PL54698B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 11. III. 1968 54698 ki. 3941, aa/io 33 h*} 53/00 MKP C 08 g UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zofia Klosowska, mgr inz. Ryszard Ostrysz, Felicja Jankowska, Jerzy Sas, mgr Zofia Jaskólska Wlasciciel patentu: Instytut Tworzyw Sztucznych, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania proszku poliestrowego do wyrobu powlok ochronnych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania termoutwardzalnego proszku poliestrowego, tere¬ ftalowego, do otrzymywania powlok elektroizola- cyjnych i ochronnych metoda fluidyzacji, natrysku elektrostatycznego lub napylania w inny dowolny sposób.Dotychczas znane byly proszki poliestrowe wyra¬ biane z kwasu lub estru tereftalowego lub izofta- lowego, glikolu etylenowego i gliceryny.Politereftalan lub poliizoftalan etylenu i glice¬ ryny rozdrobniony na proszek o srednicy ziarna ponizej 0,3 mm i naniesiony na podloza metalowe metoda fluidyzacji, natrysku plomieniowego lub napylenia elektrostatycznego wykazuje dobra ad¬ hezje do podloza, utwardza sie w podwyzszonych temperaturach z dodatkiem dwubezwodników jako utwardzaczy i daje powloki o wysokiej odpornosci na temperature i chemikalia, o wlasnosciach me¬ chanicznych i elektrycznych spelniajacych wyma¬ gania dla izolacji klasy F.Jednakze wyrób poliestru w znany sposób z kwa¬ su lub estru tereftalowego, glikolu etylenowego i gliceryny wymaga ogrzewania surowców w ciagu dlugiego czasu i w wysokiej temperaturze. Poza tym estry tereftalowe wydzielaja w czasie syntezy latwolotne alkohole.Korzystniejszy pod wzgledem technicznym i eko¬ nomicznym od sposobu wytwarzania poliestrów z kwasu lub estru tereftalowego jest sposób wy¬ twarzania poliestrów tereftalowych z odpadów 10 20 25 wielkoczasteczkowego politereftalanu etylenu. Spo¬ sób ten wykorzystywany byl dotychczas do wytwa¬ rzania lakierów. Polega on na ogrzewaniu odpa¬ dów wielkoczasteczkowego politereftalanu etylenu z gliceryna, mieszanina gliceryny i monoestru gli¬ kolu etylenowego z kwasem adypinowym i seba- cynowym, albo mieszanina gliceryny i kwasów dwuzasadowych.W czasie ogrzewania z gliceryna nastepuje de¬ gradacja lancucha wielkoczasteczkowego politere- falanu etylenu i wbudowanie gliceryny do poli¬ estru powodujace rozgalezienie czasteczki, przy czym czesc glikolu etylenowego oddestylowuje lub wiaze sie chemicznie z dodanymi kwasami dwu- karboksylowymi lub ich estrami, przedluzajac lan¬ cuch poliestru. Kwasy dwukarboksylowe maja za zadanie zwiekszyc rozpuszczalnosc gotowego poli¬ estru w rozpuszczalnikach lakierniczych.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze poliestry terefta¬ lowe z odpadów wielkoczasteczkowego politerefta¬ lanu etylenu ogrzewanego z alkoholami wielowo- dorotlenowymi rozdrobnione na proszek i naniesio¬ na na podloza metalowe metoda fluidyzacji lub natrysku plomieniowego, w odróznieniu od do¬ tychczas stosowanych poliestrów, wykazuja dosko¬ nala rozlewnosc i daja powloki ochronne wytrzy¬ male do 155° znacznie elastyczniejsze, niz powloki znanych proszków z poliestrów z kwasu lub estru tereftalowego, glikolu etylenowego i gliceryny.Szczególnie korzystny sposób otrzymywania 546983 54698 4 proszku poliestrowego do wyrobu powlok ochron¬ nych polega na ogrzewaniu wielkoczasteczkowych poliestrów kwasu tereftalowego (odpadów polime¬ ru, wlókna lub folii) z mieszanina dioli i trioli ewentualnie krzemionka tiksotropowa, napelnia- czarni i znanym katalizatorem estryfikacji, chlo¬ dzeniu otrzymanego produktu do temperatury nieco fcowyzej punktu mieknienia, ewentualnym dodaniu znanych utwardzaczy, oraz przyspieszaczy utwar¬ dzania i pigmentów, ochlodzeniu produktu do tem¬ peratury pokojowej i jego sproszkowaniu przez zmielenie.Jako alkohole wielowodorotlenowe stosuje sie glikol etylenowy, 1,2 lub 1,3-propylenowy, 1,3 lub 1,4-butylenowy, dwuetylenowy, gliceryne lub trój- metylolopropan. Szczególnie korzystne jest zasto¬ sowanie glikolu innego niz etylenowy. Wchodzac w reakcje z politereftalanem etylenu wypiera on glikol etylenowy i daje powloki o duzej elastycz¬ nosci. Poliester wielkoczasteczkowy ulegajac alko¬ holizie pod wplywem dodanych dioli i trioli degra¬ duje sie w temperaturze 200—290°, a zwlaszcza 230—280°, do ciezaru czasteczkowego okolo 1000.Produkt degradacji osiaga temperature mieknie¬ nia 60—150°, korzystnie 80—120°, przy czym od¬ znacza sie on wysoka jednorodnoscia i prawie nie zawiera czasteczek, których ciezar czasteczkowy odbiegalby znacznie od sredniej wielkosci. Dodanie napelniaczy tiksotropowych w czasie syntezy poli¬ estru eliminuje koniecznosc ponownego przetapia¬ nia produktu przed sproszkowaniem. Produkt alko¬ holizy ma czasteczki rozgalezione, posiadajace na koncach przewaznie grupy hydroksylowe i w cza¬ sie utwardzania w wysokiej temperaturze ulega usieciowaniu. Utwardzenie moze nastapic równiez za pomoca znanych utwardzaczy bezwodnikowych ewentualnie z dodatkiem przyspieszaczy.Do utwardzania mozna stosowac równiez nie¬ znane w wypadku proszków utwardzacze, jak poli- tytanian butylu, dwuizocyjaniany lub poliizocyja- niany, najkorzystniej z blokowanymi grupami izo- cyjanianowymi, a zwlaszcza dimer toluilenodwu- izocyjanianu z grupami izocyjanianowymi blokowa¬ nymi fenolem. Utwardzacze, przyspieszacze, napel- niacze, pigmenty i srodki tiksotropujace mozna dodawac do poliestru stopionego i po ochlodzeniu rozdrabniac je lacznie, lub tez dodawac do poli¬ estru w czasie proszkowania lub przesiewania.Przyklad I. W kolbie trójszyjnej zaopatrzo¬ nej w mieszadlo, termometr i chlodnice Liebiga umieszcza sie 300 g politereftalanu etylenowego w postaci krajanki z odpadów polimeru, 30 g gli¬ kolu etylenowego, 50 g gliceryny i 6 g krzemionki aktywnej o powierzchni wlasciwej 175 m2/g i ogrze¬ wa sie do okolo 250°C, mieszajac od chwili stopie¬ nia sie politereftalanu etylenowego i utrzymujac mieszanine w ciagu 2 godzin w 250—260°. Nastep¬ nie dodaje sie 0,3 g tlenku olowiu i ogrzewa da¬ lej w 250—280 °C az do uzyskania temperatury miekniecia 100—110QC. Produkt wylewa sie i chlo¬ dzi, a nastepnie proszkuje do uzyskania granulacji ziarna ponizej 0,2 mm. Uzyskuje sie 310 g proszku do fluidyzacji, który po naniesieniu na czesci me¬ talowe warstwa o grubosci 0,3 mm i utwardzeniu w 300°C w ciagu 0,5 godziny daje powloki o na¬ stepujacych wlasnosciach: — twardosc 4 H, — wytrzymalosc dielektryczna 35 kV/mm, 5 — opornosc powierzchniowa 2.1015, — stratnosc dielektryczna 5.10~3, — odpornosc na kwasy i alkalia: nie zmienia wygladu po dwóch miesiacach w 40°/o H2S04 i 40Vo NaOH w 20°. 10 Przyklad II. W kolbie trójszyjnej zaopatrzo¬ nej w mieszadlo, te"rmometr i chlodnice Liebiga umieszcza sie 400 g politereftanalu etylenowego w postaci odpadów wlókienniczych, 30 g glikolu 15 1,2-propylenowego i 50 g gliceryny i ogrzewa sie 2 godziny w 250°C intensywnie mieszajac. Na¬ stepnie dodaje sie 0,4 g tlenku cynku i ogrzewa 3 godziny w 260°C. Mase chlodzi sie do 130—140°C • i dodaje sie mieszajac 80 g dimeru toluilenodwu- 20 izocyjanianu z grupami izocyjanianowymi bloko¬ wanymi krezolem. Po ochlodzeniu do temperatury pokojowej produkt rozdrabnia sie w mlynie ku¬ lowym i przesiewa, odrzucajac frakcje powyzej 0,3 mm do ponownego zmielenia. 25 Proszek nanosi sie metoda fluidyzacji lub na¬ pylania elektrostatycznego na metalowe elementy ogrzane do 150°C na przyklad pakiety blach wir¬ ników i stojanów silników ulamkowej mocy. Na¬ stepnie elementy z naniesiona powloka o grubosci 30 0,3—0,5 mm ogrzewa sie 0,5 godziny w 200°C i uzyskuje nastepujace wlasnosci: wytrzymalosc dielektryczna 20°C 32 kWmm, w 150° C 25 kV/mm, po 120 godzinach moczenia w wodzie 28 kWmm. 35 Przyklad III. W kolbie trójszyjnej zaopa¬ trzonej w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrotna umieszcza sie 100 g tereftalanu etylenowego w po¬ staci odpadów folii, 10 g glikolu 1,2-propylenowego, 2 g krzemionki Aerosil, 15 g kaolinu i 20 g trój- 40 metylolopropanu i ogrzewa sie w 250°C do uzy¬ skania jednorodnego produktu o temperaturze mieknienia 115°C. Po ochlodzeniu masy do 130°C dodaje sie 50 g produktu reakcji 1 mola trójme- tylolopropanu z 3 molami toluilenodwuizocyjanianu 45 z grupami izocyjanianowymi blokowanymi fenolem, 0,01 g oktenianu cyny, miesza sie do uzyskania jednorodnosci, chlodzi i proszkuje. Naniesienie proszku na elementy ogrzewane do 120—150°C i utwardzenie w 200°C w ciagu 1 godziny daje so powloki o dobrej przyczepnosci i elastycznosci, o wysokich wlasnosciach ochronnych, mechanicz¬ nych i elektrycznych.Przyklad IV. W kolbie trójszyjnej zaopa- 55 trzonej w mieszadlo, termometr i chlodnice Lie¬ biga umieszcza sie 100 g politereftalanu etyleno¬ wego, 17 g gliceryny i 1,5 g krzemionki aktywnej i ogrzewa sie 2 godziny w 250°C. Nastepnie dodaje sie 0,1 g chlorku litu i ogrzewa 3—5 godzin 60 w 270°C do uzyskania punktu miekniecia 105°C.Mase chlodzi sie do 130°C, dodaje sie 20 g poli- tytanianu butylowego. Po ochlodzeniu masy do temperatury pokojowej miele sie ja na mlynie kulowym i frakcje ponizej 0,2 mm srednicy na- 65 tryskuje sie pistoletem napylajacym na elementy5 54698 6 ogrzane do 200°C. Utwardzenie powloki nastepuje przez wygrzewanie 1 godz. w 250°C. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania proszku poliestrowego do wyrobu powlok ochronnych, znamienny tym, ze ogrzewa sie wielkoczasteczkowe poliestry kwasu tereftalowego, zwlaszcza politereftalan etylenu, z alkoholami wielowodorotlenowymi i ewentual¬ nie innymi dodatkami a nastepnie otrzymany produkt rozdrabnia sie na proszek.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ogrzewa sie wielkoczasteczkowe poliestry kwasu tereftalowego, a zwlaszcza politereftalan etyle¬ nu z mieszanina dioli i trioli zwlaszcza glikolem etylenowym lub 1,2-propylenowym, gliceryna, lub trójmetylolopropanem, ewentualnie z do¬ datkiem napelniaczy i znanych katalizatorów estryfikacji, ochladza sie otrzymany poliester nieco powyzej temperatury mieknienia i dodaje ewentualnie znane utwardzacze, przyspieszacze utwardzania, srodki tiksotropujace, pigmenty i wypelniacze, a nastepnie chlodzi do tempera¬ tury pokojowej, rozdrabnia i przesiewa.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze utwardzacze, przyspieszacze utwardzania, srod¬ ki tiksotropujace, pigmenty i wypelniacze wpro¬ wadza sie w czasie rozdrabniania i przesiewania. 5
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 2 i 3, znamienny tym, ze wielkoczasteczkowy poliester kwasu tereftalo¬ wego ogrzewa sie z mieszanina dioli i trioli w temperaturze 200—290°C, korzystnie 230— 280 °C.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 2 i 3, znamienny tym, ze wielkoczasteczkowy poliester kwasu tereftalo¬ wego ogrzewa sie z mieszanina dioli i trioli do uzyskaniu temperatury miekniecia 60—150°C, korzystnie 80^120°C.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 2 i 3, znamienny tym, ze jako utwardzacz stosuje sie politytanian butylu.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 2 i 3, znamienny tym, ze jako utwardzacze stosuje sie dwuizocyjaniany lub poliizocyjaniany, najkorzystniej z blokowa¬ nymi grupami izocyjanowymi, a zwlaszcza dimer toluilenodwuizocyjanianu z grupami izocyjano- wymi blokowanymi krezolem lub produkt reak¬ cji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami to¬ luilenodwuizocyjanianu z grupami izocyjaniano- wymi blokowanymi fenolem. 15 20 PL