenolu.Xylenol použitý pro rafinaci obsahoval 20,2 % jiných metylderivátů fenolu..

Po ukončení procesu rafinace a oddestilování xylenolu byl zbytek ve vařáku za míchání a teploty 87°C smíchán s 40 g Katexolu 298 a po dokonalém promíchání byl obsah vařáku postupně rozpuštěn v 1 1 vroucí vody.Diferenčním vážením bylo zjištěn₀ , že bylo do vody nadávkováno 275 g roztavené směsi fenolformaldehydového kondenzátu s Katexolem 298.Vzniklou emulsi bylo možné libovolně ředit vodou, aniž by došlo k rozražení emulse.Zkoušky impregnace emulsí byly provedeny stejně, jak je uvedeno v příkladu 1, vzniklá emulse byla však zředěna 2,5 násobným objemem vody.

Maximální hmotnostní přírůstek impregnované krychle po 30 cyklech byl 2,1 %.Hladký,homogenní povlak kondenzátu na stěnách krychle zůstal beze změny.

Claims (1)

1. 262 845

   Impregnační a laminační prostředek na bázi kondenzačních produktů fenolu,kresolů a xylenolů s formaldehydem>odpadajících při chemické rafinaci 2,6-xylenolu pomocí formaldehydu nebo paraformaldehydu, vyznačený tím,že obsahuje 5 až 50 hmotnostních dílů kondenzátu^ až 100 hmotnostních dílů emulgačního prostředku,5 až 1 000 hmotnostních dílů vody a do 200 hmotnostních dílů aromatického uhlo vodíku.