PL52308B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 7.XI.1966 52308 KI. 39 b, 23/01 MKP C08g Sy?£ UKD [BIEL Twórca wynalazku: dr inz. Zygmunt Wirpsza Wlasciciel patentu: Instytut Tworzyw Sztucznych, Warszawa (Polska) Sposób utwardzania zywic kondensacyjnych z grupy aminoplastów i fenoplastów za pomoca katalizatora kwasowego Przedmiotem wynalazku jest sposób utwardzania zywic i tloczyw termoutwardzalnych z grupy ami¬ noplastów i fenoplastów za pomoca katalizatora kwasowego.Dotychczas do utwardzania zywic aminowych sto¬ sowano takie katalizatory, jak chlorek amonu, kwas fosforowy, szczawian urotropiny i inne. Wszystkie znane dotychczas kwasowe katalizatory utwardza¬ nia zywic i tworzyw kondensacyjnych pozostaja po utwardzeniu w tworzywie, powodujac niepozadane zjawiska przyspieszonego starzenia, w wyniku któ¬ rego zachodzi kruszenie i pekanie utwardzonej zy¬ wicy. Zjawiska te wystepuja szczególnie wyraznie w zywicach utwardzonych w temperaturze pokojo¬ wej na przyklad w klejach i lakierach, gdy wy¬ magane sa stosunkowo duze ilosci kwasnych kata¬ lizatorów. Zjawisko to wystepuje równiez, co praw¬ da w znacznie slabszym stopniu, w zywicach i two¬ rzywach utwardzonych w temperaturze podwyz¬ szonej, gdy wymagany jest dodatek stosunkowo mniejszej ilosci kwasowego katalizatora.Z drugiej strony znany jest fakt, ze istnieja kwa¬ sy, które samorzutnie przechodza w obojetna forme izomeryczna. Sa to kwasy nitronowe, w których gru¬ pa kwasowa = NOOH zwiazana jest z weglem ali¬ fatycznym. Kwasy te stanowia izomeryczna postac zwiazków nitrowych z których mozna je otrzymac.Obie formy izomeryczne znajduja sie w równowa¬ dze, która jest przesunieta bardzo w strone nitro- zwiazku, lecz ustala sie powoli. Sole kwasu nitrono- 10 15 25 wego — nitroniany otrzymuje sie przez dzialanie za¬ sada na przyklad lugiem sodowym na nitrozwiazek zawierajacy grupe nitrowa przy alifatycznym weglu CH. Kwas nitronowy mozna otrzymac znanymi spo¬ sobami przez wyparcie kwasu nitronowego z jego soli kwasami silniejszymi na przyklad solnym, siar¬ kowym lub jonami wodorowymi silnego kationitu.Stwierdzono, ze niepozadanego zjawiska starzenia sie i pekania utwardzonej zywicy w procesie jej uzytkowania, mozna uniknac, stosujac w charak¬ terze katalizatorów, alifatyczne lub alifatyczno-aro- matyczne kwasy nitronowe o wzorze R1R2C=NOOH w którym Rj i R2 oznaczaja wodór, chlorowiec, gru¬ pe nitrowa albo dowolny inny rodnik alifatyczny lub aromatyczny.Po wprowadzeniu do zywicy kondensacyjnej kwa¬ su nitronowego, katalizuje on reakcje polikonden- sacji i doprowadza do utwardzenia zywicy. W mia¬ re uplywu czasu kwas nitronowy zanika, przeksztal¬ cajac sie w obojetny, nieaktywny zwiazek nitrowy.Jesli uzyty nitrozwiazek jest wystarczajaco lotny, to odparuje z utwardzonego tworzywa i reakcja równowagowa przesunie sie do konca w strone ni- trozwiazku, a kwas nitronowy zostaje usuniety ilo¬ sciowo.W wypadku koniecznosci uzycia silnego kwasu stosuje isie zwiazki posiadajace dwie lub trzy grupy nitrowe przy jednym atomie wegla na przyklad dwunitrometan, przy czym jednak nalezy pamietac, iz zwiazki trój nitrowe sa zwykle wybuchowe. 52308r- Kwas nitronowy mozna otrzymac, wprowadzajac równowazna ilosc kwasu, na przyklad solnego, do obojetnego roztworu lub stalej soli kwasu nitrono- wego albo przepuszczajac roztwór nitronianu przez kolumne wymieniacza kationowego w formie wo¬ dorowej.Wymienione kwasy nitronowe mozna stosowac przede wszystkim do utwardzania zywic klejowych i powlok lakierniczych, ale takze zywic lanych, pa¬ pierniczych, wlókienniczych i innych. Najbardziej odpowiednimi zwiazkami nitrowymi, których izo¬ mery nitronowe moga sluzyc jako katalizatory, sa nitrometan, 1,1-dwunitropropan i a — dwunitro- toluen. Nitrometan (naj dostepniejszy) tworzy kwas metylenonitronowy, slaby o mocy zblizonej do mo¬ cy kwasu octowego, który mozna stosowac przy utwardzaniu na goraco; 1,1-dwunitropropan daje kwas 1-nitropropyleno-l-nitronowy, stosunkowo sil¬ ny, nadajacy sie do katalizy nawet w nizszych tem¬ peraturach. a-Dwunitrotoluen tworzy kwas a-nitro- tolueno-a-nitronowy szczególnie odpowiedni do sto¬ sowania w rozpuszczalnikach organicznych. Stoso¬ wac mozna oczywiscie takze inne zwiazki nitroali- fatyczne.Przyklad I. 13,4 g 1,1-dwunitropropanu mie¬ sza sie z 2,3 g dokladnie rozdrobnionego lugu sodo¬ wego po czym masa w temperaturze pokojowej przereagowuje powoli na sól sodowa kwasu 1-nitro- propyleno-1-nitronowego i zastyga. Po uplywie kil¬ ku dni preparat nadaje sie do stosowania. 5g 1-Ni- tropropyleno-1-nitronianu sodu miesza sie doklad¬ nie z 1,8 g stezonego kwasu solnego, po czym wpro¬ wadza sie do 100 czesci wagowych lakieru moczni¬ kowego, otrzymanego przez zmieszanie 50 czesci 50 procentowego roztworu eteryfikowanej zywicy mocznikowej z 50 czesciami 50%-owego roztworu 10 15 20 25 85 zywicy aikido we j, dokladnie homogenizuje i ewen¬ tualnie odsacza od wytraconej soli. Lakier naklada sie w znany sposób i utwardza w temperaturze 20—80°C. Kwas nitronowy po kilku dniach zamie¬ nia sie w 1,1-dwunitropropan i ulatnia z powloki, która po utwardzeniu nie zawiera juz kwasu.Przyklad II. Sposób postepowania jak w przy¬ kladzie I z ta róznica, ze kwas 1-nitropropyleno-l- -nitronowy ekstrahuje sie z mieszaniny z NaCl przy pomocy alkoholu na przyklad butylowego i w tej samej ilosci wprowadza sie do lakieru w postaci roztworu w alkoholu.Przyklad III. 0,5 g soli sodowej kwasu mety- lenodwunitronowego, otrzymanego w znany sposób z nitrometanu i lugu sodowego rozpuszcza sie w 6 ml 1-normalnego kwasu solnego i wprowadza do 100 g 60-procentowego kleju mocznikowo-for- maldehydowego.Po dokladnym wymieszaniu klej nadaje sie do sto¬ sowania na cieplo lub goraco. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób utwardzania zywic i tloczyw kondensa¬ cyjnych z grupy aminoplastów i fenoplastów za po¬ moca katalizatora kwasowego otrzymanego z jego soli przez wymiane kationu na jon wodorowy, zwla¬ szcza przez zadanie wyzej wymienionej soli kwa¬ sem lub przepuszczenie jej roztworu przez kolumne kationitowa w formie wodorowej, najkorzystniej bezposrednio przed rozpoczeciem utwardzania, zna¬ mienny tym, ze jako katalizator stosuje sie alifa¬ tyczny lub alifatyczno-aromatyczny kwas nitrono¬ wy o wzorze R!R2C=NOOH, w którym Ri i R3, oznaczaja wodór, chlorowiec, grupe nitrowa albo dowolny rodnik alifatyczny, lub aromatyczny. R, i\ R* CH-N0, Zaklady Kartograficzne, Wroclaw, zam. 531, naklad 280 egz. PL