PL66858B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.XII.1972 66858 KI. 3955,51/74 MKP C08g 51/74 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Zygmunt Wirpsza, Henryk Klebeko, Józef Marzec, Jan Kolodziej, Wieslawa Slodkowska, Józef Kramza Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa (Polska) Sposób utwardzania aminoplastów Przedmiotem wynalazku jest sposób utwardzania ami¬ noplastów w podwyzszonej temperaturze przy uzyciu katalizatorów przyspieszajacych utwardzanie.Dotychczas jako katalizatory utwardzania zywic, tlo¬ czyw i laminatów aminowych, zwlaszcza mocznikowych, w podwyzszonej temperaturze stosowano sale amonowe (np. chlorek amonu), urotropiny (np. szczawian urotro¬ piny), sole trójetanoloaminy (np. fosforan) i szereg in¬ nych. Sole te stabilne w temperaturze pokojowej, w pod¬ wyzszonej temperaturze utwardzania hydrolizowaly lub dysocjowaly zakwaszajac srodowisko i utwardzajac zy¬ wice aminowa lub tloczywo. Wszystkie te katalizatory maja jednak swoje wady.Sole amonowe nie pozwalaja na uzyskanie srodowiska obojetnego w temperaturze pokojowej, gdyz reaguja natychmiast z wolnym formaldehydem z wydzieleniem kwasu. Wartosc pH ustalona w obecnosci urotropiny nie jest stabilne i obniza sie szybko nawet w nieznacznie podwyzszonej temperaturze np. 60—'80°C co utrudnia szybkie wysuszenie tloczywa.Dzialanie katalityczne soli trójetanoloaminy jest sto¬ sunkowo slabe. Tirójertanoloamina jest dla wielu celów zbyt isilna zasada (stala dysocjacji powyzej 105), poza tym jest stosunkowo droga i deficytowa.Znane jest tez stosowanie jako katalizatorów utwar¬ dzania siarczynu cynku i chlorku cynku. Siarczyn cyn¬ ku pozwala na uzyskanie tloczyw o dobrej prasowalno- sci jednakze jest nietrwaly i na powietrzu utlenia sie do * siarczanu, który hydrolizuje z wydzieleniem kwasu w temperaturze pokojowej powodujac strate plynnosci tlo- 10 15 20 25 30 czywa. Utwardzone w obecnosci siarczynu cynku wy- praski mocznikowe, w goracej wodzie pokrywaja sie ponadto duza iloscia drobnych pecherzyków, pochodza¬ cych przypuszczalnie z zaabsorbowanego przez wypraske dwutlenku siarki.Chlorek cynku stosowany jest jako- katalizator w proszkowanych klejach aminowych tzw. sarnohartuja- cych, t.zn; utwardzajacych sie samorzutnie po rozpusz¬ czaniu w wodzie. Chlorek cynku jest jednak kwasny i nie nadaje sie do cieklych zywic lub tloczyw przezna¬ czonych do dluzszego przechowywania.Stwierdzono, ze doskonale wyniki daje zastosowanie jako katalizatorów utwardzania aminoplastów, soli cyn¬ kowych trwalych, jedno lub wielozasadowych mocnych i srednio mocnych kwasów organicznych lub srednio mocnych kwasów nieorganicznych o stalej dysocjacji nie nizszej niz 10—6, a nie wyzszej 10—1 na przyklad fta- lanu, benzoesanu, mleczanu, soli kwasnych fosforanów alkilowych lub arylowych. Zaleta ich jest ze w tempe¬ raturze pokojowej, ze wzgledu na znikomy stopien hy¬ drolizy, sole takie sa praktycznie obojetne i nieograni- czenie stabilne, nawet w roztworze zywicy aminowej i wobec wolnego formaldehydu. W podwyzszonej tempe¬ raturze, zwlaszcza powyzej 100°C, ulegaja znacznej hy¬ drolizie, przy czym nastepuje zakwaszenie srodowiska i utwardzanie tloczywa. Dodatkowa zaleta powyzszych katalizatorów jest to, ze dodatek ich chociaz przyspie¬ sza utwardzanie, jednak nie obniza plynnosci zywicy w tloczywie lub laminacie. Nalezy to przypisac przypu¬ szczalnie temu, ze istotny wzrost kwasowosci bezwod- 6685866858 nego srodowiska wypraski, na skutek hydrolizy soli cyn¬ kowych, nastepuje dopiero w wysokiej temperaturze, zblizonej do temperatury formy (120—150°C), która to temperature osiaga tloczywo juz po zakonczeniu plynie¬ cia i zestaleniu.Katalizatory wedlug wynalazku stosuje sie w ilosci 0,01—10%, korzystnie 0,1^2% w stosunku do suchej masy zywicy tloczywa lub laminatu. Stosowac je mozna zaleznie od potrzeby pojedynczo lub w postaci miesza- „ niny kilku z nich.Rozpuszczalnosc katalizatorów wedlug wynalazku za¬ lezy od rodzaju uzytego kwasu i od temperatury. Roz¬ puszczalnosc ich na ogól rosnie ze wzrostem tempera¬ tury.Katalizatory mozna wprowadzac podczas proicesu .produkcyjnego do reaktora w czasie prekondemsacji, do gotowego prekondensatu lub zywicy w gniotownikach lub wannach impregnacyjnych albo do tloczywa w mly¬ nach kulowych.Jako katalizator stosuje sie miedzy innymi ftalan cynku, którego rozpuszczalnosc w wodzie w temperatu¬ rze 20°C wynosi okolo 1,5%, mleczan cynku rozpu¬ szczalnosc okolo 1,7%, mrówczan cynku, cblorooctan cynku, benzoesan cynku oraz sole cynkowe kwasnych fosforanów alkilowych lub arylowych. Zaleznie od wy¬ maganej zywotnosci mieszanki tloczywa z katalizato¬ rem, wymaganej szybkosci utwardzania i innych czyn¬ ników stosowac mozna sole cynkowe kwasne, obojetne lub zasadowe. Katalizatory te mozna stosowac zarówno do utwardzania zywic jak i wyrobów prasowanych mocz¬ nikowych, melaminowych oraz mieszanych np. moczni- kowo-melaminowych lub mocznikowo-benzoguanamino- wych itp.Przyklad I. Do 100 czesci tloczywa mocznikowe¬ go otrzymanego znanymi sposobami z mocznika, for¬ maliny, urotropiny i celulozy dodaje sie w mlynie ku¬ lowym 1 czesc obojetnego ftalanu cynku i miele okolo 3 godzin do uzyskania jednorodnego stopnia rozdrob¬ nienia. Tloczywo takie ma doskonale wlasnosci prasow¬ nicze, plynnosc nie mniejsza niz bez katalizatora a wy¬ praski z tego tloczywa o grubosci 4 mm prasowane w temperaturze 145 °C w zakresie czasów od 4 do 13 mi¬ nut maja dobry wyglad zewnetrzny i nie ulegaja zmia¬ nom po 30 minutach dzialania wrzacej wody.Przyklad II. Postepowanie analogiczne jak w przykladzie I z tym, ze zamiast ftalanu cynku do tlo- 10 15 20 25 30 35 40 45 czywa dodaje isie 0,25 % benzoesanu cynku i 0,5 % rnle* czanu cynku. Tloczywo ma wlasnosci podobne jak yi przykladzie I..Przyklad III. Do 1,5 mola formaliny dodaje sie urotropine w takiej ilosci, aby uzyskac pH 7 i rozpusz¬ cza sie w niej mieszajac 1 mol mocznika. Calosc ogrze¬ wa sie 90 minut w 45°C, dodaje sie 1,2 g ftalanu cynku i nasyca 40 g celulozy siarczanowej bielonej, a nastep¬ nie suszy w strumieniu goracego powietrza do wilgot¬ nosci 2—4 %. Tloczywo to prasuje se analogicznie jak w przykladzie I i jest wodoodporne.Przyklad TV. Postepowanie jak w przykladzie III z tym, ze zamiast 40 g celulozy siarczynowej bielonej uzywa sie 45 g maczki drzewnej, a zamiast 1,2 g fta¬ lanu cynku 1,5 zasadowego ftalanu cynku.Przyklad V. Do 100 czesci tloczywa melamino- wego otrzymanego sposobami ogólnie znanymi dodaje sie podczas mielenia w mlynie kulowym 0,3% fosfora¬ nu cynku. Tloczywo takie jest stabilne w temperaturze pokojowej, a przy prasowaniu w 150+5° utwardza sie dwukrotnie szybciej niz normalnie.Przyklad VI. Do 50-procentowego roztworu zy¬ wicy mocznikowo-formaldehydowej otrzymanej sposo¬ bami ogólnie znanymi dodaje sie 0,5% obojetnego chlorooctanu cynku, zywica nasyca papier siarczanowy lub bielony. Papier sprasowuje sie pod cisnieniem 60 kg/m2 w temperaturze 140^-150°, 1,5 min./mm gru¬ bosci otrzymujac laminat odporny na wrzaca wode.Przyklad VII. W 100 czesciach wagowych 60% roztworu zywicy mocznikowo^formaldehydowej 120 roz¬ puszcza sie 1,2 czesci wagowe mrówczanu cynkowego.Zywica taka jest stabilna w temperaturze pokojowej, a w temperaturze 100°C zeluje 10 razy szybciej niz bez katalizatora. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzeze ni e patentowe Sposób utwardzania aminoplastów z zastosowaniem katalizatora utwardzania, znamienny tym, ze jako kata¬ lizatory utwardzania stosuje sie sole cynkowe trwalych w stanie czystym jedno- lub wielozasadowych kwasów organicznych lub nieorganicznych o stalej dysocjacji nie nizszej niz 10—6, a nie wyzszej niz 10—1. WDA-l. Zam. 4586, naklad 205 egz. Cena zl 10,— PL PL