FI67871B - Haerdningsfoerfarande foer furanhartser - Google Patents

Description

Furaanihartsien kovettamismenetelmä 6 7 8 71 Härdningsförfarande för furanhartser

Keksinnön kohteena on furaanihartsien kovettamismenetelmä ja varsinkin furaanihartsien kovettaminen uusien kataly-saattoreiden ollessa läsnä.

Yhtä tai useampaa furaanialkoholia kondensoimalla valmistetut furaanihartsit ovat ennestään tunnettuja synteettisiä hartseja. Furaanialkoholin kondensoiminen happokatalysaat-torin ollessa läsnä antaa tulokseksi poly-(furfuryylialkoho-lin) , joka on viskoosista nestettä. Tämä neste kovetetaan käyttämällä hapanta katalysaattoria, kuten epäorgaanista happoa, esim. fosforihappoa, rikkihappoa tai kloorivety-happoa, tai orgaanista happoa, esim. bentseenisulfonihappoa, fenolisulfonihappoa, paratolueenisulfonihappoa tai näiden orgaanisten ja epäorgaanisten happojen seosta.

Furaanihartsia käytetään monenlaisten yhdysrakenteisten tuotteiden valmistuksessa, mitkä tuotteet on lujitettu sopivilla aineilla, kuten hiekalla ja lasikuiduilla. Lasikuidut soveltuvat erikoisen hyvin furaanilaminaattituotteiden valmistamiseksi, mutta furaanihartsien kovettaminen tunnettuja happamia katalysaattoreita käyttäen antaa tulokseksi hyvin huokoisia tuotteita. Furaanihartsia käytetään myös sellaisten laminaattituotteiden valmistuksessa, jotka tuotteet on muodostettu fenolihartsista, lujitettu lasikuitu-matoilla ja joiden toinen sivu tai molemmat sivut on pinnoitettu furaanihartsikerroksella, joka mahdollisesti on saatettu sitoutumaan lämmössä kovettuvaan hartsiin, jona on käytetty esim. polyesterihartsia. Tässä tapauksessa sellaisilla tuotteilla, jotka on valmistettu kovettamalla furaanihartsit happamien vesiliuosten avulla, on huono tulenkestokyky viimeistellyn sivun huonon tulenkestävyyden takia.

Nyt on keksitty laminaattituotteita, joilla on entistä parempi tulenkestoisuus.

2 67871

Keksinnön kohteena on menetelmä furaanihartsien kovettami-seksi käyttämällä happamia katalysaattoreita, ja tämä keksintö tunnetaan siitä, että f uraani-hartsin kovettuminen aikaansaadaan vedettömän konsentroidun boorihappoanhydridi-liuoksen ollessa läsnä, jossa liuoksessa on vähintään 5 painc-% boorhappoanhydridiä, yhtä tai useampaa orgaanista liuotinta ja vähintään yhtä konsentroitua happoa.

Keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi käytettävät vedettömät konsentroidut boorihappcanhydridiiiuokset ovat liuoksia, jotka on selitetty FR-patenttihakemuksessa 78.18278, jätetty 19.6.1978, ja sen lisäyksessä 79.23888, jätetty 26.9.1979. Nämä liuokset sisältävät vähintään 5 paino-% boorihappoanhydridiä, yhtä tai useampaa orgaanista liuotinta, jotka on valittu mono- tai polyalkoholien, tri-alkyyliboraattien, formaliini-dialkyyliasetaalin joukosta, ja vähintään yhtä happoa, joka on valittu konsentroidun rikkihapon ja aromaattisen sulfonihapon parista. Nämä liuokset sisältävät edullisesti 10...35 paino-% boorihappoanhydridiä, 15...50 paino-% happoa ja 30...60 paino-% orgaanista liuotinta. Keksinnön mukaan näitä liuoksia käytetään määrin, jotka ovat rajoissa 0,5...10 paino-%, edullisesti 1...6 paino-%, furaanihartsin painosta laskettuna. Erikoisen edullisesti käytetään sellaisia liuoksia, jotka järjestelmään lisätyn liuotinmäärän pienentämiseksi sisältävät happoja suurina konsentraatioina.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyt furaanihartsit ovat tunnettuja hartseja, joita saadaan kondensoimalla furfuryylialkoholia hapon kanssa. Saadut tuotteet ovat mustia tuotteita, joiden viskositeetti on rajoissa 50...15.000 sentipoisia. Furaanihartsin viskositeetin pienentämiseksi voidaan lisätä furaania.

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erilaisten tuotteiden valmistamiseksi, joista erikoisesti mainittakoon lasikuiduilla lujitetut laminaattituotteet. Sopivat lasikuidut ovat tunnettuja muotoja, kuten katkokuitulevyjä, lasiharsoja, 3 67871 katkottuja lasikuituja, lasikuiduista kudottuja materiaaleja.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla voidaan valmistaa tuotteita, joiden huokoisuus on pieni ja happi-indeksi on erinomainen. Tämä tarkoittaa, että saatujen tuotteiden tulen-kestoisuus on erinomainen. Nämä hyvät ominaisuudet johtuvat siitä, että keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty katalysaattori on vedetöntä.

Lisäksi keksinnön mukainen menetelmä soveltuu yhdysrakenteis-ta materiaalia olevien tuotteiden tulenkestoisuuden parantamiseksi. Nämä tuotteet on valmistettu lujitetusta fenoli-hartsista, jonka toisella sivulla tai molemmilla sivuilla on furaanihartsia, joka on saatettu sitoutumaan lämmössä kovettuvaan hartsiin, jona on tyydyttämätön polyesterihartsi. Nämä laminaattituotteet on selitetty hakijan samana päivänä jätetyssä patenttihakemuksessa "Fenolihartsista valmistetut booria sisältävät laminaattituotteet". Tässä patenttihakemuksessa selitetyillä laminaattituotteilla on entistä parempi tulenkestoisuus siinä tapauksessa, että furaanihartsi kovetetaan konsentroidun vedettömän boorihappoanhydridiliuok-sen ollessa läsnä. Tätä katalysaattoria käyttäen saadaan tuote, joka kokonaisuudessaan luokitellaan ryhmään M1 tai M2 kuuluvaksi, jolloin tyydyttämättömästä polyesterihartsis-ta muodostettu pinnoituskerros saa sellaisenaan ainoastaan luokituksen M3 tai MU. Tulenkestoisuusluokitus määritetään käyttämällä "epiradiaattoria" ja soveltamalla julkaisussa "French Journal Officiel", 26.7.1973 selitettyä menetelmää (määräys päivätty 4.6.1973). Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä.

Esimerkki 1

Lasikuitumatto kyllästettiin sivelemällä furaanihartsia muottiin, joka oli ennalta käsitelty irroitusaineella muotista poistamisen helpottamiseksi. Furaanihartsi oli muodostettu happamessa väliaineessa kondensoidusta furfuryylialkoho- 4 67871 lista. Tätä hartsia myy toiminimi "Quaker Oats" tavaramerkillä Quacor 1001.

Käytettiin 100 paino-osaa furaanihartsia, ja lasikuitu- maton ja furaanihartsin painosuhde oli 1/3. Furaanihartsi kovetettiin käyttämällä 3,5 paino-osaa boorihappo-anhydri- diliuosta, jossa oli trimetyyliboraattia 100 osaa boorihappoanhydridiä 60 " paratolueenisulfoni- happoa 60 "

Hartsin geeliytymisaika oli 20 tuntia. Saadulla tuotteella suoritettiin "päästö"-käsittely 70 °C:ssa 2 tuntia. Tämän käsittelyn jälkeen saadun tuotteen happi-indeksi oli 31,7 (Ranskan standardi NF T 57.071). Tuotteen huokoisuus oli pieni.

Esimerkki 2

Esimerkki 1 toistettiin käyttämällä 5 paino-osaa esimerkin 1 mukaista vedetöntä boorihappoanhydridiliuosta 3,5 paino-osan asemesta. Esimerkissä 1 selitetyn käsittelyn jälkeen saatiin tuote, jonka happi-indeksi oli 34,1.

Esimerkki 3 (vertailuesimerkki)

Esimerkki 1 toistettiin paitsi, että käytettiin 3,5 paino-osaa tunnettua katalysaattoria furaanihartsin kovettamisek-si.

Tällaisena katalysaattorina oli paratolueenisulfonihappo-liuos, jossa oli 65 paino-% happoa. Furaanihartsin geeliytymisaika oli 2 tuntia 30 minuuttia.

Esimerkissä 1 selitetyn käsittelyn jälkeen saatiin tuote, jonka happi-indeksi oli 28,2. Lisäksi saatu tuote oli enemmän huokoinen kuin esimerkissä 1 ja 2 selitetyt tuotteet.

ti 6 7 8 71

Esimerkki ^ 0,2 mm paksu kerros tyydyttämätöntä polyesterihartsia levitettiin siveltämällä muottiin, joka oli ennalta käsitelty irroitusaineella. Polyesterihartsi oli isoftaalihappotyyp-piä, ja siinä oli trikloorietyylifosfaattia ja titaanidioksidia. Tämä hartsi kovetettiin käyttämällä tunnettuja peroksideja, ja kiihdyttimenä lisättiin kobolttisuolaa.

Tämän polyesterikerroksen tulenkestoisuus vastaa Ranskan standardin NF F 92501 mukaan luokkaa M3. Täten tämä materiaali on "kohtuullisesti syttymätöntä". Tulenpidätyskyky määritettiin käyttämällä "epiradiaattoria".

0,2 mm paksu kerros furaanihartsia levitettiin siveltämällä osittain kovettuneen polyesterihartsikerroksen päälle. Furaanihartsin koostumus oli seuraava: furfuryylialkoholin kondensaattia happa-messa väliaineessa (hartsia Quacor 1001, toiminimen Quacer Oats tavaramerkki) 10C osaa hehkutettua piidioksidia 2 " boorihappoanhydridiliuosta 1,5"

Liuoksen koostumus: - trimetyyliboraattia 100 osaa - boorihappoanhydridiä 60 " - paratolueenisulfonihappoa 6C " - rikkihappoa 6 "

Furaanihartsikerros kovetettiin huoneenlämmössä 20 minuuttia, jolloin pinta oli hiukan takertuva. Pinnalle laskettiin lasikuitumatto ja tämän jälkeen levitettiin fenolihart-siä. Fenolihartsi valmistettiin kondensoimalla formaliinia ja fenolia moolisuhteessa formaliini:fenoli = 1,5. Hartsin viskositeetti oli 10 poisia 20 °C:ssa. 100 paino-osaa feno-lihartsia kovetettiin käyttämällä 10 osaa vesiliuosta, joss·^ oli paratolueenisulfonihappoa. Liuoksessa oli 65 paino-t tätä happoa.

Fenolihartsi levitettiin kerrokseksi lasikuitumatolle te^an 6 67871 avulla. Lasikuitumaton ja fenolihartsin painosuhde oli 1:3. Laminaattituote kovetettiin huoneenlämmössä 4 tuntia ja poistettiin sitten muotista. Saadun laminaattituotteen palonkestoisuusluokka oli M2 sivulla, joka oli pinnoitettu polyesterigeelillä (määritys normin NF P 92501 mukaan käyttämällä epiradiaattoria). Tämä luokitus tarkoittaa, että laminaattituote on "vaikeasti syttyvä".