PL114854B2 - Method of manufacture of modified phenol-formaldehyde resins - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zywic fenolowo-formaldehydowych, sluzacych do otrzymywania tloczyw do przetwórstwa metoda formowania wtryskowego.Znane z polskiego opisu patentowego nr 9963S oraz literatury „Zmiekczanie tworzyw sztucznych" autorów: Kalinska D., Plochocka K., WNT Warszawa 1965, tworzywa fenolowo-formaldehydowe przetwa¬ rza sie na wyroby gotowe glównie metoda prasowania tlocznego. Sposób tenjest maloekonomiczny, stad tez prowadzone sa próby dostosowania tych tworzyw do przetwórstwa metoda formowania wtryskowego. W tym celu próbowano zwiekszyc na przyklad udzial zywicy w tloczywie oraz zmniejszyc ilosc srodka sieciuja¬ cego. Próbowano takze dodawac do tloczywa wieksza ilosc zewnetrznych srodków smarnych. Wymienione próby nie daly jednak zadawalajacych wyników, gdyz nastepowalo przyklejanie wyprasek do form i przedluzanie sie czasu utwardzania, co w efekcie powodowalo zla jakosc wyprasek.Równiez próby adaptacji powszechnie wytwarzanych tworzyw fenolowo-formaldehydowych do bez¬ posredniego formowania ich metoda wtrysku nie daly pozadanych efektów, ze wzgledu na zbyt krótki czas plyniecia tych tloczyw. Znaczna poprawe zwiazana z wydluzeniem okresu pozostawania tloczywa w stanie plastyczno-plynnym uzyskano przez modyfikacje zywicy fenolowo-formaldehydowej z dodatkiem oligome- rycznych polieterów o masie czasteczkowej od 400 do 600. Czas utwardzania tloczywa otrzymanego na podstawie tak zmodyfikowanej zywicy jest stosunkowo dlugi, co w duzym stopniu wplywa na pogorszenie ekonomkznosci procesu wtryskowego.Idealnym wiec byloby tloczywo o mozliwie dlugim okresie przebywania w stanie plastyczno-plynnym w temperaturze 120°C i mozliwie krótkim okresie utwardzania w temperaturze 170°C.Celem wynalazkujest wyeliminowanie przytoczonych wad i niedogodnosci przez opracowanie sposobu wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych nadajacych sie do formowania metoda wtryskowa.W wyniku przeprowadzonych badan stwierdzono, ze cel wedlug wynalazku mozna uzyskac jezeli do otrzymanej w znany sposób zywicy fenolowo-formaldehydowej typu nowolakowego wprowadzi sie w procesie jej obróbki termicznej w temperaturze 60-80°C liniowy alifatyczny polisiarczek organiczny w ilosci 1-25% wagowych w stosunku do uzytej zywicy, zawierajacy 3,51-6,6% grup merkaptanowych, 0,5-2% 1,2,3-trójchloropropanu, do 0,2% wilgoci, o lepkosci 80-20 • 10_1Pa s w temperaturze 25°C i podda sie go wspólkondensacji z ta zywica w temperaturze 140-150°C przez minimum jedna godzine.Zastosowanie liniowych alifatycznych polisiarczków organicznych do modyfikowania zywic fenolowo- formaldehydowych umozliwia prawidlowe przetwarzanie otrzymanych na ich podstawie tloczyw metoda2 114854 wtryskowa. Zastosowanie z kolei metody wtrysku w miejsce dotychczas stosowanego prasowania tlocznego pozwala na okolo dwukrotne zwiekszenie wydajnosci formowania gotowych wyrobów, przy zachowaniu dobrej ich jakosci uzytkowej.Rozwiazanie problemu przetwarzania tloczyw fenolowych metoda wtryskowa znacznie poprawia eko- nomicznosc procesu i rozszerza ich zakres stosowania.Wynalazek objasnia dokladniej nizej podany przyklad jego wykonania.Przyklad. W celu otrzymania 860-920g zmodyfikowanej wedlug wynalazku zywicy uzyto 800g nowolakowej zywicy fenolowo-formaldehydowej i 64g, 96g lub 120g liniowego alifatycznego polisiarczku organicznego o nastepujacych wlasnosciach: Zawartosc grupmerkaptanowych 4% Srednia masaczasteczkowa 1550 g/mol Lepkosc w temperaturze25°C 50-10"1 Pa • s Gestosc w temperaturze25°C 1,27 • 0,980665 • 10 KN/m3 Zawartosc 1,2,3-trójchloropropanu 2,0% mol Zawartoscwilgoci 0,1% W kolbie okraglodennej, trójszyjnej, zaopatrzonej w termometr o zakresie temperatur do 250°C oraz mieszadlo mechaniczne i chlodnice zwrotna umieszczono 800 g nowolakowej zywicy fenolowo- formaldehydowej i ogrzewano ja do temperatury topnienia zywicy wynoszacej 60-80°C. Z kolei przy wylaczonym mieszadle wprowadzano 64 g, 96g i 120g liniowego alifatycznego polisiarczku organicznego i calosc ogrzewano do temperatury 140°C, przezjedna godzine. Takotrzymanazywice chlodzono do tempera¬ tury pokojowej i przerabiano w znany sposób na tloczywo fenolowo-formaldehydowe nadajace sie do przetwarzania metoda wtryskowa.Zmodyfikowana zywica w przykladowym wykonaniu wedlug wynalazku, przy uzyciu 12% wagowych w stosunku do uzytej zywicy liniowego alifatycznego polisiarczku organicznego charakteryzuje sie nastepuja¬ cymi wlasnosciami fizykochemicznymi i Teologicznymi.Zakres temperaturmieknienia 341-345 K Gestosc 50% roztworu w alkoholu etylowym 1 008 • 103 0,980665 • 10 N/m3 Lepkosc 50% roztworu w alkoholuetylowym 121 • 103 Ns/m3 Czas utwardzania z dodatkiem 10% wagowych urotropiny w temperaturze 393K 290 s 423K 107s Zawartosc czesci nierozpuszczalnych w alkoholuetylowym 0,158% Zawartosc wolnegofenolu 4,9% Czas przebywania w stanie plastycznym okreslony na plastografie Brabendera w temperaturze 393K 1410 s 443K 180s Czas utwardzania okreslony na plastografie Brabendera w temperaturze 393K 510 s 443K 60 s Uzyskane tloczywo w przykladowym wykonaniu wedlug wynalazku charakteryzuje sie nastepujacymi wlasnosciami fizykochemicznymi i reologiczno-wytrzymalosciowymi: Maksymalny czas przebywania tloczywa w cylindrze wtryskarki typ ENGELAS—150/300 o temperaturze w strefie I równej 343 K i w strefie II wynoszacej 363K 970 s Minimalny czas przebywania tloczywa w formie w temperaturze 443K 45 s Plastycznosc prasowania wedlug PN—79/C—89270 189 • 10"3 m Skurczprasowniczy 0,65% Udarnosc 6,7 • 103 J/m2 Udarnosc zkarbem 2,5 • 103 J/m2 Wytrzymalosc nazginanie 670 • 10" N/m Wytrzymalosc cieplna wedlugMartensa 387 K Chlonnosc wodyzimnej 26,9 • 10" g114854 3 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych sluzacych do otrzymywania tloczyw stosowanych do przetwórstwa metoda wtryskowa, znamienny tym, ze do zywicy fenolowo- formaldehydowej typu nowolakowego wprowadza sie w procesie jej obróbki termicznej w temperaturze 60-80cC liniowy alifatyczny polisiarczek organiczny w ilosci 1-25% wagowych w stosunku do uzytej zywicy, zawierajacy 3,51-6,6% grup merkaptanowych, 0,5-2% 1,2,3-trójchloropropanu, do 0,2% wilgoci, o lepkosci 80-20 • 10"1 Pa s w temperaturze 25°C i wspólkondensuje sie go z ta zywica w temperaturze 140-150°C przez minimum jedna godzine. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych sluzacych do otrzymywania tloczyw stosowanych do przetwórstwa metoda wtryskowa, znamienny tym, ze do zywicy fenolowo- formaldehydowej typu nowolakowego wprowadza sie w procesie jej obróbki termicznej w temperaturze 60-80cC liniowy alifatyczny polisiarczek organiczny w ilosci 1-25% wagowych w stosunku do uzytej zywicy, zawierajacy 3,51-6,6% grup merkaptanowych, 0,5-2% 1,2,3-trójchloropropanu, do 0,2% wilgoci, o lepkosci 80-20 • 10"1 Pa s w temperaturze 25°C i wspólkondensuje sie go z ta zywica w temperaturze 140-150°C przez minimum jedna godzine. PL