PL132496B2 - Method of cross-linking of phenol-formaldehyde and melamine-formaldehyde plastics - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sieciowania tworzyw fenolowo-formaldehydowych i melaminowo-formaldehydowych wobec katalizatorów zlozonych, skladajacych sie co najmniej z dwu skladników.Znane sa powszechnie sposoby wytwarzania termoutwardzalnych fenolowo-formaldehydo¬ wych lub maleminowo-formaldehydowych tworzyw polikondensacyjch, sieciowanych bez uzycia katalizatorów kwasowych (Z. Wirpsza, J. Brzezinski „Aminoplasty", Warszawa WNT 1970, str. 192). Tworzywatakie charakteryzuja sie stosunkowo dlugim czasem utwardzania. Skrócenie czasu sieciowania niktórych zywic i tloczyw termoutwardzalnych uzyskuje sie przez wprowadzenie do nich kwasowych katalizatorów utwardzania, np. w postaci katalizatorów utajonych lub/i komple¬ ksowych katalizatorów utwardzania (opisy patentowe polskie nr 80 855 i nr 82 280). Katalizatory te obojetne podczas przechowywania rozkladaja sie w warunkach przetwórstwa wydzielajac wolny kwas, który po utwardzeniu tworzywa pozostaje w nim przyspieszajac procesy starzeniowe w tworzywie oraz powodujac niszczenie takich materialów jak drewno, celuloza, papier, niektóre metale itp., z którymi styka sie utwardzone tworzywo, np, w postaci spoiw klejowych, czesci maszyn.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze w obecnosci niektórych dobranych zwiazków chemicznych nazwanych antykatalizatorami, po katalitycznym usieciowaniu polimeru nastepuje zneutralizowa¬ nie wolnego kwasu. Reakcja antykatalizatora z katalizatorem kwasowym zachodzi z dostatecznie duzym opóznieniem i nie wywiera wplywu na szybkosc katalitycznego utwardzania tworzywa.Istota wynalazku polega na tym, ze w sklad zlozonego katalizatora sieciowania fenolowo-for¬ maldehydowych lub melaminowo-formaldehydowych tworzyw polikondensacyjnych wchodzi antykatalizator, którym jest zwiazek lub zwiazki obojetne w warunakch przetwórstwa, a uaktyw¬ niajacy sie i zobojetniajacy kwas dopiero po usieciowaniu polimeru. Antykatalizator dodaje sie w ilosci 0,1 do 200, korzystnie 100% molowych w przeliczeniu na substancje kwasowe lub poten-2 132496 cjalnie kwasowe. Jako antykatalizator stosuje sie zwiazek kompleksowy, korzystnie chelatowy metalu dwu- lub trójwartosciowego lub/i IV-rzedowe sole amoniowe.Wedlug wynalazku jako antykatalizator stosuje sie oksynian cynku. Do tworzyw termoutwar¬ dzalnych dodaje sie katalizator zlozony z: kwasu borowego lub dwuchlorohydryny gliceryny lub innego katalizatora kwasowego siecioania oraz oksynianu cynku jako antykatalizatora. W zale¬ znosci od rodzaju tworzywa sztucznego w sklad katalizatora zlozonego moga ponadto wchodzic: inhibitor reakcji sieciowania w postaci soli slabego kwasu i mocnej zasady, np. stearynian wapnia oraz bufor, zwiazek lub zwiazki dodawane w celu zastapienia lotnego, mocnego kwasu kwasem o optymalnej mocy. Jako bufory mozna stosowac np. szczawian sodu lub/i p-toluenosulfonian sodu lub/i inne sole kwasów niorganicznych i organicznych. Katalizatory zlozone wprowadza sie do mieszaniny surowców, pólproduktów lub gotowych produktów, w dowolnym etapie wytwarzania tworzyw polikondensacyjnych.Przedmiot wynalazku zostanie blizej objasniony w przykladach wykonania.Przyklad I.Skladniki: 25 kg zywicy fenolowo-formaldehydowej typu rezoiowego 25 kg maczki drzewnej 1 kg dwuchlorohydryny gliceryny 0,941 kg stearynianu wapnia 1,203 kg p-toluenosulfonianu sodu 2,736 kg oksynianu cynku miesza sie w mieszarce zetowej i walcuje na goracych walcach frykcyjnych do uzyskania zadanej plastycznosci tloczywa. Nastepnie plyty tloczywa miele sie w mlynku udarowy zaopatrzonym w sito. Dolna granica optymalnego zakresu prasowania tloczywa sporzadzonego wedlug sposobu bedacego przedmiotem wynalazku przetwarzanego w warunkach standardowych wynosi 1,55 min/mm grubosci wypraski w porównaniu do 1,87 min/mm grubosci wypraski tloczywa nie zawierajacego katalizatora zlozonego i natykatalizatora.Tloczywo wedlug wynalazku ma nastepujace wlasciwosci fizyko-mechaniczne: Plynnosc metoda Raschiga — 0,173 m Gestosc metoda hydrostatyczna — 1350 kg/m3 Gestoscpozorna — 610 kg/m3 Skurczprasowniczy — 0,66 % Udarnosc metodaCharpy — 5592 J/m Udarnosc z karbem metoda Charpy — 1472 J/m2 Dorazna wytrzymalosc na zginanie — 722 X 10 N/m2 Dorazna wytrzymalosc na sciskanie — 1961X 105 N/m2 Odpornosc termiczna wg Martensa — 375 K Przyklad II.Skladniki: 500 kg zywicy fenolowo-formaldehydowej typu nowolakowego 500 kg maczki drzewnej 10 kg deuchlorohydryny gliceryny 14,1 kg stearynianu w7apnia 7,27 kg szczawianu wapnia 27,36 kg oksynianu cynku miesza sie i walcuje na goracych walcach frykcyjnych metoda ciagla. Platy tloczywa miele sie w mlynku udarowym zaopatrzonym w odpowiednie sito. Dolna granica optymalnego zakresu praso¬ wania tloczywa sporzadzonego wedlug sposobu bedacego przedmiotem wynalazku, prasowanego w warunkach standardowych wynosi 1,31 min/mm grubosci w porównaniu do 2,33 min/mm grubosci wypraski tloczywa nie zawierajacego katalizatora zlozonego i antykatalizatora.Tloczywo wedlug wynalazku ma nastepujace wlasciwosci fizyko-mechaniczne: Plastycznosc prasownicza metoda Raschiga — 0,2 m1320 kg/m3 450 kg/m3 0,54% 4512 J/m2 1962 J/m2 668X105 N/m2 1704X105N/m2 375 K 3 37,5 mg 16 kV/mm 132496 Gestosc metoda hydrostatyczna — Gestoscpozorna — Skurczprasowniczy — Udarnosc metodaCarpy — Udarnosc z karbem metoda Charpy — Dorazna wytrzymalosc na zginanie — Dorazna wytrzymalosc na sciskanie — Odpornosc termiczna wg Martensa — Odpornosc na zar wg Scharmma-Zebrowskiego — Chlonnosc wody po 24 godzinach moczenia w wodzie — Wytrzymalosc dielektryczna — Przykladni.Skladniki: 100 kg tloczywa maleminowo-formaldehydowego 2 kg dwuchlorohydryny gliceryny 1,88 kg stearynianu wapnia 2,40 kg p-toleuenosulfonianu sodu 5,47 kg oksynianu cynku homogenizowano w mlynie kulowym przez 8 godzin. Dolna granica optymalnego zakresu praso¬ wania tloczywa prasowanego wedlug sposobu podanego w opisie w standardowych warunkach wynosi 1,15 min/mm grubosci wypraski w porównaniu do 1,87 min/mm grubosci wypraski, a górna — 5,43 min/mm w porównaniu do 4,88 min/mm grubosci wypraski tloczywa nie zawieraja¬ cego katalizatora zlozonego i antykatalizatora.Tloczywo sporzadzone wedlug wynalazku ma nastepujace wlasciwosci fizyko-mechaniczne: Plastycznosc prasownicza metoda Raschiga — 0,25 m Gestosc metoda hydrostatyczna — 1470 kg/m3 Gestoscpozorna — 348 kg/m3 Skurczprasowniczy — 0,22% Udarnosc metodaCharpy — 3434 J/m2 Udarnosc z karbem metoda Charpy — 1471 J/m2 Dorazna wytrzymalosc na zginanie — 631X 105 N/m2 Odpornosc termiczna wg Martensa — 443 K Odpornosc na zar wg Schramma-Zebrowskiego — 3 Chlonnoscwody — 31,6 mg Przyklad IV.Skladniki: 100 kg tloczywa maleminowo-formaldehydowego 1 kg kwasu borowego 7,83 kg stearynianu wapnia 2,7 kg oksynianu cynku homogenizowano przez 8 godzin w mlynie kulowym. Dolna granica optymalnego zakresu praso¬ wania tloczywa sporzadzonego wedlug podanego sposobu wynosi 1,19 min/mm grubosci wypraski w porównaniu do 1,64 min/mm grubosci, a górna — 5,10 min/mm grubosci w porównaniu z 4,78 min/mm grubosci wypraski tloczywa nie zawierajacego katalizatora zlozonego i antykataliratora.Wedlug wynalazku tloczywo ma nastepujace wlasciwosci fizyko-mechaniczne: Gestosc metoda hydrostatyczna Skurcz prasowniczy Udarnosc metoda Charpy Udarnosc z karbem metoda Charpy Dorazna wytrzymalosc na zginanie — 364 X 105 N/mr Odpornosc termiczna wg Martensa — Odpornosc na zar wg Schramma-Zebrowskiego — Chlonnoscwody — 1480 kg/m 0,30% 3727 J/m2 1765 J/m2 364X1051 414 K 3 19 mg4 132496 Zastrzezenie patentowe Sposób sieciowania tworzyw fenolowo-formaldehydowych i melaminowo-formaldehydo- wych wobec katalizatorów zlozonych, zawierajacych co najmniej dwa skladniki, z którychjednym jest zawsze katalizator kwasowy, znamienny tym, ze stosuje sie katalizator w którego sklad wchodzi w przeliczeniu na substancje kwasowe i/lub potencjonalne kwasowe 0,1 do 200, korzystnie 100% molowych antykatalizatora, którym jest oksynian cynku, kompleksowy zwiazek nieaktywny w warunkach wytwarzania i w pierwszej fazie przetwórstwa tworzyw polikondensacyjnych, a uak¬ tywniajacy sie w dalszej fazie przetwórstwa i zobojetniajacy katalizator kwasowy dopiero po usieciowaniu tworzywa.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób sieciowania tworzyw fenolowo-formaldehydowych i melaminowo-formaldehydo- wych wobec katalizatorów zlozonych, zawierajacych co najmniej dwa skladniki, z którychjednym jest zawsze katalizator kwasowy, znamienny tym, ze stosuje sie katalizator w którego sklad wchodzi w przeliczeniu na substancje kwasowe i/lub potencjonalne kwasowe 0,1 do 200, korzystnie 100% molowych antykatalizatora, którym jest oksynian cynku, kompleksowy zwiazek nieaktywny w warunkach wytwarzania i w pierwszej fazie przetwórstwa tworzyw polikondensacyjnych, a uak¬ tywniajacy sie w dalszej fazie przetwórstwa i zobojetniajacy katalizator kwasowy dopiero po usieciowaniu tworzywa. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL