PL130238B1 - Method of manufacturing of amino plastics modified with diene copolymers - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania tworzyw aminowych modyfikowanych kopo¬ limerami dienowymi na drodze poddawania zywicy mocznikowo-formaldehydowej modyfikacji przy uzyciu lateksów syntetycznych stanowiacych dyspersje wodne.Znane sa rózne sposoby modyfikacji zywic aminowych majece na celu podniesienie ich wlasnosci mechanicznych, zwlaszcza wytrzymalosci na rozcieganie i twardosci oraz wlasnosci fizyko-chemicznych Jak np. adhezja do innych materialów itp. Z opisu patentowego ZSRR nr 293 019 znane jest otrzymywanie zywicy mocznikowej modyfikowanej glikolem dwuetylenowym i emulsje polioctanu winylu. Zywice te stosuje sie jako klej do leczenie ziaren materialu sciernego z podlozem. Z opisu patentowego Belgii nr 849 755 znane jest otrzymywanie zywicy mocznikowej lub melaminowej modyfikowanej polialkoholem winylowym. Zywice te jako wodne lepiszcze stosowane se do produkcji materialów sciernych- nasypowych, charakteryzujecych sie dobrymi wlasnosciami polerskimi.Z opisu patentowego Oaponii nr 7 128 785 znane jest otrzymywanie zywicy mocznikowej lub melaminowej modyfikowanej metyloloakryloamidem, posiadajecej bardzo dobre wlasnosci klejace. Wlasnosci takie posiada równiez inna zywica aminowa modyfikowana metyloceluloza, met-yloetylenoceluloza. lub hydroksymetyloceluloza znana z patentu japonskiego nr 7 016 373.Znane jest równiez z opisów patentowych RFN nr nr 2 318 258, 2 356 898 i 2 348 975 modyfiko¬ wanie zywic aminowych z pomoce lateksów kauczukowych karboksylowych lub ich polimerów ta¬ kich jak: lateks butadienowo-akrylonitrylowy kfirboksylowy lub lateks butadienowo-styrenowy karboksylowy tj. posiadajecych aktywne grupy funkcyjne karboksylowe i/lub markaptenowe do¬ dawanych w ilosci do 30 % wagowych zywicy z ewentualnym dodatkiem zywicy epoksydowej jako srodka 9ieciujecego. W wyniku reakcji chemicznej pomiedzy aktywnymi grupami tych skladni¬ ków powstaje zywice amidowo-kauczukowe o wysokiej twardosci i zaroodpornosci, stosowane jako masy formierskie w poleczeniu z wypelniaczami i innymi srodkami pomocniczymi.2_ l 150J238 | | KaucLukl_karb^ksylQwe_QtxJzymywaiiB..przBZ_poliraerYzacje w emulsji w srodowisku kwasnym1 dienów lub ich mieszanin ze zwiezkami winylowymi przy jednoczesnym wprowadzeniu do mie- j szaniny kwasu akrylowego, kwasu metakrylowego lub innego kwasu nienasyconego pod wzgledern struktury nie róznie sie od analogicznych kopolimerów butadienowo-styrenowo-akrylonitrylo- wych. Oednak obecnosc czynnych grup funkcyjnych karboksylowych lub markaptanowych w spo- j sób istotny zmienia ich wlasnosci technologiczne i wlasnosci mechaniczne ich pochodnych.Zasadnicze ceche tych kauczuków Jest przy wysokich wlasnosciach mechanicznych takich jak wytrzymalosc na rozcieganie i twardosc, mala odpornosc chemiczna na dzialanie kwasów i zasad wynikajeca z duzej reaktywnosci do tlenków metali, dwuamin, alkoholi wielowodo- rotlenowych, zywic epoksydowych i innych zwiezków zawierajecych grupy funkcyjne zdolne do reakcji z grupami funkcyjnymi kauczuku. Zgodnie z wyzej wymienionymi opisami patentowymi: stosowane jako modyfikatory kauczuki zawierajece grupy karboksylowe i/lub markaptanowe jako grupy funkcyjne pod wplywem kwasnych katalizatorów i szesciometylenoczteroaminy reaguje z zywice aminowe tworzec termoutwardzalne i zaroodporne tloczywa do formowania.Odmienny problem fechniczny stanowie zywice stosowane jako wypelniacze w produkcji materialów sciernych zwlaszcza nasypowych. Modyfikacja zywic aminowych ma na celu podwyzr szenie takich ich wlasnosci jak: elastycznosc, odpornosc chemiczna, impregnacja, adhezja do podloza i Innych materialów, mieszalnosc z modyfikatorem w roztworach alkalicznych itp.f które to wlasnosci decyduje o przydatnosci ich jako wypelniaczy. Stosowanie do mo¬ dyfikacji tworzyw kauczuków zawierajecych aktywne grupy karboksylowe czy merkaptanowe powpduje m.in. duze kruchosc tworzyw po utwardzeniu oraz zbyt male adhezje, co z kolei wplywa ujemnie na wlasnosci uzytkowe gotowych wyrobów jak np. pekanie itp.Zagadnienie otrzymywania tworzyw o odpowiednich wlasnosciach rozwlezano w sposobie wytwarzania zywic aminowych modyfikowanych wedlug niniejszego wynalazku. Polega on na poddawaniu zywicy mocznikowo-formaldehydowej wytwarzanej znanymi metodami modyfikacji za^ pomoce lateksów syntetycznych etanowiecych dyspersje wodne kopolimerów butadienu styrenu lub kopolimerów butadienostyrenowoakrylowych nie zawierajecych aktywnych grup funkcyjnych przeprowadzanej w srodowisku zasadowym. Nieoczekiwanie stwierdzono, ze tworzywo otrzyma¬ ne sposobem wedlug wynalazku zastosowane Jako wypelniacz w produkcji materialów sciernych nasypowych daje wlasciwe adhezje ziarna sciernego do tkaniny lub papieru oraz dobre po- : krycie tego ziarna, charakteryzuje sie podwyzszonymi wlasnosciami fizyko-chemicznymi oraz zapewnia bardzo dobre elastycznosc tarczom sciernym. Oznaczana zgodnie z norme PN-81/M- j 59146 trwalosc zamocowania scierniwa do podloza papierowego lub plóciennego wynikajeca | z adhezji tworzywa do tych materialów oznaczana jako liczba testowa LT jest wyzsza niz 94 %, natomiast elaetycznosc podloza z nalozonym tworzywem jako spoiwem na papier lub j plótno epelnla równiez wymogi wyzej wymienionej normy - przy zginaniu próbki nie wyste- 1 puje na powierzchni wyrobów ód strony warstwy sciernej zadne widoczne pekniecia ani za- | lamania tworzywa.Tworzywa wedlug wynalazku moge byc równiez stosowane jako kleje w przemysle drzewnym; do sklejania plyt wiórowych, sklejek itp. podwyzszajec ich wlasnosci fizyko-mechaniczne j 1 odpornosc napekanie. j Sposób wedlug wynalazku przedstawia sie nastepujeco. Kondehsuje sie mocznik z formalj- dehydem w temperaturze wrzenia w srodowisku kwasnym przy pH 4-6, lub w srodowisku alkalij- cznym przy pH 8-9 okreslajec moment zakonczenia kondensacji przez pomiar jej tolerancji | z wode do zedanej strecalnosci zywicy. Po zakonczonej kondensacji roztwór zywicy neufra-l lizuje sie do pH 7-7,5 przy prowadzeniu reakcji w srodowisku kwasnym, a nastepnie chlodzi do temperatury 30-50°C. Nastepnie roztwór zywicy poddaje sie destylacji prózniowej. | Z chwile zakonczenia destylacji wyrównuje sie pH do 7,5-8,8 i wprowadza stopniowo w spo-| sób ciegly dyspersje wodne lateksu kauczukowego w Ilosci od 1 do 25 % wagowych w stosunkuj do ilosci zywicy mocznikowo-formaldehydowej intensywnie mieszajec. Otrzymane tworzywo | aminowe modyfikowanet bedece mieszanine fizyczne zywicy i lateksu charakteryzuje sie pod»- wyzszone elastycznoscie, dobre adhezje do róznych materialów podloza m.in. papieru,130238 a I tkaniny-, -calulo^y^-do-matarJ^idw^sclBjrnych--^^ Jak kreda wapienna, skrobia, tlenki dwuwartosciowych metali. Papiery i tkaniny scierne mimo utwardzenia zywicy aminowej zachowuje dobre przyczepnosc ziarna sciernego do swego podloza 1 nie wykazuje j kruchosci podczasszlifowania. J Sposób wytwarzania zywicy aminowej modyfikowanej przedstawiony jest szczególowo ! w przykladachwykonania. , Przyklad I. W reaktorze zaopatrzonym w mieszadlo i chlodnice zwrotne unie- \ szczono 30 czesci wagowych formaliny 37 % i alkelizowano 37 %-roztworem NaOH do pH 7,2, po czym dodano 10 czesci wagowych mocznika i calosc mieszano przez 45 min. Nastepnie mie¬ szanine ogrzewano do wrzenia w reaktorze przy cieglym mieszaniu i po 10 minutach wrzenia wprowadzano do niej stopniowo w sposób ciegly 10 % roztwór kwasu solnego do uzyskania pH 5,5. Proces kondensacji we wrzeniu prowadzono az do uzyskanie tolerancji z wode w tem¬ peraturze 20°C w gra licach 1:3, wtedy szybko zawartosc w reaktorze zneutralizowano 5 n roztworem NaOH do pH 8 i równoczesnie ochlodzono je do temperatury 80°C. Nastepnie do reaktora dodano 5 czesci wagowych mocznika mieszajec calosc przez 30 minut w temperaturze 70 C celem uzyskania jednorodnego roztworu zywicy, po czym roztwór ten poddano destylacji prózniowej, prowedzec je do chwili otrzymania lepkosci wedlug kubka Forda nr 4 150s. Po zakonczeniu destylacji prózniowej do zywicy dodano 5 n roztworu NaOH do uzyskania pH 8,2.Nastepnie otrzymane zywice mocznikowo-formaldehydowe poddano modyfikacji przez dodanie 1 czesci wagowej dyspersji wodnej kopolimeru butadlenowo-styrenowo-akrylowego o pazwie handlowej "lateks LBSK 5545**. Calosc mieszano przez okolo 30 minut chlodzec jednoczesnie do temperatury 20 C. Uzyskane tworzywo posiadalo zawartosc suchej substancji ok. 70 % i charakteryzowalo sie dobrymi wlasnosciami jako spoiwo do produkcji materialów sciernych nasypowych. Trwalosc zamocowania ziarna okreslana liczbe testowe LT wynosila 98,5 ;'S, na-i tomiast elastycznosc podloza z nalozonym tworzywem równiez w pelni zabezpieczala wymogi normyPN-81/M-59146. ' i Przyklad II. Do zywicy mocznikowo-formaldehydowej otrzymanej sposobem we¬ dlug przykladu I po poddaniu jej destylacji prózniowej i wyrównaniu pH do wartosci 8 do¬ dano 1,3 czesc wagowe dyspersji wodnej kopolimeru butadienowo-styrenowego o zawartosci etyrenu zwiezanego w polimerze 60 % o nazwie handlowej Hlateks ¦ LBS 6041", mieszajec ca¬ losc przez 30 minut i równoczesnie chlodzec zawartosc w reaktorze do temperatury 20°C. • i Otrzymane tworzywo majece zastosowanie jako spoiwo do produkcji materialów sciernych na-. sypowych wykazywalo trwalosc zamocowania ziarna LT 97,5 % oraz zapewnialo elastycznosc ' podloza zgodne z wymogami normy.Przyklad III. Do zywicy mocznikowo-formaldehydowej otrzymanej sposobem wedlug przykladu I po poddaniu jej destylacji prózniowej i wyrównaniu pH do wartosci 8,5. dodano 0,6 czesci wagowej dyspersji wodnej kopolimeru butadienowo-styrenowego o zawarto¬ sci styrenu zwiezanego w polimerze 24,5 % o nazwie handlowej "lateks LBS 3060", mieszajac calosc przez 30 minut i równoczesnie chlodzec zawartosc reaktora do temperatury 20°C. j Otrzymane tworzywo majece zastosowania jako spoiwo do produkcji materialów sciernych na-; sypowych wykazywalo trwalosc zamocowania ziarna LT 98,0 % oraz zapewnialo elastycznosc i podloza zgodne z wymogami normy.Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania tworzyw aminowych modyfikowanych kopolimerami dienowymi, z n a-! mienny tym, ze roztwór zywicy mocznikowo-formaldehydowej otrzymanej w procesie| kondensacji mocznika z formaldehydem poddaje sie destylacji prózniowej, po czym doprowa-< dza sie do pH 7,5-8,8 i przy cieglym mieszaniu wprowadza do niego modyfikatory nie posia-r - j dajece aktywnych grup funkcyjnych w postaci lateksów syntetycznych stanowiecych dyspersje wodne kopolimerów butadienowo-etyrenowych lub butadienowo-styrenowo-akrylowych w ilosci i " od 1-25 % wagowych w stosunku do ilosci zywicy mocznikowo-formaldehydowej. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania tworzyw aminowych modyfikowanych kopolimerami dienowymi, z n a-! mienny tym, ze roztwór zywicy mocznikowo-formaldehydowej otrzymanej w procesie| kondensacji mocznika z formaldehydem poddaje sie destylacji prózniowej, po czym doprowa-< dza sie do pH 7,5-8,8 i przy cieglym mieszaniu wprowadza do niego modyfikatory nie posia-r - j dajece aktywnych grup funkcyjnych w postaci lateksów syntetycznych stanowiecych dyspersje wodne kopolimerów butadienowo-etyrenowych lub butadienowo-styrenowo-akrylowych w ilosci i " od 1. -25 % wagowych w stosunku do ilosci zywicy mocznikowo-formaldehydowej. PL