PL67486B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.111.1973 67486 KI. 39b5,5/18 MKP C08g 5/18 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Piotr Penczek, Kazimierz Stepien Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne „Pronit" im. Bohaterów Studzia¬ nek, Pionki (Polska) Sposób wytwarzania zywic fenolowo-melaminowo-mocznikowo- formaldehydowych Przedmiotem wynalazku jest spos6b wytwarzania zywic fenolowo-melaminowo-mocznikowo-formal- dehydowych, przeznaczonych zwlaszcza do wyrobu tloczyw, które przerabia sie na wypraski techniczne, zwlaszcza do celów elektrotechnicznych.Znane sa rózne sposoby 'wytwarzania tloczyw termoutwardzalnych z zywic fenolowo-formalde- hydowych, mocznikowo-fbrmaldehydowych i mela- minowo-formaldehydowych z napelniaczami mine¬ ralnymi lub organicznymi. Kazdy z wymienionych rodzajów tloczyw ma wady, które ograniczaja za¬ kres ich zastosowan.Wada tloczyw fenolowych jest ciemne zabarwie¬ nie wyprasek, tloczywa mocznikowe sa malo od¬ porne na wode, zwlaszcza w podwyzszonych tem¬ peraturach. Tloczywa melaminowe nie posiadaja wprawdzie wymienionych powyzej wad i charak¬ teryzuja sie dobrymi wlasnosciami ektrycznylmi, a zwlaszcza sa odporne na prady pelzajace i luk elektryczny, jednakze zakres ich stosowania jest ograniczony ze wzgledu na wysoka cene.Znane sa sposoby uszlachetniania tloczywa i zy¬ wicy mocznikowej przez czesciowe zastapienie mocznika w zywicy fenolem lub melamina. Jed¬ nakze takie tloczywa: melaminowo-mocznikowe i fenolowo-imocznikowe wykazuja takze szereg sposród wymienionych wad. Wytwarzanie znanymi sposotoelmi tloczywa fanolowo-melaminoWe maja jasne zabarwienie, sa odporne na swiatlo i maja 10 15 20 25 30 dobre wlasnosci elektryczne, ale sa stosunkowo drogie podobnie jak tloczywa melaminowe.Poza tym znany jest sposób wytwarzania zywic termoutwardzalnych przeznaczonych zwlaszcza do wyrobu tloczyw, polegajacy na tym, ze mocznik, melamine i fenol w stosunkach molowych 20—50 : : 15—40 : 10^-60 poddaje sie dwustopniowej konden¬ sacji z formaldehydem, przy czym najpierw kon- densuje sie z formaldehydem mocznik przy pH.= 6,7 — 7,2 w temperaturze 45^55°C, a nastep¬ nie dodaje sie fenol i melamine i ewentualnie do¬ datkowa ilosc formaldehydu i kondensuje sie przy pH .= 7,5 — 9,0, w temperaturze 70—MKFC. W spo¬ sobie tym mozna najpierw kondensowac mocznik z cala iloscia formaldehydu obliczona na podsta¬ wie lacznej ilosci mocznika, fenolu i melaminy, a nastepnie dodawac fenol i melamine i przepro¬ wadzic kondensacje w srodowisku alkalicznym.Wedlug omawianego sposobu uzyskuje sie stosun¬ kowo tanie tloczywo o jasnej barwie, dobrej od¬ pornosci na swiatlo i dobrych wlasnosciach elek¬ trycznych, ale plastycznosc prasownicza tych tlo¬ czyw jest niedostateczna, co bardzo utrudnia ich przetwórstwo.Obecnie stwierdzono, ze zywice z fenolu, mocz¬ nika i melaminy oraz formailldehydiu, z których uzyskuje sie tloczywa o jasnej Ibarwie, dobrej od¬ pornosci na swiatlo i dobrych wlasnosciach mecha¬ nicznych i elektrycznych, a takze dobrej odpornosci na wrzaca wode oraz równoczesnie o bardzo dobrej 67 4863 plastycznosci prasowniczej, mozna wytwarzac przez dwustopniowa kondensacje w ten sposób, ze naj¬ pierw kondensuje sie fenol z formaldehydem, a na¬ stepnie uzyskany prekondensat fenolowo-formalde- hydowy poddaje sie dalszej kondensacji z mela- 5 mina i mocznikiem i ewentualnie z dodatkowa iloscia formaldehydu, przy czym fenol, melanaine i mocznik stosuje sie w stosunkach molowych wy¬ noszacych od 2i0—60, korzystnie od 35—46 moli fenolu i od 30—90, korzystnie od 55—65 moli mocz- io nika na 100 moli melaminy.Wytwarzanie zywicy sposobem wedlug wyna¬ lazku przeprowadza sie korzystnie w taki sposób, ze najpierw kondensuje sie fenol z cala iloscia formaldehydu obliczona na podstawie lacznej ilosci 15 fenolu, melaminy i mocznika, a nastepnie uzyskany prekondensat fenolowo-formaldehydowy poddaje sie dalszej kondensacji z melamina i mocznikiem bez wprowadzenia dodatkowej ilosci formaldehydu.Stosunki molowe fenolu, mocznika i melaminy 20 dobiera sie w zaleznosci od pozadanych wlasnosci zywic i wytwarzanych z nich tloczyw i innych wyrobów. Jezeli wymagana jest bardzo dobra od¬ pornosc na luk elektryczny lub na swiatlo, to zmniejsza sie ilosc fenolu, jezeli wymagana jest M przede wszystkim wysoka odpornosc termiczna i odpornosc na wode, to zmniejsza sie ilosc mocz¬ nika, jezeli zas najwazniejszy jest niski koszt wy¬ robu przy wzglednie dobrych wlasnosciach wytrzy¬ malosciowych i dielektrycznych, to zmniejsza sie 3a ilosc melaminy. Ilosc formaldehydu oblicza sie na podstawie ilosci moli uzytego do reakcji fenolu, melaminy i mocznika, stosujac najkorzystniej okolo 1,2 mola formaldehydu na 1 mol fenolu, okolo 3 moli formaldehydu na 1 mol melaminy i Okolo 35 1,5 mola formaldehydu na 1 mol mocznika.W pierwszym stadium syntezy zywicy konden¬ suje sie fenol z formaldehydem w srodowisku slabo alkalicznym na przyklad przy wartosci pH wyno¬ szacej okolo 8. W drugim stadium prowadzi sie *o kondensacje wytworzonego w pierwszym stadium prekondensatu fenolowo-formaldehydowego z mela¬ mina, mocznikiem i ewentualnie dodatkowa iloscia formaldehydu przy wartosci pH zaleznej od poza¬ danej szybkosci reakcji i koncowego stopnia poli- 45 kondensacji. Korzystnie doprowadza sie pH w tym stadium do wartosci od 7,5 do 10, a najkorzystniej od 8 do 9,5.Zywice wytworzone sposobem wedlug wynalazku stosuje sie zwlaszcza do wyrobu tloczyw termo- 50 utwardzalnych z napelniaczem organicznym lub mineralnym, a takze do wyrobu tworzyw warstwo¬ wych na nosnikach celulozowych i do innych celów, do których uzywa sie obecnie tloczyw melaiminowo- formaldehydowych i fenolowo-formaldehydowych. 55 W celu uzyskania tloczywa nasyca sie napel- niacz na przyklad wlókno celulozowe, zywica wy¬ tworzona wedlug wynalazku, a po wymieszaniu prodiuskt suszy sie i rozdrabnia. Tloczywa uzyskane z zywicy wytworzonej sposobem wedlug wynalazku 60 z nadwyzlka spelniaja wymagania normy dla wy¬ twarzanego w analogiczny sposób tloczywa melami- nowego z napelniaczem celulozowym, maja dobre wlasnosci przetwórcze i nadaja sie do barwienia na kolory pastelowe i nabialo. 65 Cena zl 4 Przyklad. Do reaktora z chlodnica zwrotna i mieszadlem zaopatrzonego w uklad grzewczy i chlodniczy, wprowadza sie 356 kg formaliny o za¬ wartosci 37°/o formaldehydu zobojetnionej do pH = 8 przez dodanie 1,7 1 25%-owego roztworu wodnego lugu sodowego, po czym dodaje sie 35 kg stopionego fenolu. Zawartosc reaktora ogrzewa sie przy ciaglym mieszaniu do temperatury 6i5°C, po czym wygrzewa sie w ciagu 1 godzimy w tempera¬ turze 65—80°C. Nastepnie dodaje sie 36 kg mocz¬ nika i 126 kg melaminy. Mieszanine w reaktorze o pH = 8,8 ogrzewa sie do temperatury 95°C i utrzymuje w tej temperaturze do osiagniecia stracalnosci 2:1, co trwa okolo 1,5 godziny. Na¬ stepnie zywice chlodzi sie. 197 1 (256 kg) uzyskanej zywicy miesza sie z 85 kg rozwlóknionej celulozy, rozdrabnia, suszy i miele. W koncowej fazie mielenia dodaje sie 1,5 kg stearynianu magnezu, 0,5 adypinianu dwuolktylu i 1 kg bieli tytanowej.Uzyslkuje sie tloczywo o zawartosci wilgoci 2,8%, plastycznosci prasowniczej 165 mm i objetosci na¬ sypowej wlasciwej 2,2 ml/g.Wypraski wykonane prizy temperaturze formy 150°C pod cisnieniem 450 kG/om2 maja barwe biala, nie ciemnieja pod wplywem swiatla i sa odporne na wrzaca wode. Ciezar wlasciwy wypra- sek wynosi 1,45 G/cm2, skurcz prasowniczy 0,3%, udarnosc 9,2 kGcm/cm2, udarnosc z karbem 2,5 kGcm/cm2, wytrzymalosc na zginanie 930 kG/cm2, wytrzymalosc na sciskanie 2&00 kG/cm2, wytrzy¬ malosc cieplna wedlug Martensa 140°C, chlonnosc wody 54 img, opór wlasciwy powierzchniowy po klimatyzacji 1014 om. cm/cm, opór wlasciwy po¬ wierzchniowy po moczeniu w wodzie 10'13 om, cm/cm, opór wlasciwy stoosny ipo moczeniu w wo¬ dzie 1012 om, cm, opór wlasciwy slkrosny po kli¬ matyzacji 10125 om, cm, wytrzymalosc dielektrycz¬ na dorazna 18 kV/lmm, odpornosc na luk elek¬ tryczny o malym natezeniu pradu przy wysokim napieciu 120 sek. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zywic fenolowo-melami- nowo-mocznikOwo-formaldehydowych przeznaczo¬ nych zwlaszcza do wyrobu tloczyw, przez dwu¬ stopniowa kondensacje fenolu, melamiiny i mocz¬ nika z formaldehydem, znamienny tym, ze najpierw kondensuje sie fenol z formaldehydem, a nastepnie uzyskany prekondensat fenolowo-formialdehydowy poddaje sie dalszej kondensacji z melamina i mocz¬ nikiem i ewentualnie z dodatkowa iloscia formal¬ dehydu, przy czym fenol, melamine i mocznik sto¬ suje sie w stosunkach molowych wynoszacych od 20 do 60, korzystnie od 35 do 45 moli fenolu i od 30 do 90, korzystnie od 55 do 65 moli mocznika na 100 moli melaminy.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wytworzony w pierwszym stadium prekondensat fenolowo-formaldehydowy poddaje sie dalszej kon¬ densacji z melamina i mocznikiem i ewentualnie z dodatkowa iloscia formaldehydu przy wartosci pH wynoszacej od 7,5 do 10, a najkorzystniej od 8 do9,5. - RZG — 2733/73 110 + 20 egz. Druk. sat. ki. III 70 g PL PL