PL159642B1 - Srodek wiazacy do materialów wlóknistych przeznaczonych do wzmacniania tworzyw PL - Google Patents

Abstract

1. Srodek wiazacy do materialów wlóknistych przeznaczonych do wzmacniania tworzyw sztucznych zawierajacy modyfikowane zywice epoksydowe i rozcienczalniki, znamienny tym, ze sklada sie z 40-90 czesci wagowych soli amoniowej modyfikowanej zywicy epoksydowej diano- wej stanowiacej produkt przylaczenia do grup epoksydowych w czasteczce zywicy w stosunku równomolowym, kwasu jednokarboksylowego oraz dwualkanoloaminy, 10-60 czesci wago- wych modyfikowanej zywicy epoksydowej dianowej, która jest produktem przylaczenia do grup epoksydowych w czasteczce zywicy kwasu lub kwasów jednokarboksylowych, przy czym stosu- nek kwasu Iub kwasów do zywicy wynosi 2:1 oraz 10-100 czesci wagowych rozcienczalnika organicznego mieszajacego sie z woda w kazdym stosunku, korzystnie alkoholu dwuace- tonowego. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek wiążący do maaeriałów włóknistych tzn. włókien i wyrobów włókienniczych przeznaczonych do wzmatnianit tworzyw sztucznych.

Środki wi^ąż^ące stosowane s^ą jako składniki preparacji włókien w procesach ic^h wytwarzania, jaK również jako składniki impreęgiaaji wyrobów z tych włókien, tj. tkanin, taśm, dzianin, mat, itp.

Środki wiążące stosowane w preparacjach wpływają w istotny sposób na własności włókien, określają więc stopień sklejenia elementarnych włókien w wiązce oraz decydują o parametrach wiązki włókien takich jak wytrzymałość na zrywanie, twardość, elastyczność, odporność na ścieranie w procesach przerobu włókienniczego oraz zdolność po przesycaniu żywicami stosowanymi do stwarzania wyrobów z tworzyw sztucznych zbrojonych.

Natomiast środki wiążące stosowane w impregnacjach wyrobów włókienniczych przeznaczonych do wzmotnienit elementów z tworzyw sztucznych zbrojonych winny zapewiiać odpowiednią sztywność i sprężystość wyrobu włókienniczego, umoiliwiającą prawidłowe jego ułożenie w różnych warstwach fomaowanego elementu zbrojonego.

^o^k wiąż^ący stosowany zarówno w Reparacjach jak i impregnacjach winien zapewniać dobrą przesycalność żywicam. i dobrą adhezję do żywic maeriał ów włóknistych.

Jako środki wiązące do maaeriałów włóknistych przeznaczonych do wzmatnianit tworzyw sztucznych, szeroko znane i stosowane są żywice epoksydowe.

Są one stosowane w postaci roztworów, emausj! lub dyspeesji wodnych.

Do znanych środków wiążących tego typu, stosowanych w preparacjach włókien szklanych i węglowych, należą żywice epoksydowe tlitatnczns, rozpuszczalne w wodzie, stanowiące dwLi5licydynows etery glikoli lub ich addukty między innymi, z teenkami etylenu. Stosowane są one zwykle z dodatkowymi środkami wiążącymi np. z żywicą będącą produktem kondennaacji ywucyjanodwuamiyu z formaldehydem.

Jako środki wiążące stosowane są również żywice epoksydowe dianowe otrzm^jwane z dianu i spinhlorochzys.ynz. Są one jednak nierozpuszczalne w wodzie. V celu przeprowadzenia ich w postać woddronozcisńczalną, poddaje się je emulgowaniu w wod2ie przy pomocy nieńnilowych emulgattΓÓw np. typu stnksznowtiych nonylofenoli lub typu blokowych kopoHmerow tl.enków propylenu ⁱ etylenu. środki takie skazują je^dna^k atosιi:ιkown słabe właściwości wiążące, w wyniku czego pokryte nimi włókna nieorganiczne posiadają niskie wskaźnńki

159 642 mechaniczne oraz słabą odporność na ścieranie·

Znane są także ^środki wiążące w postaci żywic epoksydowych (iianowych modyfikowanych poprzez ^prz^yłączenie do grup e^pokaydowych w cz^ąsteczce ^żywicy ^d?wualkanoloaminy lub kwasu jednokarboksylowego i dwualkanoloaminy. S^ą one w taodowisku kwaśnym rozpuszc żalne w wodzie i w tej postaci stosowane aą jako środki wiążące w ^pre^paracjach włolcien nieorganicznych.

Włókna wytańczone ^pre^paracjami zawierającymi takie ^środlci wiążące wykazują jednak ^pewne wady, a mianowicie nierównomierność naniesienia prepeuracji na wiązkę formowanych włolcien w różnych warstwach nawoju s^powo^dowan^ą odwirowywaniem się rozpuszczone^j w wodzie ż^ywic^y, jak również wyso^ką higroako^pijność wyiilcającą z tażej ilości ^grup tytaoksylowyta . zawartych w ^żywicy.

Celem wynalazku było opracowanie ^śro^dka wiążącego ^do materiałów włóknistych przeznaczon^ych ^do wzmacniania tworzyw sztucznych za^pewniaj'ącego równomierne naniesienie preparacji lub impregnacji na materiałach wtaknistych oraz wykazującego niską ^higrosta^pijność i dobrą przea^ycalność tworzywami sztucznymi w ^proceBach wytwarzania tworzyw sztucznych wzrocnianycii.

^środek wiążący według wynalazku składa się z 40-90 czętai wa^gowyc^h soli amoniowej modyfikowanej ż^ywicy e^pota^ydowej taanowej starnwi^ącej ^pro^dulct ^przyłączenia ^do grup epotaydowycłi w cz^ąsteczce ^żywicy, w stosunku równomolowym, kwasu jednokarboksylowego oraz ^dwualka noloaroiny, 10-60 cz^ęści wa^gowyc^h modyfikowanej ^żywicy epoksydowej ^dianowej, która jest, pro^duktem ^prz^yłączenia ^do ^grup e^poksydow^ych w cz^ąsteczce ^żywicy taasu lub tarasów jednokarboksy lowych,^,przy czym stosunek taaau lub krosów ta ^żywicy wynosi 2:1 oraz Ί0-100 ^czę^ści wagowych rozcieńczalnika organieznego mieszającego się z wod^ą w Icażdym stosunku, korzystnie alkoholu dwuacetonowego.

Jako kwaayr jednokarboksylowe silosuje się kwasy alkanokar'ooks^ylowe, alkenokarboksytawe oraz kwasy aromat^yczne.

Przez odpowiedni dotór kwasów jed no karboksylowych u^żytych do modyfikacji ^żywic wetadzących w skład ^śro^dka wiążącego można w szerokich ^granicach regulować twartata, elas-ty^czność i a^pręż^ystość wyrobów włóknistych ^przeznaczonych ^do wzmacniania tworzyw sztucznych, odpowiednio ta potrzeb okreAonej tectaologii wytwarzania wyrobów wzmacnianycli.

Do wytwarzania soli amoniowej ^żywicy modyfikowanej taiualtanoloaminą i taaaem jednotarboksytawym stasuje się al^iaa^yyczne ^kwas^{y k}arboks^ylowe oraz ich ^hytaoksypochodne zawierające nie wi^ęcej niż 8 atomów węgla w cz^teczce, korzystnie kwas octowy lub mlekowy.

Śrotak wiążący według wynalazku miesza się z wod^ą w Icażdym stosunku tworząc emulsje o wysokiej stahlności i w takiej ^postaci stosowan^y jest ta wykończania materiałów włóknistych stosowanych ta wzmacniania tworzyw sztucznyta.

Włókna sztclane, węglowe, poliestrowe, ^poliamidowe oraz poliakrylonitrytawe, a także wyrobry z tych włókien ^pokr^yte ^pre^paracją lub impregnacją według wynalazku charakteryzują aię równomiernym naniesieniem ^preparacji, niską Mgroskopijnotaią, otipornością na proocesy starzenia w okresie co najmniej ² lat oraz biardzo dolbrą przes.ycalnotaią ^żywicami n^p. poliestrowymi, e^po^kaydowymi czy fenolowpi, stosowanymi do wytwarzania wyrobów z tworzyw sztuczn^ych z^brojonyc^h, a także wysoltą adhezją ta tych żywic.

Przykład I. Śrotak wiążący składa się z 75 cz^ęści wa^gowycłi octanu amoniowe^go, którego kation amoniowy stanowi modyfikowaną ^dwuetanoloaminą i kwasem stearynowym, w stosunkach równornolo^h ^żyrwicę e^poksydową Epitaan ² o taedniej masie cz^ąsteczkowej ⁸°0, cz^ęści wa^glwyy^h modyfikowanej lewasem benzoesowym w stosunku molowym lewasu do żywicy ²:1 ^żywicy e^poksydowej·Epidian ¹ o taetaiej masie cz^ąsteczkowej 10°° oraz ³⁵ czętai wagowyći alkoholu clwuacetanowe^.

Modyfikowaną ^żywicę epoksydową w ^postaci octanu amoniowego rozcieńcza się bezpośrednio ^po jej wytworzeniu ²5 częściami rogowymi alkoholu dwuacetonowego tadając go do masy ^poreatayjnej podczas jej schładzania ?/ temperaturze około ⁸°°^C·

159 642

Żywicę modyfikowaną kwasem benzoesowy rozcieńcza się również podczas schładzania masy poreakcyjnej w temperaturze około 80°C alkoholem dwuacetonowym w ilości 10 części wagowych.

0b^ydwa proiiukty miesza się ze sobą otrzymując taotak wiążą^cy, który zawiera 75% wagowych substancji czynnej i ma konsystencję lepkiej cieczy o zatiarwieniu ^od żółtego do taązowego. Śrotak ten rozcieńcza eię łatwo wodą, z którą miesza się w każdym stosunku tworząc emulsje o ^y^c^lciej stabilności..

Śrotak wiążący jest szczególnie przydatny jako skłataik wiążący w preparacjach rowingu sz^klanego ^przeznaczonego ^do cięcia.

Przykład II. śrotak wiążący składa się z SO czętai wagowyta octanu amoniooego^, którego kation amoniowy stanowi modyfikowaną dwupropanoloaminą i kwasem oleinowy w stosunkach równomolowyh żywicę epoksydowy Epitaan ¹ o taedniej masie cząsteczkowej 1000, 45 cz^ęści wagowydi modyfikowanej kwasem oletaowym, w stosunku molowy Itwasu do żywicy 2:Ί, żywicy epoksytlowej EpWian 5 o śretaiej masie cz^ągteczkowej ³⁹⁰ oraz z 20 części wagowydi alkoholu dwuacetonowego.

Modyfikowaną ^żywicę e^poksydow^ą w ^postaci octanu amoniowego rozcieńcza się z ²0 częściami wa^gowymi alkoholu dwuacetonowego i miesza się z ^żywicą modyfikowan^ą kwasem oleinowy, która w temperaturze takojowej ma Iconsystencję s^yropu.

Tak wytworzony taodek wiążący ma konsystencje lepkiej cieczy o zatarwieniu o^d rołtego ta brązowego i zawiera 84% wa^gowyc^h substancji czynnej. Rozcieńcza się łatwo wodą, z którą miesza się w każdym stosunku tworząc emulsje o wysokiej stabilności.

Śrotak ten jest szcze^gólnie przydatny ta preparacji włókien az^klanych w procesie Aytwarzania rowingu tkackiego.

Przykład III. Śrotak wiążący składa się z 0 cs^ęści wagowych mleczanu amoniowego, którego karton amoniowy stanowi modyfikowaną dwuetenoloaminą i IcwaBern oleⁱn^o*ym ^w stosunku równornoIowy żywicę Epidian 2, 35 cz^ęsci wagowyta modyfikowanej kwasem benzoesowym i kwasem oletawiAym, w stosunkach równoraolowyc^{1 ży}wicy ^Epi^dian ³ o taedniej masie cząsteczkowej 500 oraz z 35 cz^ęścl wagowych alkoholu dwuace-tanowego.

Modyfikowaną ^żywicę epoksydow^ą w postaci mleczanu amoniowego rozcieńcza się 23 częściami wa^wymi alkoholu dwuace-tanowego tadając go ta mas^{y p}oreakcyjnej w temperaturze 7°-90⁰°. Żywicę mody^fikowaną kwasem tanzoesowy i kwasem oletawy rozcieńcza się 12 częściami ws^wymi alkoholu tawacetonowego w temperaturze ⁷°-90^OC.

Obytaa produkty miesza się ze so^bą otrzyując śrotak wiążący zawierający 75% wa^go^wyc^h substancji czynniej, o konsystencji i zabarwieniu jak w prz^ykła^dzie I, rozcieńczający się łatwo wodą, z którą miesza się w każdym stosunku.

Śrotak jest szczególnie ^przydatny do preparacji włtaien węglowydi.

Przykład IV. Środek wiążący składa się z ⁸5 czętai wa^gowyc^h octanu amoniooego^, którego karton amoniowy stanowi modyfikowaną dwuetanoloaminą i kwasem cynamonowym w stosunkach równomolowych żywicę ^Epidian 1, 2° cz^ęści wagowycli modyfikowanej kwasem stearynowym w stosunku molowym kwasu ta ^żywicy 2:1 żywicy ^epoksydowej ^Epidian ¹ oraz z 45 części wagowyta alkoholu izopropylowego.

Modyfikowaną ^żywicę epoksydowy w ^postaci octanu amoniowego rozcieńcza aię z 37 czętaiami wa^gowymi alkoholu izopropylowego tadając ^go do masy poreakcyjnej w temperaturze 7O-9O°C, a ^żywicę modyfikowaną kwasem steary^,noγ^ym rozcieńcza się ⁸ częściami wagowymi alker.clu izopropytawego ;r temperaturze 7°-9O°C.

Obydwa ^produ^kty miesza się ze so^bą tarzyrnując środek wiążący zawierający 7°% wagowy-cł: substancji czynnej o konsystencji i zabarwieniu jak w ^prz^ykładzie I, rozcieńczający się łatwo wodą^, z którą miesza się w każdym stosunku tworząc emulsje ^o wysokiej stabilności.

Śrotak ten jest szczególnie ^przydatny ta impregnacji usztywniającej tkanin i (dzianin s włókien czklanyd, ^poliestrowye^h, poliamidowych lub ^pollakrylonitrylouych przeznaczonych ^do wzmacniania tYjorzyw sztucznyta, szczególnie wytwarzanych meto^dą odlewu otaroijkloego.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. γ.μ io non »

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. środek wiążący dt materiałów włóknistych przeznaczonych dt wzmaanituiia tworzyw sztucznych zawierający modyfikowane żywice epoksydowe i rtzciei.czatniki, znamienny tym, że składa się z 40-90 części wagowch soli amoniowej modyfikowanej żywicy epoksydowej diantwej stanowiącej produkt przyłączenia do grup epoksydowych w cząsteczce żywicy, w stosunku równomolowym, kwasu jednnkarbok^ynowego oraz dwutkanolnaru.ny, 10-60 części wagowych modyfikowanej żywicy epoksydowej dianowej, która jest produktem przyłączenia do grup epoksydowych w cząsteczce żywicy kwasu lub kwasów jednokarboksylowych, przy czym stosunek kwasu lub kwasów do żywicy wynosi 2:1 oraz 10-100 części wagowych rozcieńczalnika organicznego mieszającego się z wodą w każdym stosunku, korzystnie alkoholu dwiacetonowego.
2. 2. Sro^dek wi^ąż^ący wedłu^g zastrz. Ί, znamienny t y m, że jako kwas^y jednoktrbok3ytowe zawiera kwasy alkanokarboksylowe, tlkeitkarbtksylowe oraz kwasy arom Ityczne.