PL226154B1 - Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych - Google Patents
Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowychInfo
- Publication number
- PL226154B1 PL226154B1 PL409738A PL40973814A PL226154B1 PL 226154 B1 PL226154 B1 PL 226154B1 PL 409738 A PL409738 A PL 409738A PL 40973814 A PL40973814 A PL 40973814A PL 226154 B1 PL226154 B1 PL 226154B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- halloysite
- phenol
- urea
- formaldehyde
- water
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000003607 modifier Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 title claims abstract description 32
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical class O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 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 abstract description 47
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 25
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 13
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 8
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler 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
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring 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
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment 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
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 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
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process 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
- 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
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 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
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum 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
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
Ujawniono sposób wytwarzania modyfikatora do żywic fenolowo-formaldehydowych polegający 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. Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania modyfikowanych żywic fenolowo-formaldehydowych, w którym modyfikator poddaje się reakcji z mieszaniną poreakcyjną otrzymaną w reakcji fenolu z formaldehydem, albo dodaje się go do środowiska reakcji fenolu z formaldehydem i prowadzi reakcję.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania hybrydowego modyfikatora do żywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposób wytwarzania modyfikowanych żywic fenolowo-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 fenolowo-formaldehydowe są najbardziej znanymi tworzywami kondensacyjnymi o dużej różnorodności zastosowań, m. in. jako tłoczywa fenolowe, spoiwa i kleje do drewna i materiałów drewnopodobnych, spoiwa do materiałów ciernych i ściernych, żywice do form i rdzeni odlewniczych, materiały powłokowe, produkty pośrednie w procesie karbonizacji (włókna węglowe, materiały ogniotrwałe). Fenoplasty charakteryzują bardzo dobre właściwości użytkowe, w tym wysoka odporność termiczna, 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 wolnego fenolu (zazwyczaj nawet po zabiegach technologicznych - powyżej 1%). Zarówno fenol, jak i formaldehyd uwalniają 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 otrzymywanych 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 fenolowo-formaldehydowej odpowiednio zmodyfikowanego haloizytu nie są opisane w literaturze.
Haloizyt modyfikowany sposobem według wynalazku spełnia w żywicy fenolowo-formaldehydowej funkcje fizycznego i chemicznego absorbenta wolnych monomerów znajdujących się w tych żywicach w nadmiarze, oraz uwalniających się podczas ich przetwórstwa. Właściwości absorbujące są wynikiem rozwiniętej powierzchni właściwej haloizytu i obecności na jego powierzchni odpowiednich grup funkcyjnych, właściwych do reakcji z fenolem, bądź formaldehydem. Stwierdzono również, że wprowadzenie do żywic fenolowo-formaldehydowych modyfikatora otrzymanego sposobem według wynalazku wpływa na poprawę ich właściwości mechanicznych.
Sposób wytwarzania modyfikatora do żywic fenolowo-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 częst o tliwości 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 u ltradźwięków, korzystnie o częstotliwości 250-350 kHz.
Korzystnie, produkt, po usunięciu wody, przemywa się alkoholem izopropylowym.
PL 226 154 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 fenolowo-formaldehydowych.
Sposób wytwarzania modyfikowanych żywic fenolowo-formaldehydowych, otrzymanych w reakcji fenolu z formaldehydem w środowisku wodnym, w temperaturze wrzenia wody lub zbliżonej do temperatury wrzenia wody, w obecności kwasowego katalizatora, przy stosunku molowym fenolu do formaldehydu wynoszącym 1:0,80-0,90, według wynalazku, polega na tym, że mieszaninę poreakcyjną poddaje się reakcji, w temperaturze wrzenia wody lub zbliżonej do temperatury wrzenia wody, z wodną zawiesiną modyfikatora, otrzymanego sposobem opisanym wyżej, użytego w ilości od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości 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 fenolowo-formaldehydowych.
Sposób wytwarzania modyfikowanych żywic fenolowo-formaldehydowych, w reakcji fenolu z formaldehydem w środowisku wodnym, w temperaturze wrzenia wody lub zbliżonej do temperatury wrzenia wody, w obecności kwasowego katalizatora, przy stosunku molowym fenolu do formaldehydu wynoszącym 1:0,80-0,90, według wynalazku, polega na tym, że reakcji z fenolem 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 sposobem według wynalazku żywice fenolowo-formaldehydowe utwardza się znanymi sposobami (w obecności związku uwalniającego formaldehyd).
Korzystnie, proces prowadzi się w obecności urotropiny (heksametylenotetraminy - (CH2)6N4).
Wynalazek przedstawiono w przykładach wykonania.
Stwierdzono korzystny wpływ modyfikatora według wynalazku na właściwości mechaniczne żywic fenolowo-formaldehydowych, tj. wyhamowanie energii uderzenia, bez pogorszenia pozostałych parametrów mechanicznych (tabela 3). Na przykład, dodatek 3% wagowych modyfikatora III w stosunku do układu nie modyfikowanego powoduje ok. 12% wzrost wartości udarności wg Charpy, 8% wzrost wartości wytrzymałości przy zginaniu, 7% wzrost wartości wytrzymałości na rozciąganie oraz nieznaczny wzrost wartości modułu Younga (do 5%).
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.
PL 226 154 B1
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 poła 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 fenolowo-formaldehydowych zawierających modyfikator według wynalazku obrazują strukturę heterofazową z dobrze widocznymi cząstkami napełniacza rozproszonymi w osnowie polimerowej. Granica faz pomiędzy napełniaczem a żywicą jest rozmyta, co świadczy o dyfuzji składników w tym obszarze i potwierdza bardzo mocne oddziaływania pomiędzy składnikami.
Obecność na powierzchni haloizytu ugrupowań zawierających azot, potwierdzona mikroanalizą EDS, powoduje, że mogą one korzystnie oddziaływać z żywicą, co prowadzi do usztywnienia struktury badanego materiału i znacznie lepszych właściwości mechanicznych.
P r z y k ł a d y IV-XIV. Otrzymywanie zmodyfikowanych utwardzonych kompozycji żywic fenolowo-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 58 g fenolu (0,62 mola), 16 g formaldehydu (0,53 mol) (stosowano wodny 37% roztwór formaldehydu), 1 g kwasu szczawiowego i ogrzewano na łaźni elektrycznej ciągle mieszając do temperatury wrzenia ok. 100°C i utrzymywano w tej temperaturze przez 3 godziny. Następnie, do mieszaniny poreakcyjnej dodano przygotowaną wodną zawiesinę modyfikatora, użytego w ilości od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości formaldehydu i po ponownym doprowadzeniu mieszaniny do wrzenia utrzymywano zawartość reaktora w temperaturze 100°C ciągle mieszając przez kolejną godzinę. Następnie, oddestylowywano wodę pod zmniejszonym ciśnieniem do osiągnięcia temperatury 130°C w reaktorze.
Suchą sproszkowaną żywicę fenolowo-formaldehydową poddano procesowi utwardzenia. Żywicę w ilości 100 części wagowych utwardzano dodając 10 części wagowych urotropiny. Sproszkowaną jednolitą masę (żywica + urotropina) umieszczono w dołkach aparatu do badania sieciowania i prowadzono proces utwardzania w temperaturze 110C-160°C. W tabeli 2 przedstawiono właściwości żywic fenolowo-formaldehydowych przed i po utwardzeniu.
T a b e l a 2
Właściwości kompozycji fenolowo-formaldehydowych przed i po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Przed utwardzeniem | Po utwardzeniu | |||
| Temperatura topnienia wg Boetiusa, °C | Zawartość fenolu, % | Zawartość formaldehydu, % | Zawartość fenolu, % | Zawartość formaldehydu, % | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 0 | - | 76 | 5,0 | 0,15 | 3,3 | 0,050 |
| IV | haloizyt/1 | 99 | 4,0 | 0,06 | 2,9 | 0,042 |
| V | haloizyt/2 | 100 | 3,5 | 0,04 | 2,7 | 0,037 |
| VI | I/1 | 92 | 2,0 | 0,030 | 1,9 | < 0,02 |
| VII | I/2 | 85 | 4,5 | 0,021 | 0,9 | < 0,01 |
| VIII | 1I3 | 87 | 3,6 | 0,017 | 2,2 | < 0,01 |
PL 226 154 B1 cd. tabeli 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| IX | II/1 | 86 | 1,9 | 0,026 | 1,7 | < 0,01 |
| X | II/2 | 80 | 1,9 | 0,018 | 1,6 | < 0,01 |
| XI | II/3 | 77 | 1,6 | 0,014 | 1,3 | < 0,01 |
| XII | III/1 | 80 | 1,2 | < 0,02 | 0,9 | < 0,01 |
| XIII | III/2 | 85 | 1,0 | < 0,02 | 0,7 | < 0,01 |
| XIV | III/3 | 82 | 0,7 | < 0,02 | 0,5 | < 0,01 |
T a b e l a 3
Właściwości mechaniczne kompozycji fenolowo-formaldehydowych po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Właściwości mechaniczne | ||||
| Udarność wg Charpy [m2] | Wytrzymałość na zginanie [MPa] | Wytrzymałość rozciąganie [MPa] | Moduł Younga [MPa] | |||
| z karbem | bez karba | |||||
| 0 | - | 1,20 | 8,0 | 90 | 55 | 3700 |
| IV | haloizyt/1 | 1,10 | 6,0 | 85 | 49 | 3610 |
| V | haloizyt/2 | 1,09 | 6,8 | 88 | 50 | 3640 |
| VI | I/1 | 1,25 | 8,3 | 90 | 55 | 3740 |
| VII | I/2 | 1,27 | 8,9 | 91 | 56 | 3770 |
| VIII | I/3 | 1,30 | 9,0 | 94 | 56 | 3810 |
| IX | II/1 | 1,25 | 9,5 | 92 | 56 | 3800 |
| X | II/2 | 1,29 | 9,8 | 95 | 56 | 3820 |
| XI | II/3 | 1,31 | 10,0 | 96 | 57 | 3860 |
| XII | III/1 | 1,27 | 10,0 | 96 | 56 | 3850 |
| XIII | III/2 | 1,30 | 10,0 | 97 | 58 | 3870 |
| XIV | III/3 | 1,35 | 11,0 | 98 | 59 | 3900 |
P r z y k ł a d y XV-XXV. Otrzymywanie zmodyfikowanych utwardzonych kompozycji żywic fenolowo-formaldehydowych (modyfikator w postaci zawiesiny wodnej wprowadzano na początku reakcji).
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło, termometr i chłodnicę zwrotną umieszczono 58 g fenolu (0,62 mola), 16 g formaldehydu (0,53 mola) (stosowano wodny 37% roztwór formaldehydu), 1 g kwasu szczawiowego i przygotowaną wodną zawiesinę modyfikatora, użytego w ilości od 1 do 3 części wagowych w stosunku do ilości formaldehydu (modyfikator przez 12 godzin moczono w wodzie).
Mieszaninę reakcyjną ogrzewano na łaźni elektrycznej ciągle mieszając do temperatury wrzenia, ok. 100°C i utrzymywano w tej temperaturze przez 3 godziny.
Następnie, oddestylowywano wodę pod zmniejszonym ciśnieniem do osiągnięcia temperatury 130°C w reaktorze.
Otrzymane żywice fenolowo-formaldehydowe utwardzano zgodnie z opisem z przykładów
IV-XIV.
W tabeli 4 przedstawiono właściwości żywic fenolowo-formaldehydowych przed i po utwardzeniu.
PL 226 154 B1
T a b e l a 4
Właściwości kompozycji fenolowo-formaldehydowych przed i po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Przed utwardzeniem | Po utwardzeniu | |||
| Temperatura topnienia wg Boetiusa, °C | Zawartość fenolu, % | Zawartość formaldehydu, % | Zawartość fenolu, % | Zawartość formaldehydu, % | ||
| 0 | - | 76 | 5,0 | 0,150 | 3,3 | 0,050 |
| XV | haloizyt/1 | 100 | 4,1 | 0,050 | 2,9 | 0,040 |
| XVI | haloizyt/2 | 101 | 3,4 | 0,040 | 2,7 | 0,033 |
| XVII | I/1 | 93 | 2,0 | 0,033 | 1,9 | 0,021 |
| XVIII | I/2 | 86 | 4,2 | 0,021 | 0,9 | < 0,01 |
| XIX | 1I3 | 88 | 3,4 | 0,015 | 2,2 | < 0,01 |
| XX | II/1 | 87 | 1,9 | 0,024 | 1,7 | < 0,01 |
| XXI | II/2 | 81 | 1,9 | 0,015 | 1,6 | < 0,01 |
| XXII | II/3 | 78 | 1,5 | 0,012 | 1,3 | < 0,01 |
| XXIII | III/1 | 76 | 5,0 | 0,150 | 3,3 | 0,050 |
| XXIV | III/2 | 81 | 1,0 | < 0,02 | 0,9 | < 0,01 |
| XXV | III/3 | 86 | 1,0 | < 0,02 | 0,7 | < 0,01 |
T a b e l a 5
Właściwości mechaniczne kompozycji fenolowo-formaldehydowych po utwardzeniu
| Nr przykładu | Modyfikator symbol/ilość | Właściwości mechaniczne | ||||
| Udarność wg Charpy [m2] | Wytrzymałość na zginanie [MPa] | Wytrzymałość rozciąganie [MPa] | Moduł Younga [MPa] | |||
| z karbem | bez karba | |||||
| 0 | - | 1,20 | 8,0 | 90 | 55 | 3700 |
| XV | haloizyt/1 | 1,19 | 7,0 | 86 | 49 | 3640 |
| XVI | haloizyt/2 | 1,10 | 7,8 | 89 | 52 | 3660 |
| XVII | I/1 | 1,28 | 8,5 | 93 | 57 | 3750 |
| XVIII | I/2 | 1,30 | 8,7 | 93 | 58 | 3780 |
| XIX | 1I3 | 1,31 | 9,3 | 96 | 58 | 3820 |
| XX | II/1 | 1,30 | 9,3 | 94 | 60 | 3810 |
| XXI | II/2 | 1,33 | 10,3 | 97 | 61 | 3830 |
| XXII | II/3 | 1,38 | 10,7 | 98 | 63 | 3870 |
| XXIII | III/1 | 1,35 | 11,2 | 99 | 59 | 3860 |
| XXIV | III/2 | 1,36 | 11,6 | 101 | 62 | 3880 |
| XXV | III/3 | 1,41 | 12,2 | 103 | 65 | 3910 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (14)
1. Sposób wytwarzania modyfikatora do żywic fenolowo-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,
PL 226 154 B1 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.
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 o częstotliwości 250-350 kHz.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkt, po usunięciu wody, przemywa się alkoholem izopropylowym.
7. Sposób wytwarzania modyfikowanych żywic fenolowo-formaldehydowych, otrzymanych w reakcji fenolu z formaldehydem w środowisku wodnym, w temperaturze wrzenia wody lub zbliżonej do temperatury wrzenia wody, w obecności kwasowego katalizatora, przy stosunku molowym fenolu do formaldehydu wynoszącym 1:0,80-0,90, znamienny tym, że mieszaninę poreakcyjną poddaje się reakcji, w temperaturze wrzenia wody lub zbliżonej do temperatury wrzenia wody, 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 fenolowo-formaldehydowych, w reakcji fenolu z formaldehydem w środowisku wodnym, w temperaturze wrzenia wody lub zbliżonej do temperatury wrzenia wody, w obecności kwasowego katalizatora, przy stosunku molowym fenolu do formaldehydu wynoszącym 1:0,80-0,90, znamienny tym, że reakcji z fenolem 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 |
|---|---|---|---|
| PL409738A PL226154B1 (pl) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL409738A PL226154B1 (pl) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL409738A1 PL409738A1 (pl) | 2016-04-11 |
| PL226154B1 true PL226154B1 (pl) | 2017-06-30 |
Family
ID=55646146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL409738A PL226154B1 (pl) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL226154B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL445009A1 (pl) * | 2023-05-25 | 2024-12-02 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej Imienia Profesora Ignacego Mościckiego | Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej oraz kompozycja zmniejszająca palność tworzyw sztucznych |
-
2014
- 2014-10-09 PL PL409738A patent/PL226154B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL445009A1 (pl) * | 2023-05-25 | 2024-12-02 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej Imienia Profesora Ignacego Mościckiego | Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej oraz kompozycja zmniejszająca palność tworzyw sztucznych |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL409738A1 (pl) | 2016-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5256813B2 (ja) | リグニン樹脂組成物及び成形材料 | |
| JP2020121560A (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 | |
| JP5348113B2 (ja) | リグニン樹脂組成物の製造方法 | |
| Li et al. | Sustainable, biobased silicone with layered double hydroxide hybrid and their application in natural-fiber reinforced phenolic composites with enhanced performance | |
| WO2015177114A1 (en) | Binders | |
| Kocaman et al. | Influence of cotton waste and flame-retardant additives on the mechanical, thermal, and flammability properties of phenolic novolac epoxy composites | |
| Khan et al. | Synthesis of micro carbonaceous material by pyrolysis of rubber wood and its effect on properties of urea-formaldehyde (UF) resin | |
| Deng et al. | Simultaneous improvement in the flame retardancy and water resistance of PP/APP through coating UV-curable pentaerythritol triacrylate onto APP | |
| JP2020521015A (ja) | 乾燥セルロースナノクリスタル（ｃｎｃ）の溶媒およびポリマー再分散性配合物の調製 | |
| PL226154B1 (pl) | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic fenolowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic fenolowo-formaldehydowych | |
| Adik et al. | Effects of stearic acid on tensile, morphological and thermal analysis of polypropylene (PP)/dolomite (Dol) composites | |
| Phonthamachai et al. | Solvent-Free One-Pot Synthesis of high performance silica/epoxy nanocomposites | |
| JP5534059B2 (ja) | リグニン樹脂組成物及び成形材料 | |
| CN104693802B (zh) | 一种高强度聚苯硫醚复合材料及其制备方法 | |
| JP5641101B2 (ja) | リグニン樹脂組成物の製造方法 | |
| PL226153B1 (pl) | Sposob wytwarzania modyfikatora do zywic mocznikowo-formaldehydowych oraz sposob wytwarzania modyfikowanych zywic mocznikowo-formaldehydowych | |
| India | Synthesis of Phenolic Bio-resin for Advanced biocomposites reinforced with Coconut Shell Particle: Mechanical and Thermal Properties. | |
| EP3478429A1 (de) | Wässrige alkalische bindemittelzusammensetzung zur aushärtung mit kohlendioxidgas sowie deren verwendung, eine entsprechende formstoffmischung zur herstellung eines giessereiformkörpers, ein entsprechender giessereiformkörper sowie ein verfahren zur herstellung eines giessereiformkörpers | |
| PL243980B1 (pl) | Sposób otrzymywania żywicy mocznikowo- oraz melaminowo-formaldehydowej o ograniczonej emisji formaldehydu | |
| RU2793856C1 (ru) | Способ получения аппретированных стеклянных волокон и полиэфиримидный композит | |
| RU2793761C1 (ru) | Способ получения аппретированных стекловолокон и наполненный ими полиэфиримидный композит | |
| RU2793857C1 (ru) | Способ получения аппретированных стекловолокон и полиэфиримидные композиты на их основе | |
| RU2798035C1 (ru) | Способ получения аппретированного стекловолокна и полимерно-стекловолоконная композиция | |
| KR20250126765A (ko) | 섬유들을 결합시키기 위한 수용성 또는 수분산성 리그닌 에스테르 기반 열경화성 결합제 조성물의 제조 방법 | |
| TWI544043B (zh) | 碳水化合物聚胺黏合劑及以其製得之材料 |