NO119902B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av stabile vandige dispersjoner av herdbare kunstharpikser.

Det er allerede kjent å fremstille stabile dispersjoner av xylenol-formaldehyd-harpikser og vandige polyvinylalkohol-oppløsninger, og som f. eks. i forbindelse med egnede fyllstoffer og herdemidler finner anvendelse som overflatebeskyttelse og isoleringsmellomlag. En av fordelene med denne emulsjon er at polyvinylalkoholen, som samtidig virker som beskyttelseskolloid og emulgator, etter herdningsforløpet, særlig ved 60° og høyere, vidtgående taper sin vannoppløselighet. Dette står i motsetning til såpeliknende emulgatorer, som alltid be-virker en særlig vannømfintlighet for de filmer som inneholder disse. En ulempe ved disse av polyvinylalkoholholdige dispersjoner og fyllstoff oppbyggede lag er at deres mekaniske motstandsevne, betinget av den dårlige trykkfasthet for den anvendte xylenol-harpiks, er liten. Dette hindrer an-vendelsen av dispersjonen som bindemiddel for bestemte anvendelsesformål, f. eks. for gulver. Det er videre kjent at fenolformalde-hyd- samt furfurylalkohol-harpikser i ut-herdet tilstand har høy mekanisk verdi, særlig trykkfastheter, mens tekniske pro-dukter med egnet kondensasjonsgrad bare kan bringes til stabile dispersjoner med polyvinylalkohol ved samtidig nærvær av såpe. Se tysk patent 838.275.

Det ble nu funnet at man kan fremstille stabile vandige dispersjoner av herdbare kunstharpikser derved, at man til-setter i og for seg ikke i vandige polyvinyl-alkoholoppløsninger dispergerbare fenolaldehyd- og/eller epoksy- og/eller fur-furylalkoholharpikser i A-tilstand, før, under eller etter deres fremstilling, xylenol-aldehydharpikser i A-tilstand og/eller deres utgangskomponenter, d.v.s. xylenol og minst et aldehyd og polyvinylalkohol av vilkårlig kjedelengde og dispergere blandingen i vandig medium. Mengden av polyvinylalkohol kan derved utgjøre f. eks. til 30 %, fortrinnsvis mellom 1 og 10 %, beregnet på summen av xylenolharpiks og den i og for seg ikke i vandig polyvinylalkohol dispergerbare harpiks. I stedet for eller ved siden av polyvinylalkohol kan også dens vannoppløselige derivater, f. eks. par-tielt forsåpet polyvinylacetal eller -acetat anvendes. Man kan også anvende acetaler av polyvinylalkohol, som inneholder sulfo-gruppen, f. eks. omsetningsproduktet av polyvinylalkohol og butyraldehydsulfon-syre henholdsvis dens natrium- eller am-moniumsalt. Ifølge oppfinnelsen kan altså alle nevnte utgangskomponenter blandings-kondenseres i nærvær av polyvinylalkohol.

Fortrinnsvis lar fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen seg utføre når man ferdigkondenserer harpiksene inntil A-tilstand (d.v.s. resoltilstand), d.v.s. til et ennu herdbart trinn, og deretter utføre dispergeringen med polyvinylalkoholoppløsning.

Andelen av xylenolresol kan variere innen vide grenser fra 90 til 10 % beregnet på summen av den i og for seg ikke i vandig polyvinylalkoholoppløsning dispergerbare harpiks <p>g av xylenolresolet. Xylenolresolet har overraskende nok den egenskap å lette dispergeringen av de nevnte harpikser, henholdsvis å formidle denne. Det er altså lyk-kes også å meddele fenol- eller kresolalde-hydresoler, furfurylalkoholharpiksene og kondensasjonsproduktene av dioksydifenyldimetylmetan, resorcin o.l. med epiklorhydrin eller blandinger av disse stoffer den lette forarbeidbarhet og andre fordeler som er betinget av innholdet av polyvinylalkohol.

Som aldehydkomponenter kommer både for xylenolaldehydresoler også for fenol- eller kresoaldehydresoler fram for alt formaldehyd på tale. Imidlertid kan også alle andre vanligvis anvendte aldehy-der slik som acet- eller butyraldehyd anvendes. Overraskende nok viser de dispersjoner som er fremstillet ifølge oppfinnelsen etter deres utherdning fenolaldehyd-og/eller epoksyd- og/eller furfuryl-alko-holharpiksenes utmerkede herdeegenska-per, reduseres praktisk talt ikke ved nærvær av xylenolaldehydharpiks.

Hvis man ikke legger vekt på en lys farge for den film som kan fåes av emulsjon, er det fordelaktig å tilsette resolene minst et slikt oppløsningsmiddel, som ved herdning ikke medfordunster, men inn-bygges. Slike oppløsningsmidler er bl. a. furfurylalkohol, furfurol, aldol, omsetnings-produktene av acetaldehyd og formaldehyd, såfremt disse ennu er flytende. I til-fellet medanvendelse av disse aktive opp-løsningsmidler er det mulig å anvende høy-kondenserte resoler.

Av slike dispersjoner og eventuelt egnede fyllstoffer fremstilte sjikt oppviser i herdet tilstand en rekke ønskelige egenska-per, slik som god trykkfasthet på minst 400 kg/cm2, målt på sylindriske prøvelege-mer med en diameter på 25 mm og 25 mm's høyde. Prøvelegemer som er fremstillet av rene xylenolharpiksdispersjoner viser trykkfastheter på 60—100 kg/cm<2>. Videre er de sjikt som er fremstillet av de dispersjoner som er foreslått ifølge oppfinnelsen gode syre- og alkalibestandige og har en høy tetthet.

Videre er det mulig også å blande alkalisk herdbare harpikser, slik som om-setningsprodukter av epyklorhydrin og dioksydifenyldimetylmetan, resorcin o. 1.

(generelt kjent som epoksyd- eller etoksy-linharpikser) med xylenolresoler og å dispergere disse blandinger ved hjelp av poly-vinylalkoholoppløsning.

Dispersj onene som er forslått ifølge oppfinnelsen kan f. eks. fåes idet man blan-der en vandig polyvinylalkoholoppløsning med oppløsninger av resoler i vannoppløse-lige organiske oppløsningsmidler, fortrinnsvis slike som koker under 100°. Som slike oppløsningsmidler egner eksempelvis metanol, etanol, aceton, metyl-acetat, isopropa-nol, etylacetat, butanol samt blandinger av forskjellige oppløsningsmidler, seg.

Selvfølgelig er det mulig også å fremstille dispersj onene, som er foreslått ifølge oppfinnelsen, således at man oppløser fenolresolene og/eller furfurylalkoholharpiksene og/eller epoksydharpiksene eventuelt i ett av de nevnte aktive oppløsningsmidler, slik som furfurylalkohol eller furfurol, setter dette til en allerede fremstilt dispersj on, som er fremstilt ved tilsetning av polyvinylalkoholer eller deres vannoppløselige derivater, f. eks. i

form av en 5 %'s vandig oppløsning under

omrøring til en flytende xylenolaldehyd-harpiksresol eller en oppløsning av dette og ved god blanding, f. eks. ved hjelp av

sn røremekanisme (hurtigrører på 1000 omdreininger pr. minutt eller mer) rører til en stabil homogen dispersj on.

Herved er det mulig å tilsette dispersj onene før forarbeidelsen ennu inerte fyllstoffer av organisk eller anorganisk natur. De maksimale mengder av disse fyllstoffer, som kan tilsettes dispersj onene som er foreslått ifølge oppfinnelsen, kan lett fastslåes av en sakkyndig. F. eks. er silicium, silicium-karbid og de forskjellige grafittarter, slik som naturlig grafitt eller finpulverisert koks eller andre arter kunstig grafitt egnet. Som videre inerte fyllmidler kommer f. eks. også siliciumdioksyd, slik som kvarts, videre titandioksyd, bariumsulfat o.s.v. på tale. Det lar seg også godt anvende inerte organiske fyllmidler, slik som allerede herdede f enolaldehydkondensasj onsharpikser, polyvinylklorid, polytetrafluoretylen, poly-trifluorkloretylen, polyisobutylen, poly-etylen o.s.v. Det er også mulig å tilsette dispersj onene, som er foreslått ifølge oppfinnelsen, polyvinylacetaler, som ennu inneholder 30 til 90 % frie hydroksylgrupper, f. eks. i en mengde på 30 % beregnet på summen av resoler. Som acetaler kommer f. eks. forbindelsene av butyraldehyd, av propionaldehyd, av valeraldehyd eller av acetaldehyd på tale.

Det er videre mulig å tilsette dispersj onene som er foreslått ifølge oppfinnelsen ved forarbeidelsen også sure herdere, slik som 1,5-naftalindisulfonsyre, p-toluol-sulfonsyre, /3-naftalinsulfoklorid, p-toluol-sulfoklorid. Det kan imidlertid også anvendes andre sure herdemidler, slik som tri-kloreddiksyre, maleinsyreanhydrid, klor-vannstoff, fosforsyre eller svovelsyre.

Dispersj onene som foreslåes ifølge oppfinnelsen kan videre ved forarbeidelsen tilsettes klorhydriner, slik som 1,3-diklorpropanol, monoklorpropanol, diklorhydrin (1,2-diklorpropanol), glykolklorhydrin, epiklorhydrin, diklor-tertiært-isobutanol.

De følgende eksempler tjener til å for-klare det ovenstående. Det skal henvises til at det med dispersjoner ifølge oppfinnelsen er mulig å beskytte store flater, slik som gulver, vannkanaler, gruber og andre ved hjelp av enkelt påførte overtrekk både kjemisk mot angrep av syrer, lut og opp-løsningsmidler og også mot mekanisk på-kjenning.

Eksempel 1: 100 g av en 75 %'s oppløsning i metanol av en xylenol-formaldehydresol og 50 g av en fenolformaldehydresol i metanol blandes og settes under hurtig omrøring (ca. 1000—2000 omdreininger pr. min.) til 100 vektsdeler av en 5 %'s vandig polyvinyl-alkoholoppløsning. Man får en stabil emulsjon av gulhvit farge og minst ett års lagringevne.

Fremstiller man av denne emulsjon og kunstgrafitt eller kvartsmel eller et annet inert fyllmiddel av egnet kornstørrelse og en liten mengde av fortynnet mineralsyre som er tilstrekkelig til å gjennomherde blandingen i løpet av 24 timer, legemer som egner seg for trykkprøvning, f. eks. sylinder med en diameter på 25 mm og 25 mm's høyde, finner man hos disse ved 60° herdede legemer trykkfastheter på 360— 380 kg/cm-'.

Eksempel 2: 100 g av en 75%'s oppløsning av en xylenol-formaldehyd-resol i metanol og 50 g furfurylalkoholharpiks blandes og settes under hurtig omrøring (ca. 1000—2000 omdreininger pr. min.) til 100 vektsdeler av en 5 %'s vandig polyvinylalkoholoppløsning. Man får en stabil emulsjon med minst ett års lagringsevne. Prøvelegemer som er fremstillet etter det som er angitt i eksempel 1 viser en god bestandighet mot lut, syrer og oppløsningsmidler.

Eksempel 3: 25 g av en 75 %'s oppløsning av en xylenol-formaldehyd-resol i metanol, 55 g fenolformaldehydharpiksoppløsning i en ca. 95 %'s oppløsning i metanol og 20 g furfurylalkohol blandes og settes under hurtig omrøring (ca. 1000—2000 omdreininger pr. min.) til 43 vektsdeler av en 5 %'s vandig polyvinylalkoholoppløsning. Man får en stabil emulsjon med minst ett

års lagringsevne. Fremstiller man av denne emulsjon og kunstgrafitt eller kvartsmel eller et annet inert fyllstoff av egnet korn-størrelse og en liten mengde av fortynnet mineralsyre som er tilstrekkelig til å gjennomherde blandingen i løpet av 24 timer, legemer som egner seg til trykkprøvning, f. eks. sylindere med en diameter på 25 mm og 25 mm's høyde, finner man hos disse ved 60° herdede legemer trykkfastheter på 450 kg/cm<2>. De nevnte legemer har videre en god bestandighet mot lut, syrer og opp-løsningsmidler.

Eksempel 4: 50 g av en 75 %'s oppløsning av en xylenolformaldehyd-resol i metanol og 50 g av et ennu flytende kondensasjonsprodukt av epiklorhydrin og dioksyfenyldimetyl-metan blandes og settes under hurtig om-røring (ca. 1000—2000 omdreininger pr. min.) til 43 g av en 5 %'s polyvinyl-alkohol-oppløsning. Man får en stabil vandig dispersj on, som lar seg herde surt eller alkalisk.

Eksempel 5: 60 g av en 75 %'s oppløsning av xylenol-formaldehydresol i metanol blandes med 24 g av en kresolresol, 6 g av en polyvinylacetal med ca. 35 % ennu ikke lukkede hydroksylgrupper og 10 g metanol. Denne blanding settes til 45 g av en 5 %'s vandig polyvinylalkohol-opplø.sning og homogeni-seres med hurtigrører (1000—2000 omdreininger pr. min.). Man får en stabil vandig dispersj on.

Claims (7)

1. Stabile vandige dispersjoner av herdbare kunstharpikser, bestående av en dispersj on av i og for seg ikke med vandig polyvinylalkohol dispergerbare fenolaldehyd- og/eller epoksyd- og/eller furfurylalkohol-resoler, xylenolaldehyd-resoler og/ eller blandinger av xylenol og minst ett aldehyd og polyvinylalkohol og/eller dens vannoppløselige derivater i vandig medium og som ikke inneholder noen såpeliknende emulgatorer.

2. Dispersjoner ifølge påstand 1, karakterisert ved at vektsforholdet mellom fenolaldehyd- og/eller epoksyd- og/eller furfurylalkohol-resol og xylenolaldehyd-resolene og/eller deres utgangskomponenter er mellom 1 : 9 og 9 : 1.

3. Dispersjoner ifølge påstandene 1 eller 2, karakterisert ved at de aldehydiske komponenter av resolet er formaldehyd.

4. Dispersjoner ifølge påstandene 1— 3, karakterisert ved at de også inneholder minst et oppløsningsmiddel, som i nærvær av katalytisk virkende stoffer og/eller ved innvirkning av varme reagerer med minst en av resolene og/eller med blandingene av xylenol og minst ett aldehyd.

5. Dispersjoner ifølge på stand 4, karakterisert ved at oppløsningsmidlet er furfurylalkohol og/eller furfurol.

6. Dispersjoner ifølge påstandene 1 til 5, karakterisert ved at de også inneholder en polyvinylacetal, fortrinnsvis polyvinyl-butural, som inneholder 30 til 90 % frie hydroksylgrupper.

7. Dispersjoner ifølge påstandene 1— 6, karakterisert ved at polyvinylalkohol anvendes i en mengde på 1—10 %, beregnet på summen av resolene.