PL167211B1 - Sposób wytwarzania proszkowej mieszanki żywiczno-krzemlonkowej - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania proszkowej mieszanki żywiczno-krzemionkowej z żywicy melaminowoformaldehydowej, w której co najmniej 5 atomów wodoru melaminy jest podstawionych formaldehydem oraz napełniacza krzemionkowego, zawierającego poniżej 7% wody i posiadającego gęstość nasypową poniżej 150 g/dm3, znamienny tym, że napełniacz krzemionkowy zawierający co najmniej 85% SiOa. suszy się w temperaturze poniżej 90°C do zawartości poniżej 3% wody, a następnie pokrywa się go ciekłą żywicą melaminowo-formaldehydową, w której co najmniej 5 atomów wodoru melaminyjest podstawionych formaldehydem,przy czym wszystkie grupy hydroksymetylowe są zeteryfikowane alkoholem metylowym i której stabilność w temperaturze 160°C jest nieograniczona, zaś w temperaturze 240°C wynosi 3-6 godzin, a tolerancja wody wynosi poniżej 15%, uzyskując proszkową mieszankę żywiczno-krzemionkową zawierającą 48 - 56 części wagowych żywicy melaminowo-formaldehydowej,46 - 52 części wagowych krzemionki i 2 - 4 części wagowych wody.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania mieszanki żywiczno-krzemionkowej z żywicy melaminowej i napełniacza krzemionkowego, przeznaczonej dla przemysłu gumowego jako promotor adhezji gumy do kordu.

Z polskiego opisu patentowego nr 160 246 znany jest sposób wytwarzania proszkowej mieszanki żywiczno-krzemionkowej z żywicy melaminowo-formaldehydowej, w której co najmniej 5 atomów wodoru melaminy jest podstawionych formaldehydem i której stabilność w temperaturze 160°C jest nie większa niż 1 godzinę oraz napełniacza krzemionkowego, polegający na tym, że napełniacz krzemionkowy zawierający do 7% wody i posiadający gęstość nasypową poniżej 150 g/dm³, poddaje się całkowitemu osuszeniu, a następnie pokrywa się go żywicą melaminowoformaldehydową w postaci roztworu wodnego, przy czym ilość wody użyta do rozcieńczenia żywicy równa się ilości wody usuniętej z napełniacza krzemionkowego w procesie suszenia wykonanym bezpośrednio przed naniesieniem żywicy. W procesie tym uzyskuje się proszkową mieszankę żywiczno-krzemionkową zawierającą 40-60 części wagowych żywicy melaminowoformaldehydowej, 35-55 części wagowych krzemionki i 2-6 części wagowych wody. W trakcie przemysłowego stosowania produktu okazało się, że posiada on istotną wadę polegającą na wydłużaniu czasu wulkanizacji mieszanki gumowej i dlatego nie można go stosować na automatycznych liniach do wytwarzania opon samochodowych.

Istota wynalazku polega na tym, że napełniacz krzemionkowy zawierający co najmniej 85% S1O2 i poniżej 7% wody i posiadający gęstość nasypową poniżej 150 g/dm³ suszy się w temperaturze poniżej 90°C do zawartości poniżej 3% wody,, a następnie pokrywa się go ciekłą żywicą melaminowo-formaldehydową, w której co najmniej 5 atomów wodoru melaminy jest podstawionych formaldehydem, przy czym wszystkie grupy hydroksymetylowe są zeteryfikowane alkoholem metylowym i której stabilność w temperaturze 160°C jest nieograniczona, zaś w temperaturze 240°C wynosi 3-6 godzin, a tolerancja wody wynosi poniżej 15%, uzyskując proszkową mieszankę żywiczno-krzemionkową zawierającą 48-56 części wagowych żywicy melaminowo-formaldehydowej, 45-52 części wagowych krzemionki i 2-4 części wagowych wody.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że dobre właściwości użytkowe posiada produkt uzyskany z odpowiednio wysuszonego napełniacza krzemionkowego i żywicy melaminowo-formaldehydowej, w której co najmniej 5 atomów wodoru melaminy jest podstawionych formaldehydem, przy czym wszystkie grupy hydroksymetylowe są zeteryfikowane alkoholem metylowym. Żywica ta różni się w istotny sposób od żywicy stosowanej w sposobie według opisu patentowego nr 160246, gdzie ilość zeteryfikowanych grup hydroksymetylowych nie przekracza 3.

167 211

Wysoko zeteryfikowana żywica melaminowo-formaldehydowa zastosowana w sposobie według wynalazku w środowisku obojętnym lub słabo alkalicznym, w temperaturze 160°C jest nieograniczenie stabilna, zaś w temperaturze 240°C jej stabilność wynosi 3-6 godzin. Żywica ta jest w normalnej temperaturze substancją ciekłą o lepkości poniżej 15000 cP i tolerancji wodnej poniżej 15%.

Sposobem według wynalazku napełniacz krzemionkowy o nazwie handlowej Arsil zawierający co najmniej 85% SiO2 i maksymalnie 7% wody oraz posiadający gęstość nasypową poniżej 150g/dm³, suszy się w temperaturze poniżej 90°C do zawartości około 3% wody, a następnie nanosi się na niego ciekłą żywicę melaminowo-formaldehydową o stabilności 3-6 godzin w temperaturze 240°C i tolerancji wodnej poniżej 15%. Otrzymana proszkowa mieszanka żywicznokrzemionkowa zawiera: 48-56 części wagowych żywicy melaminowo-formaldehydowej, 46-52 części wagowych krzemionki i 2 - 4 części wagowych wody. Gęstość nasypowa uzyskanej mieszanki żywiczno-krzemionkowej wynosi 350 - 500 g/dm³.

Mieszanka gumowa przeznaczona na opony samochodowe z dodatkiem 1,0 - 3,0% mieszanki żywiczno-krzemionkowej otrzymanej według wynalazku oraz żywicy fenolowo-, lub rezorcynowoformaldehydowej nie wymaga korekt parametrów wulkanizacji, może więc być stosowana na automatycznych liniach do produkcji opon. Mieszanka taka po wulkanizacji wykazuje wyższą o 10-20% przyczepność do kordu metalowego mosiądzowanego lub kordu poliamidowego, w stosunku do wulkanizowanej mieszanki gumowej i nie zawierającej tych dodatków.

Przykład I. 100g napełniacza krzemionkowego o nazwie handlowej Arsil, zawierającego 5,7% wody oraz posiadającego gęstość nasypową 83 g/dm3, suszono na tacy porcelanowej o wymiarach 15X21cm w temperaturze 90°C w czasie 2 godzin, uzyskując produkt zawierający 3,0% wody. Tak wysuszony napełniacz krzemionkowy przeniesiono do zlewki porcelanowej o pojemności 1 dm³ zaopatrzonej w mieszadło kotwiczne o geometrii zbliżonej do wymiarów zlewki i posiadającego około 300 obr./min. Po uruchomieniu mieszadła do zlewki wdozowano 90 g żywicy melaminowo-formaldehydowej, w której średnio 5,5 atomów wodoru jest podstawionych formaldehydem o następującej charakterystyce: całkowite zeteryfikowanie metanolem zawartość suchej masy 98,5%, tolerancja wody 12%, lepkość 13300 Mpa*s, stabilność w temperaturze 240°C 3 godziny 20 minut. Czas dozowania żywicy wynosił 25 minut. Od chwili zakończenia dozowania żywicy mieszanie zawartości zlewki kontynuowano jeszcze przez 30 minut, po czym produkt przesiano przez sito o boku oczka kwadratowego 0,5 mm. Uzyskano 187 g substancji proszkowej o następujących właściwościach: zawartość wody 4,0%, zawartość żywicy w suchej masie produktu 48,3%, ciężar nasypowy 355 g/dm³.

Mieszanka gumowa złożona z 70 części wagowych kauczuku RSS-3, 30 części wagowych kauczuku SKD, 52 części wagowych sadzy HAFN-32b oraz innych dodatków i 1,8 części wagowych mieszanki żywiczno-krzemionkowej po procesie wulkanizacji wykazuje przyczepność do kordu poliamidowego około 193 N/cm podczas gdy taka sama mieszanka gumowa, ale bez udziału opracowanego dodatku, wykazuje przyczepność około 175 N/cm.

Przykład II. 100 g Arsilu zawierającego 7,0% wody oraz posiadającego gęstość nasypową 145 g/dm³, suszono w czasie 4 godzin w suszarce o temperaturze 70-75°C, uzyskując produkt zawierający 2,7% wody. Wysuszony Arsil przeniesiono do zlewki, jak w przykładzie I i po uruchomieniu mieszadła wdozowano do zlewki 120g żywicy melaminowo-formaldehydowej całkowicie zeteryfikowanej metanolem o następującej charakterystyce: 5,7 atomów wodoru melaminy jest podstawionych formaldehydem, zawartość suchej masy 98,0%, tolerancja wody 9%, lepkość 8700 MPa · s, stabilność w temperaturze 240°C 5 godzin 40 minut. Czas dozowania wynosił 13 minut. Po tym czasie zawartość zlewki mieszano jeszcze przez 30 minut, a następnie przesiano przez poliamidową gazę młyńską o symbolu J-216245. Uzyskano 195 g substancji proszkowej o następujących właściwościach: zawartość wody 2,2%, zawartość żywicy w suchej masie produktu 55,8%, ciężar nasypowy 495 g/dm³.

Mieszanka gumowa złożona z 70 części wagowych kauczuku RSS-3, 30 części wagowych kauczuku SKD, 52 części wagowych sadzy HAF N-32b oraz innych dodatków i 5,5 części wagowej mieszanki żywiczno-krzemionkowej, po wulkanizacji wykazuje przyczepność do kordu metalowego 215 N/cm, podczas gdy taka sama mieszanka, ale bez udziału opracowanego środka, wykazuje przyczepność około 171 N/cm.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania proszkowej mieszanki żywiczno-krzemionkowej z żywicy melaminowoformaldehydowej, w której co najmniej 5 atomów wodoru melaminy jest podstawionych formaldehydem oraz napełniacza krzemionkowego, zawierającego poniżej 7% wody i posiadającego gęstość nasypową poniżej 150 g/dm³, znamienny tym, że napełniacz krzemionkowy zawierający co najmniej 85% SiOa. suszy się w temperaturze poniżej 90°C do zawartości poniżej 3% wody, a następnie pokrywa się go ciekłą żywicą melaminowo-formaldehydową, w której co najmniej 5 atomów wodoru melaminy jest podstawionych formaldehydem, przy czym wszystkie grupy hydroksymetylowe są zeteryfikowane alkoholem metylowym i której stabilność w temperaturze 160°C jest nieograniczona, zaś w temperaturze 240°C wynosi 3-6 godzin, a tolerancja wody wynosi poniżej 15%, uzyskując proszkową mieszankę żywiczno-krzemionkową zawierającą 48 - 56 części wagowych żywicy melaminowo-formaldehydowej, 46 - 52 części wagowych krzemionki i 2 - 4 części wagowych wody.