PL226153B1 - Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic mocznikowo-formaldehydowych - Google Patents
Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic mocznikowo-formaldehydowychInfo
- Publication number
- PL226153B1 PL226153B1 PL409737A PL40973714A PL226153B1 PL 226153 B1 PL226153 B1 PL 226153B1 PL 409737 A PL409737 A PL 409737A PL 40973714 A PL40973714 A PL 40973714A PL 226153 B1 PL226153 B1 PL 226153B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- urea
- halloysite
- formaldehyde
- modifier
- water
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 239000003607 modifier Substances 0.000 title claims description 37
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 title claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical class O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 45
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 8
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 3
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000724 energy-dispersive X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania hybrydowego modyfikatora do żywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposób wytwarzania modyfikowanych żywic mocznikowo-formaldehydowych.
Znane jest modyfikowanie właściwości fizykomechanicznych polimerów przez niewielki dodatek do nich napełniaczy-modyfikatorów o cząstkach w rozmiarach nanometrycznych.
Haloizyt jest minerałem o przekroju warstwowo-rurkowym, którego ok. 30% struktury stanowią sztywne, proste nanorurki o wysokim stosunku L/D. Haloizyt w postaci natywnego napełniacza wprowadzony do termoplastów i duroplastów poprawia ich właściwości mechaniczne, lecz zmiana ta nie jest znacząca. Wynika to ze złej dyspergowalności tego minerału w matrycy polimerowej, spowodowanej hydrofilowym charakterem powierzchni haloizytu. Zastosowanie odpowiedniej modyfikacji tego minerału (ultradźwiękowej i chemicznej) daje możliwość szerszego jego zastosowania jako napełniacza-modyfikatora różnych polimerów. Zastosowanie wstępnej obróbki minerału za pomocą ultradźwięków ma na celu zdefektowanie jego struktury krystalograficznej, a powstałe wskutek tego działania defekty są miejscami aktywnymi, ulegającymi modyfikacji związkami organicznymi. Otrzymane produkty są w konsekwencji, jako związki o hybrydowej budowie nieorganiczno-organicznej, znacznie lepiej dyspergowalne w organicznej osnowie oraz stabilizują strukturę materiału kompozytowego.
Żywice mocznikowo-formaldehydowe są znanymi tworzywami kondensacyjnymi o dużej różnorodności zastosowań, m. in. jako spoiwa do laminatów i kompozytów, spoiwa i kleje do drewna i materiałów drewnopodobnych, spoiwa do materiałów ciernych i ściernych, materiały powłokowe, produkty pośrednie w procesie karbonizacji (włókna węglowe, materiały ogniotrwałe). Aminoplasty charakteryzują bardzo dobre właściwości użytkowe, w tym wysoka odporność mechaniczna, chemiczna, odporność na płomień połączona z niską emisją i małą toksycznością dymu, dobre właściwości elektroizolacyjne, jednak problemem przy ich stosowaniu jest obecność znaczącej zawartości formaldehydu, który uwalnia się z wyrobów podczas przetwórstwa i użytkowania.
Nanonapełniacze warstwowe charakteryzują się bardzo rozwiniętą powierzchnią właściwą. Znane są próby stosowania glinokrzemianów warstwowych, zwłaszcza różnych montmorylonitów, jako dodatków pochłaniających lub adsorbujących różnego typu związki lotne lub ciekłe, w tym formaldehyd. Okazało się jednak, że w praktyce skuteczność ich jest ograniczona - mniejsze ilości są mało efektywne i szybko się dezaktywują, większe powodują spadek właściwości mechanicznych otrzym ywanych z ich udziałem produktów polimerowych. Efekt ten jest spowodowany słabymi oddziaływaniami międzyfazowymi i słabą zwilżalnością glinokrzemianowego dodatku przez polimer, co wynika z różnicy ich hydrofobowości.
Próby wprowadzania do żywicy mocznikowo-formaldehydowej odpowiednio zmodyfikowanego haloizytu nie są opisane w literaturze.
Haloizyt modyfikowany sposobem według wynalazku spełnia w żywicy mocznikowo-formaldehydowej funkcje fizycznego i chemicznego absorbenta wolnych monomerów znajdujących się w tych żywicach w nadmiarze, które uwalniają się podczas ich przetwórstwa. Właściwości absorbujące są wynikiem rozwiniętej powierzchni właściwej haloizytu i obecności na jego powierzchni odpowiednich grup funkcyjnych, właściwych do reakcji z formaldehydem. Stwierdzono również, że wprowadzenie do żywic mocznikowo-formaldehydowych modyfikatora otrzymanego sposobem według wynalazku wpływa na poprawę ich właściwości termicznych.
Sposób wytwarzania modyfikatora do żywic mocznikowo-formaldehydowych, według wynalazku polega na tym, że mieszaninę haloizytu, poddanego wcześniej działaniu pola ultradźwiękowego i mocznika, w stosunku wagowym mocznika do haloizytu 0,02-0,05:1, poddaje się reakcji w środowisku wodnym, w obecności pola ultradźwiękowego, po czym usuwa się wodę i z suchego produktu wytwarza się proszek.
Korzystnie, haloizyt przed reakcją z mocznikiem poddaje się działaniu ultradźwięków o częstotliwości 250-350 kHz przez 2-3 godziny.
Korzystnie, reakcję haloizytu z mocznikiem prowadzi się w wodzie demineralizowanej.
Stosunek wagowy mocznika do haloizytu korzystnie wynosi 0,02-0,04:1.
Mieszaninę haloizytu i mocznika poddaje się reakcji w obecności ultradźwięków, korzystnie o częstotliwości 250-350 kHz,
Korzystnie produkt, po usunięciu wody, przemywa się alkoholem izopropylowym.
PL 226 153 B1
Modyfikator według wynalazku uzyskuje się przez roztarcie suchego produktu na miałki, sypki proszek.
Mikrofotografie SEM i mikroanaliza EDS potwierdzają modyfikację haloizytu.
Na widmach EDS zarejestrowano piki charakterystyczne dla pierwiastków obecnych na powierzchni badanej próbki.
Analiza EDS powierzchni haloizytu modyfikowanego mocznikiem, wykazała obecność węgla oraz azotu, których, brak jest w widmie czystego haloizytu.
Wykonano również analizę rozmiaru cząstek uzyskanych dodatków. Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 1.
T a b e l a 1
Rozmiar cząstek wytworzonych modyfikatorów
| Nazwa Modyfikator | Rozmiar cząstek [nm] |
| Haloizyt czysty | 360-370 |
| Modyfikator I | 380-420 |
| Modyfikator II | 490-520 |
| Modyfikator III | 390-420 |
Przedmiot wynalazku dotyczy także sposobu wytwarzania modyfikowanych żywic mocznikowo-formaldehydowych.
Sposób wytwarzania modyfikowanych żywic mocznikowo-formaldehydowych, otrzymanych w reakcji mocznika z formaldehydem w środowisku wodnym, w temperaturze wrzenia wody lub poniżej tej temperatury, korzystnie w temperaturze 76-100°C, w środowisku zasadowym (I kondensacja alkaliczna) i po dodaniu pierwszej porcji mocznika, a następnie kwasowym (kondensacja kwasowa), po czym, ponownie w środowisku zasadowym (II kondensacja alkaliczna) i po dodaniu drugiej porcji mocznika, przy stosunku molowym mocznika do formaldehydu wynoszącym 1:1,55-1,65, według wynalazku polega na tym, że mieszaninę poreakcyjną poddaje się reakcji, w temperaturze od pokojowej do 50°C, z wodną zawiesiną modyfikatora, otrzymanego sposobem opisanym wyżej, użytego w ilości od 1 do 3 części wagowych w stosunku do formaldehydu, po czym usuwa się wodę i z suchego produktu wytwarza się proszek.
Korzystnie, modyfikator, przed reakcją, moczy się w wodzie przez 10-15 godzin.
Wynalazek dotyczy również innego sposobu wytwarzania żywic mocznikowo-formaldehydowych.
Sposób wytwarzania modyfikowanych żywic mocznikowo-formaldehydowych, w reakcji mocznika z formaldehydem, w środowisku wodnym w temperaturze wrzenia wody lub poniżej tej temperatury, korzystnie w temperaturze 76-100°C, w środowisku zasadowym (I kondensacja alkaliczna) i po dodaniu pierwszej porcji mocznika, a następnie kwasowym (kondensacja kwasowa), po czym, ponownie w środowisku zasadowym (II kondensacja alkaliczna) i po dodaniu drugiej porcji mocznika, przy stosunku molowym mocznika do formaldehydu wynoszącym 1:1,55-1,65, według wynalazku, polega na tym, że reakcji z mocznikiem i formaldehydem poddaje się modyfikator, otrzymany sposobem opisanym wyżej, w postaci zawiesiny w wodzie lub formalinie, po czym usuwa się wodę i z suchego produktu wytwarza się proszek, przy czym ilość użytego modyfikatora wynosi od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości formaldehydu.
Korzystnie, modyfikator, przed reakcją, moczy się w wodzie lub formalinie przez 10-15 godzin.
Modyfikowane dodatkiem modyfikatora żywice mocznikowo-formaldehydowe utwardza się znanymi sposobami.
Korzystnie, proces prowadzi się w obecności kwasu ortofosforowego.
Wynalazek przedstawiono w przykładach wykonania,
Haloizyt modyfikowany sposobem według wynalazku okazał się efektywnym dodatkiem korzystnie modyfikującym właściwości termiczne żywic mocznikowo-formaldehydowych. Obserwuje się korzystny wpływ tego dodatku na wartość temperatury zeszklenia żywic mocznikowo-formaldehydowych (tabela 3).
PL 226 153 B1
P r z y k ł a d I
Haloizyt poddano działaniu pola ultradźwiękowego o mocy 250 kHz przez 3 godziny. Tak przygotowany haloizyt w ilości 50 cz. wag. zmieszano z 1 cz. wag. mocznika w 100 ml wody demineralizowanej.
Reakcję prowadzi się przez 3 godziny w temperaturze pokojowej, przy zastosowaniu ultradźwięków o częstotliwości 250 kHz, po czym usuwa się wodę. Suchy produkt miesza się z alkoholem izopropylowym.
Następnie, produkt poddaje się destylacji na wyparce próżniowej w temperaturze 80-90°C i mieli do postaci proszku. Otrzymano modyfikator I.
P r z y k ł a d II
Haloizyt poddano działaniu pola ultradźwiękowego o mocy 350 kHz przez 3 godziny. Tak przygotowany haloizyt w ilości 50 cz. wag., zmieszano z 1,5 cz. wag. mocznika w 100 ml wody demineralizowanej.
Reakcję prowadzi się przez 3 godziny w temperaturze pokojowej, przy zastosowaniu ultradźwięków o częstotliwości 350 kHz, po czym usuwa się wodę. Suchy produkt miesza się z alkoholem izopropylowym. Następnie, produkt poddaje się destylacji na wyparce próżniowej w temperaturze 80-90°C i mieli do postaci proszku. Otrzymano modyfikator II.
P r z y k ł a d III
Haloizyt poddano działaniu pola ultradźwiękowego o mocy 350 kHz przez 2 godziny. Tak przygotowany haloizyt w ilości 50 cz. wag. zmieszano z 2 cz. wag. mocznika w 100 ml wody demineralizowanej.
Reakcję prowadzi się przez 3 godziny w temperaturze pokojowej, przy zastosowaniu ultradźwięków o częstotliwości 350 kHz, po czym usuwa się wodę. Suchy produkt miesza się z alkoholem izopropylowym. Następnie, produkt poddaje się destylacji na wyparce próżniowej w temperaturze 80-90°C i mieli do postaci proszku. Otrzymano modyfikator III.
Mikrofotografie SEM (skaningowy mikroskop elektronowy) żywic mocznikowo-formaldehydowych zawierających modyfikator według wynalazku obrazują strukturę heterofazową z dobrze widocznymi na powierzchni przełomów cząstkami napełniacza rozproszonymi w osnowie polimerowej. Obserwuje się również dobrą adhezję na granicy faz.
P r z y k ł a d y IV-XIII. Otrzymywanie zmodyfikowanych utwardzonych kompozycji żywic mocznikowo-formaldehydowych (modyfikator w postaci zawiesiny wodnej wprowadzano do mieszaniny poreakcyjnej).
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne z kontrolowaną szybkością obrotów, termometr i chłodnicę zwrotną umieszczono 101 g formaldehydu (3,37 moli) (stosowano wodny 37% roztwór formaldehydu) i przeprowadzano alkalizację stosując 0,25 g 20% roztworu wodnego NaOH do wartości pH 8,0. Następnie, dodano 95,5 g mocznika (1,59 moli) i po jego rozpuszczeniu, ponownie oznaczano pH, które wynosiło 8,5. Ogrzewano zawartość reaktora do temperatury wrzenia 98°C i prowadzono reakcję przez 30 min. Następnie, zakwaszono zawartość reaktora dodając 0,71 g 3% roztworu kwasu solnego - uzyskano pH 5,21. Po 15 minutach reakcji pobrano próbkę do zbadania tolerancji octanowej, a następnie wykonywano oznaczenie co 5 minut do momentu uzyskania tolera ncji w granicach wartości 27,5. Następnie, dodawano w porcjach 1,09 g 20% roztworu NaOH - po dodaniu każdej porcji oznaczano pH, przy czym alkalizację prowadzono do uzyskania w reaktorze wartości pH 8,25. Schłodzono zawartość reaktora do temperatury 90°C i dodano 31,1 g (0,51 mola) mocznika. Reakcję prowadzono w temperaturze 80 ± 3°C przez 20 min., cały czas kontrolując tolerancję octanową i wartość pH. Zawartość reaktora schłodzono do temperatury pokojowej i dodano przygotowaną wodną zawiesinę modyfikatora, użytego w ilości od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości formaldehydu i mieszano zawartość reaktora przez 2 godziny w temperaturze pokojowej (ogrzewanie mieszaniny reakcyjnej (do temperatury nie przekraczającej 50°C) odpowiednio skraca czas reakcji). Następnie, oddestylowano wodę pod zmniejszonym ciśnieniem.
Otrzymane żywice mocznikowo-formaldehydowe poddano procesowi utwardzania. Żywicę w ilości 100 części wagowych utwardzano dodając 2,5 części wagowych kwasu ortofosforowego. Mieszaninę wylano na tackę aluminiową i utwardzano przez 24 h w temperaturze pokojowej. Następnie, tackę z utwardzoną żywicą wstawiono na 2 godziny do suszarki nagrzanej do temperatury 120°C. Po wystudzeniu, próbkę mielono i przesiewano przez sita biorąc do dalszych badań frakcję 0,075-0,12 [mm]. W tabeli 2 przedstawiono właściwości żywic mocznikowo-formaldehydowych przed i po utwardzeniu.
PL 226 153 B1
T a b e l a 2
Właściwości żywic mocznikowo-formaldehydowych przed i po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Zawartość formaldehydu w żywicy, % | Zawartość formaldehydu po utwardzeniu, % |
| 0 | - | 2,90 | 0,690 |
| IV | haloizyt/2 | 2,20 | 0,176 |
| V | I/1 | 2,73 | 0,067 |
| VI | I/2 | 1,53 | 0,113 |
| VII | I/3 | 2,20 | 0,114 |
| VIII | II/1 | 1,21 | 0,061 |
| IX | II/2 | 1,19 | 0,152 |
| X | II/3 | 1,29 | 0,066 |
| XI | III/1 | 2,32 | 0,167 |
| XII | III/2 | 0,97 | 0,078 |
| XIII | III/3 | 1,36 | 0,144 |
T a b e l a 3
Właściwości żywic mocznikowo-formaldehydowych po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Gęstość 20°C g/cm3 | Tg [°C] (DSC, II grzanie) |
| 0 | - | 1,301 | 163 |
| IV | haloizyt/2 | 1,230 | 162 |
| V | I/1 | 1,247 | 164 |
| VI | I/2 | 1,253 | 164 |
| VII | I/3 | 1,267 | 165 |
| VIII | II/1 | 1,256 | 164 |
| IX | II/2 | 1,281 | 166 |
| X | II/3 | 1,319 | 168 |
| XI | III/1 | 1,301 | 167 |
| XII | III/2 | 1,305 | 172 |
| XIII | III/3 | 1,334 | 176 |
P r z y k ł a d y XIV-XXIII. Otrzymywanie zmodyfikowanych utwardzonych kompozycji żywic mocznikowo-formaldehydowych (modyfikator w postaci zawiesiny w formalinie wprowadzano na początku reakcji).
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne z kontrolowaną szybkością obrotów, termometr i chłodnicę zwrotną umieszczono 101 g formaldehydu (3,37 moli) (stosowano wodny 37% roztwór formaldehydu) i modyfikator, użyty w ilości od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości formaldehydu. Zawartość reaktora pozostawiono na 12 godzin. Następnie, dodano 0,3 g 20% roztworu wodnego NaOH, uzyskując pH równe 7,9. Do układu reakcyjnego wprowadzono 95,5 g mocznika (1,59 moli), a po jego rozpuszczeniu ogrzewano zawartość reaktora w temperaturze 97°C przez 30 minut. Następnie, zakwaszono mieszaninę reakcyjną dodając 0,99 g 3% roztworu HCl (pH 5,14) i kontynuowano syntezę w temperaturze 98°C. Po 60 minutach prowadzenia reakcji (tolerancja octanowa wynosiła 25) dodano 0,99 g 20% roztworu NaOH, uzyskując pH 8,36. Schłodzono zawartość reaktora do temperatury 90° C i dodano 31,1 g mocznika (0,51 mola). Kondensację prowadzono przez 20 minut w temperaturze 84°C (tolerancja octanowa wynosiła 12,7). Następnie schłodzono zawartość reaktora do 50°C i włączono próżnię.
PL 226 153 B1
Otrzymane żywice mocznikowo-formaldehydowe utwardzano zgodnie z opisem z przykładów
IV-XIII.
T a b e l a 4
Właściwości żywic mocznikowo-formaldehydowych przed i po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Zawartość formaldehydu w żywicy, % | Zawartość formaldehydu po utwardzeniu, % |
| 0 | - | 2,90 | 0,690 |
| IV | haloizyt/2 | 2,20 | 0,176 |
| V | I/1 | 2,55 | 0,163 |
| VI | I/2 | 1,43 | 0,160 |
| VII | I/3 | 1,30 | 0,154 |
| VIII | II/1 | 1,21 | 0,161 |
| IX | II/2 | 1,19 | 0,152 |
| X | II/3 | 1,09 | 0,066 |
| XI | III/1 | 1,22 | 0,150 |
| XII | III/2 | 0,97 | 0,078 |
| XIII | III/3 | 0,88 | 0,044 |
T a b e l a 5
Właściwości żywic mocznikowo-formaldehydowych po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Gęstość 20°C g/cm3 | Tg [°C] (DSC, II grzanie) |
| 0 | - | 1,301 | 163 |
| IV | haloizyt/2 | 1,230 | 162 |
| V | I/1 | 1,257 | 165 |
| VI | I/2 | 1,263 | 165 |
| VII | I/3 | 1,267 | 166 |
| VIII | II/1 | 1,258 | 166 |
| IX | II/2 | 1,281 | 167 |
| X | II/3 | 1,320 | 167 |
| XI | III/1 | 1,304 | 167 |
| XII | III/2 | 1,307 | 173 |
| XIII | III/3 | 1,336 | 177 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (14)
1. Sposób wytwarzania modyfikatora do żywic mocznikowo-formaldehydowych, znamienny tym, że mieszaninę haloizytu, poddanego wcześniej działaniu pola ultradźwiękowego i mocznika, w stosunku wagowym mocznika do haloizytu 0,02-0,05:1, poddaje się reakcji w środowisku wodnym, w obecności pola ultradźwiękowego, po czym usuwa się wodę i z suchego produktu wytwarza się proszek.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że haloizyt przed reakcją z mocznikiem poddaje się działaniu ultradźwięków o częstotliwości 250-350 kHz przez 2-3 godziny.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję haloizytu z mocznikiem prowadzi się w wodzie demineralizowanej.
PL 226 153 B1
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek wagowy mocznika do haloizytu wynosi 0,02-0,04:1.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę haloizytu i mocznika poddaje się reakcji w obecności ultradźwięków 250-350 kHz.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkt, po usunięciu wody, przemywa się alkoholem izopropylowym.
7. Sposób wytwarzania modyfikowanych żywic mocznikowo-formaldehydowych, otrzymanych w reakcji mocznika z formaldehydem w środowisku wodnym, w temperaturze wrzenia wody lub poniżej tej temperatury, korzystnie w temperaturze 76-100°C, w środowisku zasadowym i po dodaniu pierwszej porcji mocznika, a następnie kwasowym, po czym, ponownie w środowisku zasadowym i po dodaniu drugiej porcji mocznika, przy stosunku molowym mocznika do formaldehydu wynoszącym 1:1,55-1,65, znamienny tym, że mieszaninę poreakcyjną poddaje się reakcji, w temperaturze od pokojowej do 50°C, z wodną zawiesiną modyfikatora, otrzymanego w reakcji haloizytu, poddanego wcześniej działaniu pola ultradźwiękowego z mocznikiem, w stosunku wagowym mocznika do haloizytu 0,02-0,05:1, w środowisku wodnym i w obecności pola ultradźwiękowego, po czym usuwa się wodę i z suchego produktu wytwarza się proszek, przy czym ilość użytego modyfikatora wynosi od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości formaldehydu.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że haloizyt przed reakcją z mocznikiem poddaje się działaniu ultradźwięków o częstotliwości 250-350 kHz przez 2-3 godziny.
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że mieszaninę haloizytu i mocznika poddaje się reakcji w obecności ultradźwięków o częstotliwości 250-350 kHz.
10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że modyfikator, przed reakcją, moczy się w wodzie przez 10-15 godzin.
11. Sposób wytwarzania modyfikowanych żywic mocznikowo-formaldehydowych, w reakcji mocznika z formaldehydem w środowisku wodnym, w temperaturze wrzenia wody lub poniżej tej temperatury, korzystnie w temperaturze 76-100°C, w środowisku zasadowym i po dodaniu pierwszej porcji mocznika, a następnie kwasowym, po czym, ponownie w środowisku zasa dowym i po dodaniu drugiej porcji mocznika, przy stosunku molowym mocznika do formaldehydu wynoszącym 1:1,55-1,65, znamienny tym, że reakcji z mocznikiem i formaldehydem poddaje się modyfikator, otrzymany w reakcji haloizytu, poddanego wcześniej działaniu pola ultradźwiękowego z mocznikiem, w stosunku wagowym mocznika do haloizytu 0,02-0,05:1, w środowisku wodnym i w obecności pola ultradźwiękowego, w postaci zawiesiny w wodzie lub formalinie, po czym usuwa się wodę i z suchego produktu wytwarza się proszek, przy czym ilość użytego modyfikatora wynosi od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości formaldehydu.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że haloizyt przed reakcją z mocznikiem poddaje się działaniu ultradźwięków o częstotliwości 250-350 kHz przez 2-3 godziny.
13. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że mieszaninę haloizytu i mocznika poddaje się reakcji w obecności ultradźwięków o częstotliwości 250-350 kHz.
14. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że modyfikator, przed reakcją, moczy się w wodzie lub formalinie przez 10-15 godzin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL409737A PL226153B1 (pl) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic mocznikowo-formaldehydowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL409737A PL226153B1 (pl) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic mocznikowo-formaldehydowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL409737A1 PL409737A1 (pl) | 2016-04-11 |
| PL226153B1 true PL226153B1 (pl) | 2017-06-30 |
Family
ID=55646145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL409737A PL226153B1 (pl) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic mocznikowo-formaldehydowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL226153B1 (pl) |
-
2014
- 2014-10-09 PL PL409737A patent/PL226153B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL409737A1 (pl) | 2016-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6312337B2 (ja) | 炭水化物ポリアミン結合剤およびそれを用いて作製される材料 | |
| EP2785809B1 (en) | Aqueous binder composition | |
| JPH0420944B2 (pl) | ||
| US8568880B2 (en) | Process for producing spherical particles of furfuryl alcohol resin, spherical particles of furfuryl alcohol resin produced thereby, and spherical carbon particles and spherical activated carbon particles obtained using the same | |
| Hajibeygi et al. | Design and preparation of poly (lactic acid) hydroxyapatite nanocomposites reinforced with phosphorus‐based organic additive: thermal, combustion, and mechanical properties studies | |
| Deng et al. | Simultaneous improvement in the flame retardancy and water resistance of PP/APP through coating UV-curable pentaerythritol triacrylate onto APP | |
| CN107207337A (zh) | 改进的粘合剂 | |
| RU2706312C2 (ru) | Улучшенное биосвязующее | |
| CN1209824A (zh) | 密胺多偏磷酸盐及其制备方法 | |
| JP2013507499A5 (pl) | ||
| EP3186400B1 (en) | Biobinder | |
| Li et al. | Triple silicon, phosphorous, and nitrogen-grafted lignin-based flame retardant and its vulcanization promotion for styrene butadiene rubber | |
| EP2780413B1 (en) | Nanosilica containing polycyanate ester resin compositions | |
| CN1993397A (zh) | 脲－甲醛树脂的聚合增强用组合物、制造方法、使用方法和由其形成的制品 | |
| EP2638086A2 (en) | Methods for making and using amino-aldehyde resins | |
| Kithva et al. | Biomimetic synthesis and tensile properties of nanostructured high volume fraction hydroxyapatite and chitosan biocomposite films | |
| PL226153B1 (pl) | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic mocznikowo-formaldehydowych | |
| US20160177068A1 (en) | Biobinder | |
| PL226154B1 (pl) | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych | |
| CN109486105B (zh) | 一种环氧树脂/苯基磷酸铁纳米复合材料的制备方法 | |
| Wu et al. | Influence of oxidized starch and modified nano-SiO₂ on performance of urea-formaldehyde (UF) resin | |
| TWI544043B (zh) | 碳水化合物聚胺黏合劑及以其製得之材料 | |
| AU2015200550A1 (en) | Carbohydrate polyamine binders and materials made therewith | |
| JP7069276B2 (ja) | 水性バインダー用フェノール樹脂及びその製造方法 | |
| PL243980B1 (pl) | Sposób otrzymywania żywicy mocznikowo- oraz melaminowo-formaldehydowej o ograniczonej emisji formaldehydu |