PL85316B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanej kompozycji melaminowo-formaldehydo¬ wej, do otrzymywania wyrobów pracujacych w klimacie o duzej wilgotnosci, przez kondensacje melaminy z aldehydem mrówkowym w srodowisku alkalicznym w obecnosci modyfikatorów.Dotychczasowe metody wytwarzania modyfikowanych zywic melaminowo-formaldehydowych polegaly na wprowadzeniu modyfikatorów, które wplywaly na poprawe wlasnosci samej zywicy i uzyskanych z niej wyrobów. Niemodyfikowana zywica melaminowa ma szereg wad, utrudniajacych stosowanie jej: ma ograniczona trwalosc i jest malo elastyczna. Wprowadzone modyfikatory powoduja zmiane wlasnosci utwardzonych produktów i wlasnosci zywicy w czasie utwardzania np. modyfikatory dodaje sie dla polepszenia plyniecia zywicy w czasie utwardzania, a w innych przypadkach do polepszania stabilnosci wymiarów, obrabialnosci, elastycznosci, wodoodpornosci, odpornosci termicznej.Zywice melaminowo-formaldehydowe z dodatkiem dwucyjanodwuamidu maja zwiekszona wodochlon- nosc, co uniemozliwia stosowanie do wyrobów dla elektrotechniki pracujacych w klimacie o duzej wilgotnosci.Jednym z modyfikatorów kompozycji melaminowo-formaldehydowej stosowanej do wyrobów elektroizola- cyjnych, a zwlaszcza laminatów i tloczyw szklo-melaminowych jest alkohol furfurylowy. Powoduje on zwiek¬ szenie odpornosci termicznej i wlasnosci mechanicznych laminatów i tloczyw (opis patentowy nr ZSRR 154 395). Jednak wyzej wymienione wyroby nie charakteryzuja sie wysoka termostabilnoscia.Okazalo sie, ze wprowadzenie do modyfikowanej alkoholem furfurylowym zywicy melaminowo-formalde¬ hydowej niewielkich ilosci dwucyjanodwuamidu znacznie poprawia termostabilnosc. Równoczesna modyfikacja dwucyjanodwuamidem i alkoholem furfurylowym zywicy melaminowej eliminuje wady wyrobów wytworzonych z zastosowaniem kazdego z tych modyfikatorów oddzielnie. Zywica wytworzona sposobem wedlug wynalazku ma wyjatkowo dobra przyczepnosc do wlókna szklanego, dzieki czemu kompozycje z wlóknem szklanym maja wysokie wlasnosci mechaniczne, duza odpornosc termiczna oraz bardzo niska wodochlonnosc, co zapewnia wyjatkowo dobre wlasnosci dielektryczne po moczeniu w wodzie.W sposobie otrzymywania zywicy wedlug wynalazku reakcje prowadzi sie dwuetapowo: w pierwszym etapie prowadzi sie kondensacje dwucyjanodwuamidu z formaldehydem i ewentualnie melamina, a w drugim2 85316 etapie reakcja przebiega miedzy powstala zywica, alkoholem furfurylowym i melamina. Równoczesnie z melaml- na mozna wprowadzac mocznik w ilosci do 20 cz. wag. na 100 czesci melaminy. Pierwszy etap reakcji przebiega w srodowisku kwasnym lub alkalicznym (przy pH 3—10). W przypadku prowadzenia reakcji w srodowisku kwasnym odpowiednie pH uzyskuje sie przez dodatek slabego kwasu np. kwasu szczawiowego. Jezeli reakcje prowadzi sie w srodowisku alkalicznym uzyskanie odpowiedniego pH wymaga dodatku slabej zasady: np. aminy alifatycznej takiej jak dwuetanoloamina, trójetanoloamina, polialkilenopoliamina.Stosunek molowy formaldehydu do melaminy jest typowy dla zywic melaminowych i wynosi od 2,5 do 6 moli formaldehydu na mol melaminy. Dwucyjanodwuamid wprowadza sie w ilosci od 1 do 30 cz. wag. liczac na 100 cz. melaminy. Reakcje prowadzi sie w podwyzszonej temperaturze przez czas od 15 min do 4 godzin w zaleznosci od stosunku molowego reagentów, pH srodowiska i temperatury reakcji. Drugi etap reakcji przebiega przy pH od 7 do 10 które uzyskuje sie przez wprowadzenie w.w.slabych zasad.Alkohol furfurylowy wprowadza sie w ilosci od 1 do 30 cz. wag. liczac na 100 cz. melaminy. Reakcje prowadzi sie w podwyzszonej temperaturze do momentu uzyskania odpowiedniego stopnia skondensowania zywicy, który okresla sie przez pomiar tolerancji wodnej zywicy. Reakcje przerywa sie w momencie uzyskania tolerancji wodnej w granicach 40—300%, najkorzystniej 60—150%. Zywice otrzymana sposobem wedlug wynalazku mozna stosowac do otrzymywania kompozycji termoutwardzalnych, w których sa wymagane doskonale wlasnosci dielektryczne, termostabilnosc i praca w warunkach o zwiekszonej wilgotnosci.Przyklad I. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadlo mechaniczne, chlodnice zwrotna, termometr, wlaz i wziernik wsypuje sie 7 kg (0,08 kmola) dwucyjanodwuamidu i wlewa 700 kg (8,4 kmoli) formaliny 36% zalkalizowanej za pomoca trójetanoloaminy do pH 9,4—9,8. Calosc kondensuje sie w temperaturze wrzenia okolo 15 minut. Nastepnie mieszanine reakcyjna chlodzi sie do temperatury ok. 60°C i wprowadza sie 350 kg (2,78 kmoli) melaminy oraz 3,5 kg (0,36 krnoli) alkoholu furfurylowego. Calosc kondensuje sie w temperaturze 80—85°C do tolerancji 90%. Po uzyskaniu wlasciwej tolerancji zywice chlodzi sie do temperatury pokojowej.Przyklad II. Do reaktora jak w przykladzie I wprowadza sie 3,5 kg (0,42 kmoli) dwucyjanodwuami¬ du, 37,5 kg (0,2 kmoli) benzoguanaminy i wlewa 630 kg (7,8 kmola) formaliny 37% zakwaszonej 5% kwasem szczawiowym do pH — 4,0. Calosc kondensuje sie w temperaturze wrzenia przez 0,5 godz. Nastepnie mieszanine reakcyjna chlodzi sie do temperatury 50°C i alkalizuje trójetanoloamina do pH 8,5. Do tak przygotowanej mieszaniny wprowadza sie 388 kg (3,1 kmola) melaminy i wlewa 50 kg (0,51 kmola) alkoholu furfurylowego i calosc kondensuje sie w temperaturze wrzenia do tolerancji 60%. Po uzyskaniu wlasciwej tolerancji zywice chlodzi sie do temperatury 60°C i wprowadza 3 kc (0,02 mola) trójetanoloaminy.Przyklad III. Do reaktora jak w przykladzie I wsypuje sie 28 kg (0,33 kmola) dwucyjanodwuamidu, 300 kg (2,38 kmoli) melaminy, a nastepnie wlewa sie 700 kg (8,4 kmoli) formaliny 36%, zalkalizowanej dwuetanoloamina do pH 9,0. Calosc kondensuje sie w temperaturze 80-90°C przez 4 godz. Nastepnie mieszanine reakcyjna chlodzi sie do temperatury 60°C i wlewa 14,7 kg (0,15 kmoli) alkoholu furfurylowego.Calosc kondensuje sie w temperaturze 80—90°C do uzyskania tolerancji 80%.Przyklad IV. Reakcje przeprowadzono w warunkach jak w przykladzie . I, z tym, ze z melamina wprowadzono 35 kg (0,58 kmoli) mocznika.Przyklad V. Jak przyklad I, z tym ze zywice kondensuje sie do uzyskania tolerancji 15:1 i wprowadza 35 kg (0,28 kmoli) melaminy. Reakcje prowadzi sie dalej do uzyskania tolerancji 70%.Przyklad VI. Jak w przykladzie I z tym, ze nie dodano dwucyjanodwuamidu.Przyklad VII. Zywicami otrzymanymi w przykladach I—VI nasycano tkanine ze szkla beza Ikaliczne¬ go do uzyskania naniesienia 35—40% i czesci lotnych 3—4,5%. Arkusze nasyconej tkaniny prasowano na laminaty o grubosci ok. 1 mm w temperaturze 140-150°C pod cisnieniem 60 kG/cm2 przez 0,5 godz.Wlasnosci otrzymanych laminatów przedstawiono w tabeli85316 3 21 5000 3970 4520 3980 4550 3420 90 4100 2920 40 4090 3150 150 3160 1550 Laminat z zywica wg przykladu Wlasnosci 1 2 34 5 Wodochlonnosc, mg Wytrzymalosc na zginanie kG/cm2 w temp. 155°C, kG/cm2 po klimatyzacji w temp. 155°C przez 3 doby, kG/cm2 3870 4020 3270 2630 3270 1410 Wspólczynnik strat dielektrycznych tg 8, po moczeniu w H2 O przez 24 godz. w temp.20°C 0,03 0,04 0,04 0,08 0,03 0,18 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania modyfikowanej kompozycji melaminowo-formaldehydowej przez kondensacje aldehydu mrówkowego z melamina ewentualnie z dodatkiem mocznika i/lub benzenoguanaminy w temperaturze podwyzszonej w obecnosci modyfikatorów, znamienny tym, ze jako modyfikatory stosuje sie dwucyjano- dwuamid i alkohol furfurylowy, a reakcje prowadzi sie w dwóch etapach, przy czym dwucyjanodwuamid w ilosci 1—30 cz. wag. na 100cz. melaminy, przy pH 3—10 wprowadza sie w pierwszym etapie do srodowiska reakcji, a alkohol furfurylowy w ilosci 1—30 cz. wag. na 100 cz. melaminy przy pH 7—10(w drugim etapie otrzymywania zywicy.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze w czasie trwania procesu, po uzyskaniu tolerancji minimum 300% wprowadza sie melamine w ilosci do 20% calkowitej ilosci i/lub trójetanoloamine w ilosci do 10 cz. wag. liczac na 100 cz. melaminy. PL