PL132503B2 - Method of manufacture of water-dilutable amino-formaldehyde resin - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wodorozcienczalnej zywicy aminowo- formaldehydowej, zwlaszcza do przcciwogniowego zabezpieczania materialów.Znane sa liczne sposoby wytwarzania zywic aminowo-formaldehydowych, polegajace na kondensacji karbamidu lub melaminy z formaldehydem, badz na prowadzeniu reakcji kwasu fosforowego z formaldehydem wedlug opisu patentowego RFN nr 1957491, czy tez na prowadze¬ niu reakcji kwasu fosforowego z zywicami fenolowo-formaldehydowymi wedlug opisu patento¬ wego ZSRR nr 269 476. Wytworzone tymi sposobami zywice charakteryzuja sie na ogól krótka stabilnoscia w roztworach wodnych, a takze mala skutecznoscia w uniepalnianiu materialów, zwlaszcza stosowanych w podziemiach kopaln.Stabilnosc metylolowych zwiazków mozna znacznie zwiekszyc modyfikujac wysoko skonden¬ sowane zywice aminowe przez przylaczenie grup hydrofilowych-aminowych, kationowych lub obojetnych, badz tez przechowujac je w postaci suchej. Kationowe zywice melaminowe produko¬ wane sa w postaci tak zwanego kwasnego koloidu, na przyklad zgodnie z opisem patentowym USA nr 2345543. Przy prowadzeniu reakcji melaminy z formaldehydem od razu w srodowisku silnie kwasnym (pH 1-3) otrzymuje sie tutaj poczatkowo klarowny roztwór, który nastepnie przeksztalca sie stopniowo w hydrofilowy roztwór koloidalny. Lepkosc tego kwasnego roztworu wzrasta, staje sie on hydrofobowy i w koncu ulega zzelowaniu.Stosowane w górnictwie podziemnym wyroby z materialów palnych na przyklad wlókien syntetycznych i naturalnych lub drewna, musza charakteryzowac sie wysokim stopniem trudnopal- nosci, twaloscia wlasciwosci i odpornoscia na warunki zwiekszonej wilgotnosci. Znane zywice aminowo-formaldehydowe stosowane do przeciwogniowego zabezpieczania materialów, utwar¬ dzane w warunkach podwyzszonej temperatury, nie maja dostatecznej odpornosci termicznej i ulegaja rozkladowi z wydzieleniem wolnego formaldehydu, który stanowi powazne zagrozenie zdrowia pracowników.Powyzsze wady i niedogodnosci udalo sie usunac za pomoca sposobu wytwarzania wodoroz¬ cienczalnej zywicy amino-formaldehydowej wedlug wynalazku.2 132 503 Istota wynalazku polega na prowadzeniu reakcji zwiazku aminowego z aldehydem, korzystnie formaldehydem in statu nascendi w srodowisku stezonego kwasu fosforowego lub/i kwasu polifos- forowego, stosujac temperature 40-120°C oraz 0,1-1 mola zwiazku aminowego na 1 mol formalde¬ hydu i 0,2-3 mole formaldehydu na I mol kwasu. Jako zwiazek aminowy stosuje sie korzystnie karbamid lub liokarbamid.Wytwarzanie zywic} aminowo-formaldehydowej in statu nascendi w srodowisku kwasu fosfo¬ rowego lub/i polifosforowego pozwala na otrzymanie roztworu nadajacego sie zwlaszcza do przeciwogniowego zabezpieczania materialów. Sposób wedlug wynalazku pozwala na wytwarza¬ nie zywic aminowo-formaldehydowych zawierajacych fosfor, które sa stabilne w roztworach wodnych o pH 0,3-3 i stezeniu 50-80% oraz moga byc przechowywane w dowolnym interwale czasowym i sa odporne termicznie przy utwardzaniu znanymi metodami dla zywic otrzymywanych w srodowisku kwasnym.Przedmiot wynalazku jest dokladniej przedstawiony w ponizszych przykladach.Przyklad I. Do reaktora ze stali kwasoodpornej o pojemnosci Im3, wyposazonego w mieszadlo mechaniczne kwasoodporne oraz termometr, wprowadza sie lOOkg 85 procentowego kwasu fosforowego i dodaje ciagle mieszajac 12,5 kg zwiazku aminowego w postaci karbamidu.Nastepnie do roztworu dodaje sie 15kg szesciometylenoczteroaminy i miesza zawartosc reaktora do calkowitego rozpuszczenia sie karbaniidu i szesciometylenoczteroaminy w ciagu 1 godziny. Po dodaniu 2/3 czesci wagowych uzytej ilosci szesciometylenoczteroaminy, reakcja przebiega autoter- micznie osiagajac maksymalna temperature 80-90°C. Otrzymany roztwór zywicy aminowo- formaldehydowej ma postac ciezkiej, oleistej cieczy o lepkosci 37,81 Pas i gestosc 1677,6kg/m3.Zywica zawiera: 21 %fosforu, 9% azotu, 9% wody.Przyklad II. Do reaktora ze stali kwasoodpornej o pojemnosci Im3, wyposazonego w mieszadlo mechniczne kwasoodporne oraz termometr, wprowadza sie 60 kg 85 procentowego kwasu fosforowego i dodaje ciagle mieszajac 7,8 kg zwiazku aminowego w postaci karbamidu.Nastepnie do roztworu dodaje sie 14,6 kg szesciometylenoczteroaminy i miesza zawartosc reaktora do calkowitego rozpuszczenia sie karbamidu i szesciometylenoczteroaminy w ciagu 1 godziny. Po dodaniu 2/3 czesci wagowych uzytej ilosci szesciometylenoczteroaminy, reakcja przebiega autoter- micznie osiagajac maksymalna temperature 70-90°C. Po zakonczeniu reakcji, do reaktora dodaje sie 30 kg wody. Otrzymany roztwór stabilnej zywicy aminowo-formaldehydowej zawierajacej fosfor, ma lepkosc srednio 0,5 Pa-s Przyklad Uh Do reaktora ze stali kwasoodpornej o pojemnosci Im 3, wyposazonego w mieszadlo mechaniczne kwasoodporne oraz termometr, wprowadza sie 80 kg 85 procentowego kwasu ortofosforowego i dodaje ciagle mieszajac 12,2 kg zwiazku aminowego w postaci tiokarba- midu. Nastepnie do rozwóru dodaje sie 12 kg szesciometylenoczteroaminy i miesza zawartosc reaktora do calkowitego rozpuszczenia sie tiokarbamidu i szesciometylenoczteroaminy w ciagu 1 godziny. Po dodaniu 2/3 czesci wagowych zuzytej ilosci szesciometylenoczteroaminy, reakcja przebiega autotermieznie osiagajac maksymalna temperature 70-90°C Przyklad IV. Do reaktora ze stali kwasoodpornej o pojemnosci Im3, wyposazonego w mieszadlo mechaniczne kwasoodporne oraz termometr, wprowadza sie 60 kg 85 procentowego kwasu fosforowego i dodaje ciagle mieszajac 12,1 kg szesciometylenoczteroaminy. Nastepnie do roztworu dodaje sie 5,3 kg melaminy i miesza zawartosc reaktora do calkowitego rozpuszczenia melaminy. Do tak otrzymanej mieszaniny wprowadza sie 10 kg karbamidu i miesza zawartosc reaktora w ciagu 1 godziny. Reakcja przebiega autotermieznie osiagajac temperature 80-90°C. Po zakonczeniu reakcji, do reaktora dodaje sie 15 kg wody. Otrzymany roztwór zywicy aminowo- formaldehydowej jest stabilny i moze byc przechowywany w pojemnikach kwasoodpornych w dowolnym interwale czasowym.Przyklad V. Do reaktora ze stali kwasoodpornej o pojemnosci Im3, wyposazonego w mieszadlo mechaniczne kwasoodporne oraz termometr, wprowadza sie 30 kg 85 procentowego kwasu fosforowego i dodaje ciagle mieszajac 6,1 kg szesciometylenoczteroaminy. Nastepnie roz¬ twór rozciencza sie 22 kg wody. Do otrzymanego roztworu wprowadza sie kolejno ciagle mieszajac nastepujace ilosci zwiazków aminowych: 4,4 kg karbamidu, 2,6 kg melaminy i 0,8 kg dwucjanod- wuamidu. Zawartosc reaktora miesza sie w ciagu 1 godziny do calkowitego rozpuszczenia sie wszystkich substratów. Reakcja przebiega autotermieznie osiagajac temperature 70-90°C.132503 3 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wodorozcienczalnej zywicy aminowo-lbrmaldehydowej, zwlaszcza do przeciw ogniowego zabezpieczania materialów, polegajacy na prowadzeniu reakcji zwiazku aminowego /. aldehydem, znamienny tym,ze reakcje zwiazku aminowego z aldehydem, korzystnie formaldehydem in siatu nascendi prowadzi sie, w srodowisku stezonego kwasu fosforowego lub/i kwasu polifosforowego, stosujac temperature 40-120°C oraz 0,1-1 mola zwiazku aminowego na 1 mol formaldehydu i 0,2-3 mole formaldehydu na 1 mol kwasu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazek aminowy stosuje sie karbamid. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazek aminowy stosuje sie tiokarbamid. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wodorozcienczalnej zywicy aminowo-lbrmaldehydowej, zwlaszcza do przeciw ogniowego zabezpieczania materialów, polegajacy na prowadzeniu reakcji zwiazku aminowego /. aldehydem, znamienny tym,ze reakcje zwiazku aminowego z aldehydem, korzystnie formaldehydem in siatu nascendi prowadzi sie, w srodowisku stezonego kwasu fosforowego lub/i kwasu polifosforowego, stosujac temperature 40-120°C oraz 0,1-1 mola zwiazku aminowego na 1 mol formaldehydu i 0,2-3 mole formaldehydu na 1 mol kwasu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazek aminowy stosuje sie karbamid.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazek aminowy stosuje sie tiokarbamid. PL