FI61039B - Foerfarande foer framstaellning av en resolhartsmellanprodukt i massaform - Google Patents

Description

Γ_, KUULUTUSJULKAISU &ΛΓ)Τ ο ySSfä W <11>UTLÄ00NIN0SSK1UFT & ' υί9 C Patentti iryor.nc-tty 10 C5 1932 (45)

Patent meddelat ^ (51) Ky.ik.3/Int.ci.3 c 08 J 9/00·, C 08 L 61/10

SUO MI—Fl N LAN D (21) p»t«n«lh»l"mu*—»‘«•♦ittiwekninf 63U/7U

(22) H*k*ml*pilvl — Anaeknlnpdtg Ot. 0 3.7 ^ (Fl) (23) Alkupilvi — Glltl|h«tad«f OU .03-7^ (41) Tullut |ulklMksl — Bllvlt offentlif 06.09 · 7^

Patentti- ja rekisterihallitus .... ...... ... , . .. ...

• (44) NlhtkvSktipanon |t kuul.|ulkaliun pvm.—

Patent- och registerstyrelsen ' Aniökan utl»gd och utUkrlfun publicarad 29.01. Ö2 (32)(33)(31) Pyydetty «uolkuu* — Bejlrd prloritet 05· 03-73

Ranska-Frankrike(FR) 7307681 (71) Saint-Gobain Industries, 62, Bd Victor-Hugo, 92209 Neuilly sur Seine, Ranska-Frankrike(FR) (72) Daniel Hanton, Estrees Saint Denis, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Berggren Oy Ab (5I*) Menetelmä massamuodossa olevan resolihartsivälituotteen valmistamiseksi - Förfarande för framställning av en resolhartsmellanprodukt i massaform Tämä keksintö kohdistuu menetelmään massamuodossa olevan resolihartsivälituotteen valmistamiseksi, tarkemmin sanoen menetelmään sellaisen kiinteän, paisutettavissa olevan välituotteen, joka voidaan paisuttaa ja kiinteyttää lämmittämällä lämpötilaan 120-200°C ilman katalysaattoria, valmistamiseksi sekoittamalla reak-tlokykyistä fenolihartsia ja paisutusainetta, pinta-aktiivista ainetta ja mahdollisesti voiteluainetta.

Aikaisemmin tunnetusta tekniikasta voidaan mainita ranskalaisen patentin FR 1 319 889 mukainen menetelmä vaikeasti syttyvien, fe-nolihartsipohjaisten huokoisten aineiden valmistamiseksi. Tässä menetelmässä lisätään nestemäisiin tai kiinteisiin fenoli-aldehydi-kondensaatiotuotteisiin booriyhdisteitä ennen paisuttamista ja kovettumista. Menetelmän mukaan voidaan käyttää resolihartseja, jotka kovetetaan lisäämällä happoja booriyhdisteiden läsnäollessa. Booriyhdisteet antavat saadulle vaahdolle tietyn palamattomuus-asteen.

Ranskalaisen patentin 1 339 019 mukaan puristetaan vaahtoa siten, että hienojakoinen kiinteä lämpöplastinen aine viedään kuumennet- 61 039 2 tuun puristusvyöhykkeeseen kiinteän paisutusaineen kanssa. Menetelmän mukaan saadaan suoraan vaahtoa eikä välituotetta. Tässä käsitellään vain lämpöplastisia hartseja eikä lämmössä kovettuviii hartsej a.

Englantilaisen patentin 1 088 767 mukaan valmistetaan resolihart-seja siten, että reaktioväliaine tislataan kondensaation jälkeen veden ja metanolin poistamiseksi. Tislauksen jäännös on viskoosi-nesteen muodossa oleva resolihartsi, joka kovettuu kiinteäksi massaksi kun sitä kuumennetaan 105°C:ssa 30 minuutin ajan. Resoli-hartsia ei saada kiinteän reagoivan massan muodossa, koska jos tislaus suoritettaisiin tyhjiössä aiheutettaisiin resolin täydellinen kovettuminen.

Amerikkalaisen patentin 3 267 048 mukaan valmistetaan vahvistettuja vaahtoja erityisesti fenolihartseista. Seokseen, joka mahdollisesti sisältää öljymäistä voiteluainetta lisätään vähintään 30 painoprosenttia metallikuituja. Seos muovataan tuotteiksi, joita käytetään suodattimissa ja kitkakappaleina.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty hartsi on sulatettavissa oleva ja sulatilassa stabiili resolihartsi, joka 90°C:een saakka on stabiili niin pitkän aikajakson aikana, että seos voidaan sekoittaa ja homogenisoida ilman, että hartsi muuttuu millään tavalla. Näin ei ole asian laita millään kirjallisuudessa selostetulla novolak-hartsilla.

Tämän keksinnön tehtävänä on näin ollen kehittää edellä esitetyn tyyppinen menetelmä välituotteen valmistamiseksi, jolla menetelmällä on mahdollista valmistaa fenolihartsivaahto, jonka tiheys on alle 100 kg/m^ ja jossa on hienot, suljetut ja säännöllisesti jaetut solut ja jolla on hyvä paineenkestävyys. Tämä tehtävä ratkaistaan menetelmällä, joka tunnetaan pääasiallisesti siitä, että kiinteä hiukkasmainen resolihartsi sulatetaan kuumennetussa se-koittimessa lämpötilassa 50-80°C, että kuumennetussa sekoittimes-sa olevaan sulaan resolihartsiin lisätään pinta-aktiivista ainetta, paisutusainetta ja mahdollisesti voiteluainetta ja että saatu seos suulakepuristetaan lämpötilassa 65-90°C köydeksi tai nauhaksi.

1, "5 61039

Keksinnön mukaan käytetään siis hartsia, joka mahdollistaa lisäaineiden homogeenisen jakautumisen hartsissa ja siten myös mahdollistaa keksinnön pohjana olevan tehtävän ratkaisun.

Keksinnön mukaan on yllättäin tullut mahdolliseksi valmistaa neutraalisesti reagoiva välituote muuttamatta hartsin ominaisuuksia, jolloin välituote lämmittämällä korkeintaan 90°C:n lämpötilaan voidaan homogenisoida suulakepuristamalla, mikä ei ole ollut mahdollista tähän asti yleisesti käytetyillä resolihartse.il la ta i novolakoilla. Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan lisäksi edullisella tavalla laajempi työalue, jolloin on mahdollista saavuttaa olennaisesti parempi homogenisuus välituotteella kuin mitä on saavutettu tunnetuilla menetelmillä.

Tällä menetelmällä voidaan valmistaa uusina teollisuustuotteina vaahtomuoveja, jotka ovat kemiallisesti neutraaleja, sen sijaan, että ennestään tunnetut fenolivaahtomuovit sisältävät jäännöshap-poa jota kehittyy vaahdon paisuttamiseen ja kovettamiseen käytetystä katalysaattorista.

Koska keksinnön mukaiset vaahtomuovit ovat kemiallisesti neutraaleja, niitä voidaan käyttää välittömässä kosketuksessa metallisten, kuten nimenomaan teräksisten ja alumiinisten kappaleiden kanssa ilman sitä vaaraa, että ne aiheuttaisivat näiden kaapeleiden syöpymistä. Näin ollen näitä vaahtomuoveja voidaan edullisesti käyttää rakennusteollisuudessa.

Lisäksi keksinnön mukaisesti saadut vaahtomuovit säilyttävät värinsä sen sijaan, että ennestään tunnetuissa vaahtomuoveissa oleva jäännöshappo aiheuttaa värin muuttumista ruskeanvio]ettiin päin jopa silloinkin, kun vaahtomuovi ei ole kosketuksessa metallin kanssa.

Keksinnön erään toisen tunnusmerkin mukaan kiinteässä reaktiivisessa ja sulavassa tilassa oleva resolityyppinen hartsi, jota menetelmässä käytetään, saadaan kondensoimalla 1,2-3,1 moolia formaldehydiä yhden fenolimoolin kanssa, jolloin polykondensaation katalysaattorina käytetään alkalista katalysaattoria.

Tämä lähtöhartsi voi olla valmistettu nimenomaan sillä menetel- 4 61039 mällä, joka on selitetty ranskalaisessa patenttijulkaisussa 70 27010, jolla saatu hartsi on helmien muodossa. Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää näitä helmiä tai hiukkasia, jotka on saatu näitä helmiä jauhamalla.

Mainitulla menetelmällä saatu lähtöhartsi ei sisällä käytännöllisesti katsoen lainkaan vettä. Tästä seuraa, että vaahtomuovit tai niistä saadut tuotteet eivät tarvitse mitään kuivatusta, päinvastoin kuin ennestään tunnetut fenolivaahtomuovit, jotka sisältävät verraten suuren määrän vettä ja joille on pakko suorittaa kuivatuskäsittely. Tämän kuivatuksen suorittamiseksi on pakko lämmittää näitä vaahtomuoveja tai tuotteita veden saattamiseksi poistumaan höyryn muodossa solukalvojen läpi. Jos tämä lämmitys on nopeata, se aiheuttaa solujen särkymisen. Täten tuhotaan vaahtomuovin jatkuva rakenne, joka olisi säilytettävä vaahtomuovien ominaisuuksien säilyttämiseksi. Jos lämmitys on kohtuullista, kuivatuksen kesto tulee liian pitkäksi, koska 61039 se voi kestää useita päiviä, ja kuivuminen silti jää epätäydelliseksi.

Vaahdon paisutus ja kovetus voidaan suorittaa ilman mitään lisäaineita, yksinkertaisesti lämmittämällä helmien muodossa tai heJmistä saatuna jauheena olevaa muovia, joka on sijoitettu muottiin, joka on pantu uuniin, jonka lämpötila on yli 100°C. Tällöin hiukkaset sulavat ja sitten yhtyvät viskoosiksi massaksi, joka vähitellen paisuu ja täyttää muotin. Tällä menettelytavalla saadaan kuitenkin vain esineitä, joiden näennäinen tiheys on varsin epätasainen eikä ole hallittavissa. Huokoskokokin on varsin heterogeeninen. Tästä seuraa, että näin saatujen tuotteiden lämmönjohtokyky on verraten suuri ja niiden mekaaniset lujuusominaisuudet epätyydyttävät.

On siis käytettävä paisutusainetta, joka on sisällytettävä hartsiin ennen vaahdon paisutusta ja kovettamista. Käytetyt paisutusainemää-rät ovat yleensä välillä 0,5-5 paino-% hartsista, riippuen paisutus-aineen luonteesta ja vaahtomuovilla halutusta näennäistiheydestä.

Paisutusaineina voidaan käyttää: - orgaanisia nesteitä, jotka sopivat yhteen käytettyjen muoviaineiden kanssa ja jotka höyrystyvät lämpötiloissa, jotka yleensä ovat välillä 100-170°C ja mieluimmin välillä 120-150°C. Tähän tarkoitukseen käyttökelpoisista orgaanisista nesteistä voidaan mainita nimenomaan alkoholit ja ketonit; nimenomaan seuraavat alkoholit ja ketonit:

Kiehumapiste» °C

pentanoli-1 138 pentanoli-2 119 pentanoli-3 115 3-metyylibutanoli-l 130 heksanoli- 1 157 heksanoli-2 1^0 2-metyyliheksanoli-2 139 heptanoli-2 160 2-metyy libutanoli-2 lli| pentanoni-2 10i 2,4-dimetyylipentanoni-3 123,7 heksanoni-5-metyy li 1 ijZj heptanoni-3 1^8,5 metyylipentanoni-2 119 6 61039 - orgaanisia typpipitoisia ja/tai rikkipitoisia kiintoaineita, joiden molekyyliin yleensä sisältyy atso- tai nitroso- tai sulfonyylihydratsi-diryhmiä ja jotka vapauttavat typpeä yli 100°C lämpötiloissa. Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettäviksi sopivista tällaisista yhdisteistä voidaan mainita: dinitrosopentametyleeni-tetramiini; atsoisobutyro-dinitriili; atso-1,1’-syano-l-sykloheksaani; bentseeni-sulfonyyli-hydratsidi; atsodikarbonamidi; p,p'-oksi-bis(benseenisulfo-nyyli)-hydratsidi; di-isopropyyli-atsodikarboksylaatti; morfolyyli- 5-tio-l,2,3,4-triatsoli jne.

On todettu, että erityisen edullisia tuloksia saavutetaan käyttämällä paisutusaineita, jotka ovat kiinteässä muodossa, tarkemmin sanottuna jauheen muodossa.

Toisaalta on edullista lisätä paisutettavaan seokseen pinta-aktiivisia aineita, jotka varmistavat vaahdon paisumisen paremman säännöllisyyden. Nämä pinta-aktiiviset aineet auttavat lisäksi hartsin ainesosien sekoittumista läheisesti ja hyvin homogeenisesti. Ne sisältävät molekyylissään polyoksialkoyleeniketjuja, jotka luonnostaan ovat veteen liukoisia, yhtyneinä alifaattisiin ketjuihin tai orgaanisten piiyhdisteiden ketjuihin, jotka luonnostaan ovat liukenemattomia veteen. Tähän tarkoitukseen sopivia tuotteita ovat esimerkiksi: poly-oksietyylisorbitolilauraatti, nonyylifenolipolyoksietyfenoidut tai mieluimmin silikonoidut sekvenssikopolymeerityyppiset öljyt yhdessä dialkyylisilikonien ja alkyleenioksidien kanssa. Niitä käytetään suhteessa 0,1-5, mieluimmin suhteessa 0,2-2 paino-# hartsista.

Vihdoin saattaa tietyissä käyttötapauksissa olla edullista, joskaan ei välttämätöntä, sisällyttää seoksiin voiteluaineita, kuten steariini-happoa, raskaiden metallien stearaatteja (esimerkiksi sinkkistearaat-tia) tai pitkäketjuisten rasvahappojen amideja. Näitä käytetään suhteessa 0,5j mieluimmin suhteessa 0,5-2 paino-# hartsista.

Seuraavassa esitetään keksinnön mukaisen menetelmän sovellutustapoja hartsin sekoittamiseksi paisutusaineen ja mahdollisesti muiden lisäaineiden kanssa, joka sekoitustoimitus on erittäin tärkeä ja jonka on saatava aikaan paisutusaineen ja muiden lisäaineiden hyvä jakautuminen hartsiin, jotta saataisiin riittävän hyvälaatuisia tuotteita.

Käytetään suljettua pyörivää sekoitinta (pyörivää rumpua, Y-muotois-ta sekoitinta tms.) johon johdetaan hartsi helminä tai helmistä teh- 7 61 039 tynä jauheena, sekä lisäaineet. Sekoitus suoritetaan tavallisessa lämpötilassa.

Käytetään, samoissa olosuhteissa, "Ribbon-Blender"-tyyppistä vas-tavirtasekoit intä.

- Hartsi ja lisäaineet jauhetaan yhdessä tavallisessa lämpötilassa, jolloin seos saadaan jauheena, esimerkiksi vasaramyllyssä, myllyä j äähdyttäen.

- Hartsi sulatetaan lämmitetyssä, pyörivillä siivillä varustetussa sekoittimessa kuten kierukkasiivekkeillä varustetussa Werner-sekoitti-messa, ja sulaan hartsimassaan lisätään tarpeelliset lisäaineet. Tällöin toimitaan noin 50-80°C lämpötilassa. Saadaan seos, joka on viskoosin, homogeenisen massan muodossa ja jota käytetään sellaisenaan kun se on suulakepuristettu tai hyvin jäähtynyt, ja mahdollisesti murskattu ennen vaahdon paisutusta. Tätä tuotetta voidaan säilyttää useita viikkoja joko kompaktina tai murskattuna, ennen massan paisutusta, ilman että sen ominaisuudet muuttuvat.

Käytetään nopeakäyntistä sekoitinta, esimerkiksi Henschel- tai Papenmaier-tyyppistä, joka koostuu pystyakselista, joka kannattaa siivekkeillä varustettua hämmennintä, joka pyörii sylinterinmuotoisessa astiassa, joka voi olla varustettu kaksinkertaisella vaipalla, ja voi olla sitä tyyppiä,jota nykyisin käytetään jauhemaisten lämpöplas-tisten hartsien tiivistämiseen. Hartsi panostetaan helmien muodossa astiaan ja hämmennin pannaan käyntiin. Sitten lisätään lisäaine tai lisäaineet hämmennystä jatkaen. Hämmennys pysäytetään, mahdollisesti lisätään jauhemaisia lisäaineita ja käynnistetään hämmennys uudelleen. Sekoitustoimitus suoritetaan noin 15-35°C lämpötilassa ja sen kokonaiskesto on muutamia minuutteja. Saadaan seos, joka koostuu hartsihel-mistä, jotka on yhdenmukaisesti päällystetty paisutusaineella ja mahdollisilla muilla lisäaineilla.

Erityisen hyviä tuloksia saavutetaan kun lisäaineet sisällytetään sulaan hartsiin jauhamalla käyttäen tähän tarkoitukseen nimenomaan lämmitettyjä Werner-tyyppisiä sekoittimia.

Näin saadut seokset paisutetaan sitten lämmön avulla. Tämä toimitus voidaan suorittaa joko muoteissa tai suulakepuristamalla»jolloin 8 61039 suulakepuristettu aine lämmitetään esimerkiksi sitä kuljetettaessa kulj ettimella.

Muottiin valettaessa seos panostetaan jauheen, pötköjen tai laattojen muodossa muotteihin, jotka sitten lämmitetään 120-200°C lämpötilaan uunissa, jonka lämpötila on säädetty, tai joissa muoteissa itsessään on homogeenisesti lämmittävät lämmityslaitteet, kuten sähkövastukset tai lämmitysväliaineen kierto lämmitysvaipassa.

Suulakepuristuksen tapauksessa seos kulkee jatkuvasti suulakepuristimen läpi, josta se lähtee nauhan tai profiilin muodossa, joka syötetään kuljetushihnalla uuniin, jossa paisuminen tapahtuu. Tällä menetelmällä saadaan paisutettu tuote, joka sen uunista poistuessa katkaistaan halutun pituisiksi pätkiksi. Niistä erilaisista profiileista joita näin voidaan valmistaa, voidaan mainita putkien eristykseen käytettävät kokillit ja puolikokillit.

Suulakepuristin voi olla yksikierukkaista tai kaksikierukkaista tyyppiä tai pyörivälevyistä tyyppiä (Vieissenberg-ilmiö) jossa suulake-puristus tapahtuu kiinteän levyn keskeltä.

Erityisen kiintoisia tuloksia on saavutettu käyttämällä suulakepuristimena laitetta, jolla on kaksi liikettä, toinen kiinteäjaksoinen pyörimisliike ja toinen edestakainen siirtymäliike akselin suunnassa, joka myös noudattaa kiinteätä jaksoa. Tämän tyyppiset laitteet koostuvat ulkoisesta, sylinterimäisestä rungosta, joka sisäpuolelta on varustettu kierukkamaisilla siivekkeillä, sekä akselista, joka sekin on varustettu kierukkamaisilla siivekkeillä. Esimerkkinä tämän tyyppisistä laitteista ovat Buss-laitteet. Tämän tyyppisen laitteen etuna on se, että sillä voidaan tehokkaasti sulassa tilassa, kuumana, viedä päätökseen hartsin ja lisäaineiden seoksen homogenisoiminen, joka on aloitettu muun tyyppisessä sekoittimessa tavallisessa lämpötilassa, ja samaan aikaan suorittaa suulakepuristus.

Suulakepuristeen muodostaminen nauhaksi voidaan suorittaa huulisuu-lakkeella, joka on sijoitettu puristimen tai Buss-laitteen poistopää-hän. Suulakepuristus voidaan myös suorittaa joko yhtenä tai yhtäaikaisesti useampina pötköinä, jotka johdetaan kalanteriin, joka koostuu yhdestä tai useammasta parista jäähdytettyjä teloja.

9 61039

Uuni on varustettu vaakasuoralla kuljetushihnalla, joka kannattaa ainenauhaa sen paisuessa. Uuni voi edullisesti olla varustettu toisellakin hihnalla, ylähihnalla, joka sijaitsee yhdensuuntaisena ala-kuljetushihnan kanssa sen yläpuolella ja varmistaa vaahtomuovin muotoutumisen vakiopaksuiseksi sen paisuessa. Näin saadaan vaahtomuovi-levyjä, joiden paksuus niiden uunista poistuessa on vakio. Päättömiä hihnoja voidaan sijoittaa uuniin myös rinnakkain, siten että niiden pystypinnat ovat yhdensuuntaiset, niin että levyt saadaan muodostumaan suuntaissärmiön muotoisiksi.

Esillä oleva keksintö tekee mahdolliseksi valmistaa, - ja tämä on erityisen tärkeä keksinnön tunnusmerkki, - uusia välituotteita, joita on helppo varastoida ja joista voidaan erityisen edullisissa ja hel-- poissa olosuhteissa saada vaahtomuoveja resolityyppisestä fenoli- hartsista.

Keksinnön ansiosta voidaan nimittäin uutena teollisena välituotteena saada kiinteä,reaktiivinen ja sulatettavissa oleva resolityyppinen hiukkasmuotöinen fenolihartsimassa, johon on tasaisesti jakautuneena paisutusainetta ja joka voidaan paisuttaa ja kovettaa pelkästään lämmön avulla. Tämä hiukkasmuotoinen massa voi edullisesti koostua feno-lihartsihelmistä, joita peittää päällyste, joka sisältää paisutusai-neen ja mahdollisen pinta-aktiivisen aineen ja voiteluaineen.

Keksinnön mukaan saadaan myös uutena teollisena välituotteena aikaan kiinteä, reaktiivinen ja sulatettavissa oleva resolityyppinen fenoli-hartsimassa, johon on tasaisesti jaettuna ja nimenomaan homogeenisesti jakautuneena jotakin paisutusainetta ja joka massa on stabiili ja voidaan paisuttaa ja kovettaa pelkästään lämmön avulla.

Keksinnön mukaan näitä tuotteita voidaan nimenomaan valmistaa hajottamalla niihin lisäksi, aina tasaisella ja nimenomaan homogeenisella tavalla, jotakin pinta-aktiivista ja mahdollisesti voitelevaa ainetta.

On todettu,että anerityisen edullista-näiden välituotteiden valmistuksessa lisätä paisutusaine niihin jauheen muodossa.

Seuraavassa esitetään suoritusesimerkkejä keksinnön mukaisesta menetelmästä .

10 61 039

Kaikissa näissä esimerkeissä lähtöhartsi on saatu seuraavalla tavalla :

Ruostumatonteräksiseen, 20 litran vetoiseen reaktoriin, joka on varustettu "Impeller"-tyyppisillä siivekkeillä, vastasiivekkeellä ja nopeudeltaan säädettävällä hämmennysmoottorilla, panostetaan perättään 45-50°C:ssa ja 95 kierr/min hämmennysnopeudella 6266 g fenolia, 109 g hydratoitua hydratsiinia, 7900 g 36 paino-5S:sta formaldehydiliuosta ja 3320 g vettä (kaikki vesilaadut sopivat: tislattu, de-kationisoitu, kaksinkertaisesti de-ionisoitu, käsittelemätön ja vain yksinkertaisesti suodatettu vesi).

Kun reaktioseos on lämmitetty 60°C:een, lisätään 666 g ammoniakki-liuosta, jossa on 30 % NH^. Lämpötila korotetaan ja stabiloidaan 80°C:een. Lisätään vielä 20 g karboksimetyyliselluloosaa ja 15 g Nacconol 90 F (natriumdodekyylibenseenisulfonaattia, Allied Chemicals) suspension stabiloimiseksi. Kun on polykondensoitu 3 tuntia, reaktio-seos jäähdytetään huoneen lämpötilaan, jolloin erottuu 7500 g hartsia, joka pestään vedellä»josta poistetaan vesi sentrifuugi-vedenpoisti-messa ja joka kuivataan uunissa kiertoilmalla 40°C:ssa. Tämä hartsi on pallosten muodossa, joiden Gauss-granulometriä keskittyy 0,8 mm läpimittaan ja ulottuu välille 0,3-1,2.

Esimerkki 1

Hartsin ja nestemäisen paisutusaineen lämmitys 200 grammaan edellä selitettyä helmihartsia lisätään 6 g n-amyyli-alkoholia ja sulatetaan 50°C:ssa 5 minuuttia sekoittimessa, jossa on kaksi Z-muotoista siipeä, joista toinen pyörii 23 kierrosta minuutissa ja toinen 40 kierrosta minuutissa. Saatu sula tahna kalanteroi-daan 7 mm paksuiseksi nauhaksi. Tämä nauha pannaan suuntaissärmiön muotoiseen muottiin, jonka mitat ovat 30 x 30 x 10 cm ja pidetään 140°C lämpöisessä uunissa 30 minuuttia (tai l60°C:ssa 20 minuuttia tai 130°C:ssa 40 minuuttia).

Saadaan solurakenteinen kappale, jonka keskimääräinen tiheys on 100 kg/m5 ja joka koostuu toistensa kanssa yhteydessä olevista soluista, joiden läpimitta on 1-30 mm.

Esimerkki 2

Hartsin ja kiinteän paisutusaineen lämmitys

Esimerkki 1 toistetaan, paitsi että n-amyylialkoholi korvataan 6 g:11a 9 61039

Uuni on varustettu vaakasuoralla kuljetushinnalla, joka kannattaa ainenauhaa sen paisuessa. Uuni voi edullisesti olla varustettu toisellakin hihnalla, ylähihnalla, joka sijaitsee yhdensuuntaisena ala-kuljetushihnan kanssa sen yläpuolella ja varmistaa vaahtomuovin muotoutumisen vakiopaksuiseksi sen paisuessa. Näin saadaan vaahtomuovi-levyjä, joiden paksuus niiden uunista poistuessa on vakio. Päättömiä hihnoja voidaan sijoittaa uuniin myös rinnakkain, siten että niiden pystypinnat ovat yhdensuuntaiset, niin että levyt saadaan muodostumaan suuntaissärmiön muotoisiksi.

Esillä oleva keksintö tekee mahdolliseksi valmistaa, - ja tämä on erityisen tärkeä keksinnön tunnusmerkki, - uusia välituotteita, joita on helppo varastoida ja joista voidaan erityisen edullisissa ja hel-- poissa olosuhteissa saada vaahtomuoveja resolityyppisestä fenoli- hartsista.

Keksinnön ansiosta voidaan nimittäin uutena teollisena välituotteena saada kiinteä,reaktiivinen ja sulatettavissa oleva resolityyppinen hiukkasmuotoinen fenolihartsimassa, johon on tasaisesti jakautuneena paisutusainetta ja joka voidaan paisuttaa ja kovettaa pelkästään lämmön avulla. Tämä hiukkasmuotoinen massa voi edullisesti koostua feno-lihartsihelmistä, joita peittää päällyste, joka sisältää paisutusai-neen ja mahdollisen pinta-aktiivisen aineen ja voiteluaineen.

Keksinnön mukaan saadaan myös uutena teollisena välituotteena aikaan kiinteä, reaktiivinen ja sulatettavissa oleva resolityyppinen fenolihartsimassa, johon on tasaisesti jaettuna ja nimenomaan homogeenisesti jakautuneena jotakin paisutusainetta ja joka massa on stabiili ja voidaan paisuttaa ja kovettaa pelkästään lämmön avulla.

Keksinnön mukaan näitä tuotteita voidaan nimenomaan valmistaa hajottamalla niihin lisäksi, aina tasaisella ja nimenomaan homogeenisella tavalla, jotakin pinta-aktiivista ja mahdollisesti voitelevaa ainetta.

On todettu,että en erityisen edullista-näiden välituotteiden valmistuksessa lisätä paisutusaine niihin jauheen muodossa.

Seuraavassa esitetään suoritusesimerkkejä keksinnön mukaisesta menetelmästä.

10 61 0 39

Kaikissa näissä esimerkeissä lähtöhartsi on saatu seuraavalla tavalla:

Ruostumatonteräksiseen, 20 litran vetoiseen reaktoriin, joka on varustettu "Impeller"-tyyppisillä siivekkeillä, vastasiivekkeellä ja nopeudeltaan säädettävällä hämmennysmoottorilla, panostetaan perättään 45-50°C:ssa ja 95 kierr/min hämmennysnopeudella 6266 g fenolia, 109 g hydratoitua hydratsiinia, 7900 g 36 paino-%:sta formaldehydiliuosta ja 3320 g vettä (kaikki vesilaadut sopivat: tislattu, de-kationisoitu, kaksinkertaisesti de-ionisoitu, käsittelemätön ja vain yksinkertaisesti suodatettu vesi).

Kun reaktioseos on lämmitetty 60°C:een, lisätään 666 g ammoniakki-liuosta, jossa on 30 % NH·,. Lämpötila korotetaan ja stabiloidaan 30 C:een. Lisätään vielä 20 g karboksimetyyliselluloosaa ja 15 g Nacconol 90 F (natriumdodekyylibenseenisulfonaattia, Allied Chemicals) suspension stabiloimiseksi. Kun on polykondensoitu 3 tuntia, reaktio-seos jäähdytetään huoneen lämpötilaan, jolloin erottuu 7500 g hartsia, joka pestään vedellä ,josta poistetaan vesi sentrifuugi-vedenpoisti-messa ja joka kuivataan uunissa kiertoilmalla *10oC:ssa. Tämä hartsi on pallosten muodossa, joiden Gauss-granulometriä keskittyy 0,8 mm läpimittaan ja ulottuu välille 0,3-1,2.

Esimerkki 1

Hartsin ja nestemäisen paisutusaineen lämmitys 200 grammaan edellä selitettyä helmihartsia lisätään 6 g n-amyyli-alkoholia ja sulatetaan 50°C:ssa 5 minuuttia sekoittimessa, jossa on kaksi Z-muotoista siipeä, joista toinen pyörii 23 kierrosta minuutissa ja toinen 40 kierrosta minuutissa. Saatu sula tahna kalanteroi-daan 7 mm paksuiseksi nauhaksi. Tämä nauha pannaan suuntaissärmiön muotoiseen muottiin, jonka mitat ovat 30 x 30 x 10 cm ja pidetään 1*»0°C lämpöisessä uunissa 30 minuuttia (tai l60°C:ssa 20 minuuttia tai 130°C:ssa *10 minuuttia).

Saadaan solurakenteinen kappale, jonka keskimääräinen tiheys on 100 kg/m ja joka koostuu toistensa kanssa yhteydessä olevista soluista, joiden läpimitta on 1-30 mm.

Esimerkki 2

Hartsin ja kiinteän paisutusaineen lämmitys

Esimerkki 1 toistetaan, paitsi että n-amyylialkoholi korvataan 6 g:11a 61039 11 atso-l,1 *-syano-l-sykloheksaanij auhetta.

30 minuutin lämpökäsittelyn jälkeen muotissa l*J0°C:ssa saadaan so] urakoni·.· I-nen kappale, jonka solut ovat varsin pienet (keskiläpimitta 0,1-3 mm), ja jonka näennäistiheys on *40 kg/m^. Siinä on todettavissa heterogeenisia vyöhykkeitä, joissa soluläpimitta on suurempi kuin 3 mm.

Esimerkki 3

Sekoittaminen rummussa kiinteän paisutusaineen ja pinta-aktiivisen aineen kanssa

Sylinterimäiseen, 5 litran vetoiseen astiaan panostetaan 1000 g edellä mainittua helmimuodossa olevaa hartsia. Astian pyöriessä siihen lisätään vähitellen 30 g atso-1,1'-syano-l-sykloheksaania jauheena, sit-- ten 5 g silikoniöljyä (L 53*40, Union Carbide). Sylinterimäisen as tian annetaan jatkaa pyörimistään 15 minuuttia 20°C:ssa kierrosluvulla 60 kierrosta minuutissa.

Näin saatu seos otetaan talteen ja pannaan suuntaissärmiön muotoiseen muottiin, muottia seoksineen paistetaan 35 minuuttia l*40°C:ssa. Saadaan vaahtomuovi, jonka tiheys on 38 kg/m^ ja joka koostuu enimmäkseen hienoista soluista, joiden läpimitta on 0,1-2 mm ja tietystä määrästä soluja, jotka ovat paisuntasuunnassa pitkänomaisia ja joiden läpimitta on 3~7 mm.

Esimerkki *4

Sulatussekoitus Werner-sekoittimessa kiinteän paisutusaineen ja pinta-aktiivisen aineen kanssa Z-siivekkeillä varustettuun sekoittimeen panostetaan perättään *400 g edellä mainittua helmihartsia, 12 g atso-1,1'-syano-l-sykloheksaania ' jauheena ja 2 g silikoniöljyä L 53*10 Union Carbide. Seos sulatetaan yhtenäiseksi massaksi 70°C:ssa 6 minuutissa. Tämä massa otetaan talteen ja kalanteroidaan 3 mm paksuiseksi nauhaksi, minkä jälkeen se siirretään muottiin, jossa sitä lämmitetään l*40°C:ssa 30 minuuttia. Tämän sijan kuluttua saadaan homogeeninen, erittäin säännöllinen vaahtomuovi, jonka solujen läpimitta on välillä 0,2-2 mm. Näennäistiheys on 35 kg/m^· Tämän vaahtomuovin puristuslujuus on 1,0 baria 5 % muodonmuutoksella NF T 56 101 mukaan. Se on itsestään sammuvaa ASTM D 1692-68 mukaan (leviämisindeksi = 0). Sen lämmönjohtokerroin on 0,030 kcal (m.h. 0°C m2) 23,9°C:ssa.

12 61 039

Esimerkki 5

Nopeakäyntinert sekoitin + yksikierukkainen suulakepuristin Nopeakäyntiseen, 10 litran vetoiseen DIOSNA-sekoittimeen panostetaan perättään 4000 g yllämainittua hartsia helminä, 20 g silikoniöljyä L 5340, Union Carbide, ja 120 g atso-1,1'-syano-l-sykloheksaania jauheena. Sekoitus huoneen lämpötilassa 3 minuuttia. Saatu homogeeninen seos siirretään yksikierukkaisen Gottfert-suulakepuristimen, läpimitta 20 mm, pituus 360 mm, kierukan nopeus vakio, suppiloon. Kotelon kolmen vyöhykkeen lämpötila säädetään 90°C:een. Massa puristetaan 1 kg/h vauhdilla suorakulmaisen, 18 x 10 mm mittaisen suulakkeen läpi, jonka lämpötila pysytetään 90°C:ssa, ja kalanteroidaan sitten kahden vedellä jäähdytetyn telan välissä 20°C:ssa 3 mm paksuiseksi nauhaksi, joka nauha sitten siirretään jatkuvasti tunneliuunin kuljetushihnalle. 30 minuutin kuluttua 150°C:ssa saadaan vaahtomuovi, jonka ominaisuudet ovat samat kuin esimerkin 4 vaahtomuovin.

Esimerkki 6

Nopeakäyntinen sekoitin + Buss-tyyppinen sekoitin Käsittely nopeakäyntisessä sekoittimessa suoritetaan samoin kuin esimerkissä 5·

Sekoitettu seos syötyään kaksiliikkeisen, tyyppiä Buss TK 46 olevan sekoittimen suppiloon. Sekoittaminen suoritetaan kierukan kolmen vyöhykkeen ja sekoittimen rungon lämpötilan ollessa säädettynä 65-70° C:een. Massa puristetaan pyöreän, 15 mm läpimittaisen, 80°C:ssa pysytetyn suulakkeen läpi vauhdilla 17 kg/h. Saatu pötkö siirretään kalanteriin, jonka kaksi telaa on vedellä jäähdytetty 20°C:een, ja sitten kuljetushihnalle. Saatu 4 mm paksuinen nauha kulkee sitten tunneliuuniin, jossa tapahtuu paisuminen ja vaahdon kovettuminen.

Näin saadaan 20 minuutin paistoajan jälkeen 150°C:ssa tunneliuunissa jatkuva vaahtomuovinauha. Tämän vaahtomuovin ominaisuudet ovat samat kuin esimerkin 4 vaahtomuovin, ja se voidaan leikata levyiksi, joita voidaan käyttää lämpöeristeeksi rakennuksissa ja varsinkin teräspelti-kattojen eristykseen. Koska vaahtomuovi on neutraalia ja ei-syövyt-tävää, rakenne säilyy syöpymättä vaikka kuinka kauan.

Lisäksi on kokeellisesti todettu, että kun 5 g jäähdytettyä vaahtomuovia otetaan koneen poistopäästä ja jauhetaan, ja lisätään 45 g:aan tinermutoitua vettä, joka on tasapainossa ilman hiilihapon kanssa, se nostaa tämän veden pH:n arvosta 5,95 arvoon 6,10. Bipermoitu vesi on samanarvoinen kuin tislattu vesi. Siitä on kationit ja anionit eliminoitu käsittelemällä sopivilla hartsi-ioninvaihtimilla.

61039 13

Esimerkki 7

Jauheiden sekoittaminen PORPLEX-tyyppiseen vasaramyllyyn syötetään huoneen lämpötilassa 100 g edellä mainittua helmihartsia, 0,5 g silikonia L 53^0 ja 3 g benseeni-sulfohydratsidia jauheena. 3 minuutissa saadaan jauhe, jonka hiukkas-läpimitta on keskimäärin noin 200 mikronia. Tämä jauhe otetaan joko heti tai 8 tunnin kuluttua ja pannaan muottiin, jossa sitä pidetään 150°C: ssa 20 minuuttia. Saadaan 30 kg/m-^ painavaa vaahtomuovia, jonka solurakenne on hieno ja säännöllinen ja koostuu 1-3 mm läpimittaisista soluista. Sen puristuslujuus 3*8 % muodonmuutoksella NF T 56 101 mukaan on 0,75 baria.

Esimerkki 8

Esimerkin 7 myllystä tuleva jauhe syötetään esimerkin 5 yksikieruk-kaiseen GOTTFERT-suulakepuristimeen. Kotelon kolmen vyöhykkeen lämpötilan ollessa säädettynä 90°C:een suulakepuristus suoritetaan vauhdilla 1 kg/h. Massa kalanteroidaan sitten kahden telan välissä, jotka jäähdytetään vedellä 20°C:een, 3 mm paksuiseksi nauhaksi, joka sitten siirretään jatkuvasti tunneliuunin kuljetushihnalle. 30 minuutin paiston jälkeen 150°C:ssa saadaan vaahtomuovi, jonka ominaisuudet ovat samat kuin esimerkin 7 tuotteen.

Esimerkki 9

Esimerkin 7 myllystä saatu jauhe siirretään jatkuvasti esimerkin 8 kuljetushihnalle. Saadun vaahdon ominaisuudet ovat samat kuin esimerkin 7 tuotteen.

Claims (2)

14 61039

1. Pörfarande för framställning av en fast expanderbar mellan-produkt i massaform, vilken kan expanderas och härdas genom uppvärm-ning tili 120-200°C utan katalysator, genom blandning av ett reak-tionsdugligt fenolharts och ettjäsningsmedel, ett ytaktivt medel och eventuellt ett smörjningsmedel, kännetecknat av att en fast partikelformig resolharts smälts i ett uppvärmt bland-ningskärl vid en temperatur mellan 50 och 80°C, att det tillförs jäsningsmedel, ytaktivt medel och eventuellt ett smörjningsmedel tili det smälta resolhartset i det uppvärmda blandningskärlet och att den erhällna blandningen extruderas vid 65-90°C tili en sträng eller ett band.

1. Menetelmä massamuodossa olevan kiinteän, paisutettavissa olevan välituotteen valmistamiseksi sekoittamalla reaktiokykyistä fenolihartsia ja paisutusainetta, pinta-aktiivista ainetta ja mahdollisesti voiteluainetta, joka välituote voidaan paisuttaa ja kiinteyttää lämmittämällä lämpötilaan 120-200°C ilman katalysaattoria, tunnettu siitä, että kiinteä hiukkasmainen resoli-hartsi sulatetaan kuumennetussa sekoittimessa lämpötilassa 50-80°C, että kuumennetussa sekoittimessa olevaan sulaan resolihartsiin lisätään pinta-aktiivista ainetta, paisutusainetta ja mahdollisesti voiteluainetta ja että saatu seos suulakepuristetaan lämpötilassa 65-90°C köydeksi tai nauhaksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suulakepuristettu nauha kalanteroidaan heti puristuksen jälkeen jäähdytettyjen telojen välissä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että paisutusaineena käytetään sellaista ainetta, joka ei reagoi resolihartsin kanssa muuta kuin paisuttamalla sitä ja joka höyrystyy lämpötilassa 100-170°C, edullisesti 120-150°C.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att det extruderade bandet kalandreras genast efter extruderingen mellan avkylda valsar.