CS270387B1 - Způsob přípravy epoxidových Usovacích kompozic - Google Patents

Abstract

Sešoní umožňuje řízení tekutosti lisovacích hmot již v průběhu jejich přípravy, čímž odpa- ■ dá obtížně reprodukovateiná úprava tekutosti zráním. Jeho podstatou je impregnace práškových složek kompozice uvedených do vířivého < pohybu kapalnými nebo roztavenými pojivovými i složkami, mozi něž patří jednak samotná epo— ■; xidová pryskyřice, jednak její adukt s nejvýěe 8,7 % hmot. tvrdidla typu aromatických primárních diaminů a jednak adukt tohoto tvrdidla a pryskyřicí ve hmot. poměru 1 až 9 t 1. Impregnace uvedenými komponentami probíhá v jejich specifikované kombinaci i pořadí. Výsledný meziprodukt se pak podrobí homogenizaci v tavenině a po ochlazení se drtí. mele nebo granuluje.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy epoxidových lisovacích kompozic na bázi nízkomolekulámích epoxidových pryskyřic, tvrdidel, plniv a dalších adiUv.

Příprava epoxidových lisovacích kompozic je popsána v řadě patentů a autorských osvědčení. Způsob vycházející z kapalných složek pojivového systému, jejich hnětení s práškovými plnivy a aditivy, chlazení a dezintegrování vyžaduje zvláštní pozornost při dávkování surovin do hnětacího zařízení vzhledem k nalepování surovin na ústí dávkovacího přívodu, eventuálně na Šnek vytlačovacího stroje (např. jap. pat. č. 78 023336, čs. autorské osvědčení S. 219439 a č. 251735). Způsob přípravy vycházející ze smísení jemně mletých pevných komponent nezaručuje dostatečnou homogenitu směsi, což se obecně projevuje zhoršením vlastností výlisků připravených z těchto kompozic. V případě dalšího zpracování pevné směsi za zvýšené teploty na hnětacím zařízení se získá hmota a tekutostí, která je již předem dána složením pevných aduktů (patent NSR č. 2 23o 653). Jiný způsob přípravy lisovacích hmot vychází z impregnace pevných plniv a aditiv složkami pojivového systému nebo jejich adukty (čs. autorské osvědčení S. 251736 a č. 258o71) a homogenizace takto získané předsměsi kontinuálním nebo diskontinuálním způsobem na některém typu dispergačního zařízení, např. na kalandru, hnětiči s rameny různého tvaru, vytlačovacím šnekovém stroji apod., * následným ochlazením hmoty a jejím rozemletím. Všechny z uvedených způsobů produkují lisovací kompozic· o tekutostech, které je často třeba, vzhledem k odlišným zpracovatelským podmínkám upravovat dalším zráním na požadované zpracovatelské (lisotechnické) vlastnosti. Zráním (pregelací) se rozumí temperace kompozice (případně již předsměsi) při teplotách kolem 2o až 6o °C po dobu nezbytnou k získání potřebné konverze a tím i požadované viskozity pro zpracování. Proces zrání je velmi obtížně reprodukovatelný, neboť vedle jiných faktorů je ovlivňován i velikostí částic a Uoušřkou vrstvy kompozitního materiálu, ve které dochází k temperaci.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje vynález, jehož předmětem je způsob přípravy epoxidových lisovacích kompozic na bázi epoxidových pryskyřic dřeňového typu o mol hmotnosti 34o až 65o, tvrdidel typu aromatických primárních diaminů nebo jejich směsí s anilinformaldehydovými pryskyřicemi, plniv a práškových aditiv. Podstata vynálezu spočívá v tom, že práškové složky, zahrnující plniva, aditiva a tvrdidlo ejn»bo jeho adukt s epoxidovou pryskyřicí ve hmot, poměru 1 až 9 : 1, se nejprve uvedou do vířivého pohybu, v němž se udržují při teplotách do 35 °C. Při tom se impregnuji kapalnou nebo roztavenou epoxidovou pryskyřicí a/nebo jejím aduktem ' s nejvýše 8,7 % hmot. vztaženou na obsah pryskyřice, tvrdidla v takovém poměru práškových a kapalných složek, aby vznikl premix obsahující 6o až 82 % hmot, plniv a aditiv a 18 až 4o % hmot, pojivového systému sestávajícího z pryskyřice a tvrdidla. Tento premix se pak zhomogenizuje v tavenině při teplotách do 9o °C a po ochlazení na teplotu pod 2o °C se zpracuje na velikost částic do lo mm drcením, mletím nebo granulaci. Výš· uvedený premix lze připravit také tak, že se nejprve impregnují prášková aditiva a plniva ve vířivém pohybu kapalnou nebo roztavenou epoxidovou pryskyřicí a/nebo jejím aduktem a tvrdidlem a/nebo jeho aduktem s epoxidovou pryskyřicí buč ve vířivém pohybu nebo v tavenině pH teplotách do 9o °C. V tomto postupu uváděná pryskyHčná složka, zahrnující epoxidovou pryskyřici a/nebo Její adukt s tvrdidlem, a tvrdící složka, zahrnující tvrdidlo a/nebo jeho adukt » epoxidovou pryskyřicí, se mohou navzájem zčásti nebo zcela zaměnit.

Předností postupu podle popsaného vynálezu je především možnost nastavení vyšší nebo . nižší tekutosti hmoty Již ve fázi její přípravy, a to podle požadavků zpracovatelské technologie, přičemž odpadá obtížně reprodukovatelná úprava tekutosti zráním (pregelací). Tekutost kompozic, ovlivněnou stupněm konverze pojivového systému, lze řídit jednak volbou složení aduktů v uváděném rozmezí a jednak úplnou nebo částečnou záměnou použití komponent pojivového systému buč v pevném práškovém stavu nebo v kapalném stavu jako impregnační komponenty. Tímto způsobem lze dosáhnout potřebné konverze reakční směsi bez následující pregelace a současně i výborné homogenity finálního materiálu. Další výhodou předloženého postupu Je variabilita volené technologie, umožňující přizpůsobení výrobní technologie danému strojně—technologickému zařízení a Jeho uspořádání.

CS 27ο3β7 Bl

Důležitými články výrobní linky jsou homogenizační zařízení. Pro přípravu předsměsi je vhodné vysokovýkonné vaničkové rychlomíchací zařízení s pluhovými míchadly doplněné rychlootáčivou nožovou hlavou. Zařízení musí být opatřeno regulovatelným dávkovacím zařízením, které umožňuje rovnoměrné vmíchávání kapalin a tavenin do práškových komponent. Zařízení pro přípravu předsměsi je pomocí šnekového dopravníku a regulovatelného dávkovače spřaženo s jednošnekovým nebo dvoušnekovým extruderem, nejlépe v segmentovém provedení, s možností regulace otáček šnekových hřídelí a regulace teplotního režimu v extruderu.

Příklad 1

V rychlomíchacím zařízení se zhomogenizuje směs práškových surovin, obsahující 174 hmot, í díly mletého vápence, 52 hmot, díly práškového oxidu křemičitého zn. Komsil, 2 hmot, díly stearátu zinečnatého, 1 hmot, díl nevodivých sazí a 16,25 hmot, dílů jemně mletého aduktu tvrdidla, připra— veného z 9,75 hmot, dílů 4,4 *-diaminodifenylmethanu obsahujícího 15 % hmot, pryskyřičných produktů kondenzace anilinu s formaldehydem a ze 6,5 hmot, dílů dianové epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 35o při teplotě 15o °C. Takto získaná směs práškových komponent se v rychlomíchacím zařízení udržuje ve vířivém pohybu a přitom se Impregnuje 48,o3 hmot, díly llo °C teplé taveniny aduktu pryskyřice, připraveného ze 45,15 hmot, dílů dianové epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 35o a 2,88 hmot, dílů 4,4 -diaminodifenylmethanu obsahujícího 15 % hmot, pryskyřičných produktů kondenzace anilinu s formaldehydem při teplotě 14o °C. Vzniklá sypká hmota se pak homogenizuje v kontinuálním hnětiči systému „BUSS za teplotních podmínek zaručujících teplotu kompozice ve výtlačné hubici v rozmezí 65 až 7o °C. Kompozice vycházející z hnětiče se ochladí na teplotu pod 2o °C a rozemele na velikost zrna 5 mm.

Získaná kompozice se zpracovává přetlačováním při teplotě 155 °C a přetlačováním tlaku 12 až 2o MPa.

Příklad 2

Do mísiče s pluhovým míchadlem se vnese 166,9 hmot, dílů mleté břidlice, 15,5 hmot. dUů práškového oxidu křemičitého zn. „Siloxid” nebo „Komsil” a 1 hmot, díl stearátu zinečnatého. Směs se homogenizuje ve vznosu a přitom se Impregnuje nejprve 22,77 hmot, díly roztaveného, ' llo °C teplého aduktu pryskyřice, připraveného z 21,o7 hmot, dílů epoxidové pryskyřice dlaňového typu o mol. hmotnosti 35o a 1,7 hmot. dUů 4,4 '—diaminodifenylmethanu s obsahem 15 % hmot, anilinformaldehydových pryskyřic a potom za stejných podmínek 12,1 hmot, dflty roztaveného a 12o °C teplého aduktu tvrdidla, získaného ze 6,o5 hmot, dílů 4,4 '-diaminodifenylmethanu s obsahem 15 % hmot, anilinformaldehydových pryskyřic a 6,o5 hmot, dílů dianové epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 35o. Do získané směsi udržované ve vířivém pohybu při teplotě do 3o °C se přidá 22,77 hmot, dílů jemně rozemletého aduktu pryskyřice, připraveného ze 21,o7 hmot, dílů výše specifikované epoxidové pryskyřice a 1,7 hmot. dUů rovněž výše specifikovaného aminového tvrdidla. Vzniklá směs se zhomogenizuje ve vznosu a dávkuje se společně s 12,1 hmot, díly jemně rozemletého aduktu tvrdidla, připraveného ze 6,o5 hmot. dUů uvedeného tvrdidla a 6,o5 hmot. dUů epoxidové pryskyřice, do kontinuálního dvoušnekového extruderu, kde se složky zhomogenizují při teplotě max. 75 °C. Zhomogenizovaná kompozice se ochladí na teplotu 15 °C a * rozemele na velikost částic do 4 mm.

Získaný produkt se zpracovává přímým lisováním při teplotě 15o °C a lisovacím tlaku 5 až i 3o MPa.

P říklad 3 ·

V rychlomíchacím zařízení se zhomogenizuje směs práškových surovin o složení 84,4 hmot. dUů mletého vápence, 25,4 hmot, dílů práškového oxidu křemičitého, o,5 hmot. dUů Versálové modři A, 1,0 hmot, díl stearátu zinečnatého a 5,5o hmot, dílů aduktu tvrdidla, připraveného při teplotě 15o °C ze 3,3o hmot, dílů 4,4 '-diaminodifenylmethanu s obsahem 15 % hmot, pryskyřičných pro

CS 270387 Bl duktů kondenzace anilinu · formaldehydem a 2,2o hmot, dílů dlaňové epoxidové pryskyřice o mol hmotnosti 35o. Směs těchto práškových komponent, udržovaná rychlomíchacím zařízením ve vířivém pohybu, se impregnuje nejprve loo až 12o °C teplou tavenlnou 1,85 hmot, dílu 4,4 '-dlaminodUenylmethanu a pak stejně teplou tavenlnou 24,5 hmot, dílů aduktu pryskyřice, připraveného ze 23,o3 dílů epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 35o a 1.47 hmot. dílu 4,4 '-diaminodifenylmethanu s obsahom 15 % hmot, pryskyřičných produktů kondenzace anilinu s formaldehydem a 2,2o hmot, dílů dlaňové epoxidové pryskyřice o rod. hmotnosti 35o. Směs těchto prážkových komponent, udržovaná rychlomíchacím zařízením ve vířivém pohybu, se impregnuje nejprve loo až 12o °C teplou tavenlnou 1,85 hmot. dUu 4.4 *—diaminoditenylmethanu a pak . stejně teplou tavenlnou 24.5 hmot, dílů aduktu pryskyřice, připraveného ze 23,o3 hmot, dílů epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 35o a 1,47 hmot, dílu 4.4 '-diaminoditenylmethanu s obsahem 15 hmot, pryskyřičných produktů kondenzace anilinu s formaldehydem. Získaná předsmšs se pak podrobí homogenizaci v kontinuálním dvoušnekovém hnětiči za teplotních podmínek zaručující teplotu zhomogenizované kompozice na výstupu z yytlačcvací hubice v rozmezí 6o až 7o °C. Vytlačená kompozice se ochladí na teplotu lo až 15 °C a rozemele se na velikost zrna do 5 mm.

Získaná kompozice je vhodná pro zpracování přetlačováním při teplotě 155 °C a přetlač ovacím tlaku lo až 2o MPa.

Claims (1)

1. Způsob přípravy epoxidových lisovacích kompozic na bázi epoxidových pryskyřic dlaňového typu o mol. hmotnosti 34o až 65ο, tvrdidel typu aromatických primárních diaminů nebo jejich směsí s anilinformaldehydovýmí pryskyřicemi, plniv a práškových aditiv, vyznačující se tím, že práškové složky, zahrnující plniva, aditiva a tvrdidlo a/nebo jeho adukt s epoxidovou pryskyřicí ve hmot, poměru 1 až 9 : 1, se nejprve uvedou do vířivého pohybu, v němž se udržují při teplotách do 35 °C a přitom se impregnují kapalnou nebo roztavenou epoxidovou pryskyřicí a/nebo jejín aduktem s nejvýše 8,7 % hmot.. vztaženo na obsah pryskyřice, tvrdidla v takovém poměru práškových a kapalných složek, aby vznikl premix obsahující 6o až 82 % hmot, plniv . a aditiv a 18 až 4o % hmot, pojivového systému sestávajícího z pryskyřice a tvrdidla, načež se tento pre mix zhomogenizuje v tavenlně při teplotách, do 9o °C a po ochlazení na teplotu . pod 2o °C se zpracuje na velikost částic do lo mm drcením, místím nebo granulací.

   Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že premix se připraví nejprve impregnací práškových aditiv a plniv ve vířivém pohybu kapalnou nebo roztavenou epoxidovou pryskyřicí a/nebo jejím aduktem s tvrdidlem a potom homogenizací vzniklé práškové směsi ve vířivém pohybu s tvrdidlem a/nebo jeho aduktem s epoxidovou pryskyřicí.

   Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím. Že aditiva a plniva impregnovaná epoxidovou pryskyřicí a/nebo jejím aduktem s tvrdidlem se zhomogenizují s tvrdidlem a/nebo jeho aduktem s epoxidovou pryskyřicí v tavenlně při teplotách do 9o °C.

   Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že pryskyřičná složka, zahrnující epoxidovou pryskyřici a/nebo její adukt s tvrdidlem, a tvrdící složka, zahrnující tvrdidlo a/nebo jeho adukt s epoxidovou pryskyřicí, se navzájem zčásti nebo zcela zamění.