RU1778122C - Электроизол ционна гранулированна термореактивна пресс-композици - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : пресс-композици  содержит продукт взаимодействи  меламина , формальдегида, капролактамэ и монометакрилового эфира этилен гликол  при мольном соотношении соответственно 1:2,5 - 3,0:0,02 - 0,22:0,01 - 0.06 100 мас.ч., волокнистый наполнитель40-195мас.ч., целевые добавки 3-6 мас.ч. Готов т св зующее смещением компонентов при 80°С в течение 60 мин, ввод т монометакриловый эфир этиленгликол  и продолжают синтез 80 мин при 85°С, рН 9 поддерживают введением триэтаноламина. Синтез прекращают при достижении водногочисла 2.Всмо лу добавл ют триэтаноламин дл  поддержани  рН 9, охлаждают и стабилизируют этанолом. Характеристики св зующего: содержание свободного формаьлдегида 1- 2%, продолжительность гелеобразовани  на полимеризационной плитке при 150°С 50-120 с. 4 табл.

Description

Изобретение относитс  к получению модифицированных меламино-формальде- гидных термореактивных гранулированных пресс-композиций, предназначенных дл  изготовлени  электроизол ционных и/или конструкционных материалов.

Известна пресс-композици , содержаща  в качестве св зующего модифицированную дициандиамидом и фурфуриловым спиртом меламино-формальдегидную смолу и стекловолокно в качестве наполнител .

Така  композици  позвол ет получать электроизол ционные материалы с повышенной термостойкостью, но обладает невысокими технологическими свойствами

(осыпание св зующего с наполнител , малый срок жизни св зующего).

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  термореактива  пресс-композици , содержаща  модифицированную капро- лактамом или аминокарбоновой кислотой меламино-формальдегидную смолу, наполнитель и целевые добавки. Смолу получают конденсацией меламина и формальдегида в присутствии 10-100% (от массы меламина) указанного модификатора или 0,11-1,1 мол  на 1 моль меламина. Пресс-композици  содержит 0,1-60% (от массы реакционной смеси) порошкообразных и/или волокнистых наполнителей - целлюлозы, солей щелочноземельных металлов типа сульфата или сульфида бари ,

Ч| XI 00

to

hO

а также целевых добавок: смазок, катализаторов , пластификаторов, красителей и т.п.

Пресс-композиции на основе модифицированной капролактамом меламино-фор- мальдегиной смолы, содержащие перечисленные наполнители, обладают улучшенной текучестью и повышенными физико-механическими свойствами в отвер- жденном состо нии. Однако использование известной смолы в качестве св зующего дл  получени  пресс-композиций типа стекло- волокнитов (особенно гранулированных) при малом содержании модификатора не дает положительного результата, т.к. в этом случае наблюдаетс  существенное осыпание св зующего с поверхности наполнител  (гранул), что приводит к нестабильности состава композиции и ухудшает свойства материалов на ее основе.

Увеличение содержани  модификатора - лактама приводит к уменьшению осыпани , однако при этом наблюдаетс  прилипа- ние композиции к поверхности формующего оборудовани  (валков, пресс- формы и пр.) и ухудшение качества поверх- .ности отпрессованных материалов. Кроме того, эти материалы имеют повышенное во- допоглощение.

Целью изобретени   вл етс  улучшение технологических свойств пресс-композиции и снижение водопоглощени  материалов на ее основе.

Это достигаетс  тем, что электроизол ционна  гранулированна  пресс-композици , включающа  модифицированную капролактамом меламино-формальдегид- ную смолу, наполнитель и целевые добавки, в качестве модифицированной капролактамом меламино-формальдегидной смолы содержит продукт взаимодействи , моль:1 меламина, 2,5-3,0 формальдегида, 0,02- 0,22 капролактама и дополнительно 0,01- 0,06 монометакр 1лового эфира этиленгликол  при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Продукт взаимодействи  меламина, формальдегида, капролактама и монометакрилового эфира этиленгликол  ;100

Наполнитель40-195

Целевые добавки3-6

В пересчете на 100% -ное содержание нелетучих веществ.

Наполнител ми могут служить обычно используемые дл  этой цели волокнистые и/или порошкообразные минеральные или органические вещества - стекловолокно, целлюлоза, древесна  мука, каолин, кварц, тальк, соли щелочноземельных металлов и т.п.

В качестве целевых добавок примен ют стеараты металлов, аминосиланы, двуокись титана и др.

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.

Примеры 1-11.В реактор, снабженный мешалкой и обратным холодильником, загружают формалин (ГОСТ 1625-75). Формалин нагревают до 60°С и нейтрализуют

0 триэтаноламином (ТУ6-09-2443-72) (или NaOH, КОН) до рН 9 ( 0,7 от общего количества ). После этого загружают капролактам (ГОСТ 7580-86) и меламин (ГОСТ 7579-76) и поднимают температуру до 80°С. Через 60

5 мин в колбу ввод т монометакриловый эфир этиленгликол  (ТУ6-01 -1240-80) и продолжают синтез смолы ориентировочно 80 мин, контролиру  процесс по изменению температуры , рН и водного числа. Температура

0 должна быть 85°С, рН поддерживают на уровне 9 введением дополнительного количества триэтаноламина. Синтез прекращают при достижении водного числа 2. В полученную смолу при необходимости сно5 ва добавл юттриэтаноламин дл  поддержани  рН на указанном уровне, охлаждают ее до температуры 20°С и стабилизируют этанолом .

Полученна  смола длительное врем 

0 сохран ет хорошие технологические свойства . Ее в зкость возрастает в 2,5-3 раза только через 16-18 сут хранени . В отсутствие модифицирующих добавок смола сильно загустевает и желирует через 3-5 сут.

5 Рецептура смол, синтезированных по описанной методике с различными соотношени ми реагентов, представлена в табл.1, а их характеристики показаны в табл.2. Приме 13-14. Получение гранулиро0 ванных пресса-композиций на основе рубленого стекловолокна (таблетированных стекловолокнитов типа путанка).

Тальк молотый и стеарат кальци  15 ч перемешивают в шаровой мельнице. В сме5 ситель типа Вернер унд Пфл йдерер загружают меламиноформальдегидную смолу и постепенно при перемешивании добавл ют аминосилан. Затем туда же ввод т отдельными порци ми смесь талька и

0 стеарата кальци , а затем рубленое (-20 мм) стекловолокно. Через 15 мин полученную однородную массу выгружают на металлические поддоны, раскладывают равномерным слоем и сушат при 90°С примерно 1,5 ч

5 до содержани  летучих около 3%. Высушенную массу извлекают из поддонов и гранулируют (таблетируют) на гидравлическом прессе и форме с внутренним размером 20x30x5 мм, нагретой до 90°С в течение 30 с при удельном давлении 75 МПа. Методом

пр мого прессовани  из полученных гранул (таблеток) изготавливают стандартные образцы по режиму:

Температура прессовани , 150°С Удельное давление, МПа 30 Врем  выдержки, 2 мин на 1 мм толщины образца,

Рецептура соответствующих пресс- композиций представлена в табл.3. Их технологические свойства, а также физико-механические и диэлектрические свойства полученных на их основе материалов (аминопластов) показаны в табл.4.

Примеры 15-21. Получение гранулированных пресс-композиций на основе стеклоровинга (стекловолокнитов типа ГСП).

Получают однородную суспензию талька и стеарата кальци  в смеси меламино- формальдегидной смолы и аминосилана по технологии, описанной в примерах 13-14. Суспензию заливают в ванну, через которую прот гивают со скоростью до 5 м/мин стеклоровинг линейной плотности 420- 1260текс. В ванне ровинг огибает и вращает лопастное колесо, что обеспечивает перемешивание и предотвращает расслаивание св зующего. Пропитанный ровинг поступает в сушильную камеру, где при 140°С происходит удаление основного количества растворителей (воды и спирта). Окончательное удаление растворителей и предполиме- ризаци  происход т во 2-й камере при 160°С. После выхода из нее высушенный и пропитанный св зующим ровинг подают на вращающуюс  фрезу и руб т на гранулы длиной 20 мм. Насос св зующего на ровинг составл ет 60%, содержание летучих 3%. Из полученных гранулированных материалов методом пр мого прессовани  получают стандартные образцы по режиму: Температура прессовани  150°С Удельное давление35 МПа

Врем  выдержки2 мин на мм

толщины образца

Рецептура гранулированных пресс- композиций дана в табл.3. Их технологическиесвойства ,атакже физико-механические и диэлектрические свойства полученных на их основе материалов (аминопластов) показаны в табл.4.

Пример 22-23. Получение гранулированных пресс-материалов с неорганическими порошкообразными наполнител ми.

В смеситель типа Вернер унд Пфл йде- рер заливают смесь меламино-формальде- гидной смолы и аминосилана. Неорганические наполнители (тальк, кварц порошкообразный) и стеарат кальци  смешивают в шаровой мельнице в течение 1,5 ч. Затем смесь посошков равномерно добавл ют в смеситель при вращающейс  мешалке . Полученную после 30 мин 5 перемешивани  массу выгружают и раскладывают на поддоны, которые помещают в термостат дл  сушки. Сушку провод т 6 ч при 90°С до содержани  летучих 4%. Высушенную массу извлекают из поддонов, дро- 10 б т на небольшие кусочки (средний размер 2.5 мм). Измельченную массу загружают в экструдер-гранул тор, пластицируют при 90°С и выдавливают через фильеру диаметром 2 мм. Вращающимис  ножами, распо- 15 ложенными снаружи вплотную к плоскости фильеры, масса разрезаетс  на гранулы диаметром 2 мм и длиной 7 мм. Из полученного таким образом гранулированного материала прессуют образцы дл  испыта- 0 ний по режиму:

Температура прессовани  150°С Удельное давление20 МПа

Врем  выдержки2 мин на 1 мм

толщины 5образца

Рецептура материалов приведена в табл.3, а свойства полученных аминопластов - в табл.4.

Примеры 24-25. Получение пресс-по- 0 рошков с органическими наполнител ми.

В смеситель типа Вернер унд Пфл йде- рер заливают меламино-формальдегидную смолу, затем загружают предварительно разрыхленную древесную целлюлозу. Че- 5 рез 30 мин в смеситель добавл ют двуокись титана и стеарат кальци  и продолжают перемешивание еще 20 мин. Полученную однородную массу выгружают на поддоны, равномерно раскладывают и высушивают в 0 термостате при 90°С 4 ч до содержани  летучих 4%, Высушенную массу извлекают из поддонов и дроб т на кусочки до размера частичек не более 2 мм. Измельченную массу гранулируют как в примерах 23-24. 5 Методом пр мого прессовани  из гранулированного материала формуют образцы по режиму, что и в примерах 23-24. Рецептуры и свойства аминопластов приведены в табл.3 и 4 соответственно. 0 Из результатов, приведенных в табл.4, следует, что введение в композиции моно- метакрилового эфира этиленгликол  на стадии синтеза меламино-формальдегидной смолы, содержащей е-капролактам. способ- 5 ствует улучшению технологических свойств композиций: уменьшаетс  осыпаемость св зующего с наполнителей, увеличиваетс  текучесть композиций. Така  модифицика- ци  приводит в отвержденном материале к снижению уровн  водопоглощени  и лучшему сохранению диэлектрических свойств материала после выдержки в холодной воде .

Полученные на основе продукта взаимодействи  меламина, формальдегида и монометакрилового эфира этиленгли- кол  пресс-композиции имеют достаточно высокий уровень прочностных и диэлектрических свойств и дугостойко- сти и по своим характеристикам заметно превосход т материалы на основе меламино-формальдегидной смолы, полученной без метакрилового эфира этиленгликол . Эти материалы имеют хорошие технологические свойства, изготавливаютс  в виде сыпучего гранулированного материала и их можно перерабатывать нар ду с пр мым прессованием высокопроизводительными способами литьевого прессовани  и лить  под давлением.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электроизол ционна  гранулированна  термореактивна  пресс-композици , содержаща  модифицированную капролактамом меламино-формальдегидную смолу, наполнитель и целевые добавки, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  технологических свойств и снижени  водо- поглощени  материалов на ее основе, она в

   качестве модифицированной капролакта- мом меламино-формальдегидной смолы содержит продукт взаимодействи  меламина, формальдегида, капролактама и монометакрилового эфира этиленгликол  при мол рном соотношении соответственно 1:2.5-3,0:0,02-0.22:0.01-0,06 при следующем соотношении компонентов мас.ч.: продукт взаимодействи  меламина, формальдегида, капролактама и монометакрилового эфира этиленгликол  при мол рном соотношении соответственно 1:2,5-3,0:0,02-0.22:0,01-0.06 - 100; наполнитель - 40-195; целевые добавки - 3-6.

   Числитель - нас. ц. на 100 мас.ч. меланина:, знаменатель - ноль/ноль нелэмина Введен после проведени  синтеза модифицированной кэпролактамом смолы.

   Таблица2

   Компонент пресс-композиции |Содержание мае.ч., о примере

   ....-..„...,.-...-.-,--.-,--.-J.-----J-----J. т -. 1 г J5 контр.1 J контр. II контр. II контр.IKOHTP. |J KOHTPJ

   Рубленое стекловолокно

   (ГОСТ 17133-79)

   Стеклоровинг (ГОСТ 17139-79)

   Кварц пороикообраэньй марки Б (ГОСТ 9077-72) Двуокись титана марки Р-1 (ГОСТ 9896-75)

   Сульфатна целлюлоза (ГОСТ 191126-78)

   В пересчете на 100t по содержанию нелетучих веществ.

   Наименование показателей

   Номера примеров

   13

   . ..---------р----.-р--:--р-----|-г---,----р-----р---у--5- -:г-;

   контр. I КОНТР. I контр. | . ...1-™лl ™:J-

   Неотвёркдённа  пр«сс-компо ици  Содержание летучих продуктов,t 3,2

   3,3 3.3 3,5 3,9 3.8 Ч

   125 130 120 140125160

   4.1 3,6 3,5 3.7 «1.1 ,3 150 125 105 115 145 152

   Капа  Сред- Мала Сред-Средн  Высока Мала Сред-Высо-Сред-Высо-Мала Средн  

   н  н  и  капк  ка 

   0,17 0,26 0.120,260.090.130,270.460.300,300.520,180.23

   17114111310116514613755«9891

   160 91

   I O 76

   90 85

   86

   78

   102

   96

   79

   ч.З 4,5 12,5 10,6

   Текучест по Рашигу, мм135

   Осылаемость (св эуюхего с наполнител )

   Отвераденна  поесс-коипозици  Водопоглоцамие а в холодной вода при С

   Прочность при иагибе , Ж1а Ударна  в зкость по варпи, кДж/м

   Удельное объемное сопротивление , Ои-н

   RS M(15-3SC)i5-75 Сопротивление изол ции, Ом

   а)R,- M(15-35C) i5-75

   б)после 2( ч выдержки «

   -.10 2.10 6..0 МО 7-10 3-10 6„о 1. - --Дугостойкость . с186184 188 182 185183187184 183 175 174 168 16J

   2.10 МО 5.10  2,5.10 5-1010 3-1 О 8-ю 4 -ю 2.5-1С/0 3 -10 ° 2,5.10 M0rt 9Я01 МО11 8-10( 7-ю 4 Ю4 в.ЯО11 6-10м 7,5-lrf Таблица )

   100

   100 ICO

   100

   100 100

   вс

   80

   1.5 1,5

   40 4о

   Таблица

   Номера примеров

   --р----.-р--:

   ...1-™лl ™

   4.1 3,6 3,5 3.7 «1.1 ,3 150 125 105 115 145 152

   78

   102

   96

   79

   ч.З 4,5 12,5 10,6