SU924059A1 - Способ гранулирования фенопластов1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к промышленности пластических масс, а именно 'к гранулированию порошкообразных фенопластов.

Известен способ гранулирования фенопластов, согласно которому фракцию с определенным размером частиц получают путем пневмоотбора или рассева порошка, изготовленного размолом пресс-материала после обработки на вальцах или в шнеке [11.

Однако в процессе размола образуется 30-45% пылевидной фракции, которая не поддается дозированию, в связи с чем она непригодна для переработки на литьевых реактопластавтоматах.

Кроме того, наличие'большого количества пыли повышает опасность производства, так как пыль может образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

Пылевидная фракция по известному способу снова возвращается в цикл,

2

что резко снижает производительность основного оборудования, вследствие специфических свойств реактопластов а именно их способности необратимо отверждаться при повышенных темпё⁵ ратурах, этот способ не может найти широкого промышленного применения.

В процессе продвижения расплава фе• нопласта к профилирующей решетке и экструзии происходит дополнительный

¹⁰ разогрев материала за счет возникающих сил трения и преждевременное его отверждение в фильерах решетки и на гранулирующих ножах. Зарастание фильер и ножей приводит к частым полом¹⁵ кам и остановкам гранулятора, что снижает производительность процесса. Кроме того, дополнительная тепловая обработка вызывает ухудшение литьевых свойств гранулированного фено^М пласта.

Известен также способ получения

термореактивных фенолформальдегидных порошков, согласно которому для

924059

агломерации частиц размером менее 85 меш. (180 мкм)пресс-порошок обрабатывают жидкими продуктами: алкилфенил-, фенилалкиловыми эфирами органических и неорганических кислот, а также хлорированными углеводородами, которые наносят расплылением. Указанные вещества известны как нереакционноспособные пластификаторы, улучшающие текучесть. Использование их в качестве связующего для агломерации пыли обеспечивает уменьшение количества пылевидной фракцииГ2].

Однако в готовом изделии указанные продукты могут ухудшать прочные ^свойства, они мигрируют на поверхность изделий, ухудшая внешний вид и нарушая стабильность свойств. Изделия на основе фенопластов, полученных известным способом, часто имеют дефекты (вздутия), образующиеся вследствие неполного испарения пластификатора во время формования. Кроме того, при хранении материал слеживается за счет выпотевания связующего. При этом сыпучесть его ухудшается, следовательно, ухудшается и дозируемость, необходимая для переработки реактопластов.

Известен также способ гранулирования фенопластов напылением при 6О^-7О°С 8-10 вес.% связующего, в качестве которого используют одно или смесь нескольких соединений, выбранных из группы: этилен-гликоль, одноатомный спирт диэтиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, крезол, ксиленол, толуидин, фурфурол, толуол, ксилол, анилин, дибутилфталат, этилацетоацетат, трикрезилфосфат, тунговое или льняное масло. Смесь тщательно перемешивают. Полученный материал легко перерабатывается литьем под давлением СЗЗ- _ч

Указанные вещества, являющиеся реакционноспособными пластификаторами, не все могут широко применяться в промышленном масштабе. Такие как крезол, фурфурол, толуол, анилин отличаются высокой^гтоксичностью. Тунговое и льняное масло являются дорогостоящими и дефицитными продуктами. Наиболее широко как пластификатор из перечисленных веществ применяют ФУРФУРОЛ. Однако фурфурол, как все реакционноспособные пластификаторы повышает вязкость расплава, ‘ скорость отверждения материала мала.

Цель изобретения - снижение вязкости расплава и повышение скорости отверждения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве связующего берут водорастворимый термореактивный олигомер с мол. массой 130-300, выбранный из группы: фенолформальдегидный, ацетоноформальдегидный олигомер, продукт взаимодействия фенолформальдегидного олигомера с кубовым остатком капролактама при их весовом соотношении 1:0,8-1,2 соответственно.

Применение водорастворимого низкомолекулярного олигомера с мол. мас·^ сой 130-300 обеспечивает выход гранулированной фракции 88-91%, получение прочных гранул, не разрушающихся при транспортировке и хранении.

Указанное связующее является пластификатором, придающим материалу хорошие литьевые свойства.

Кроме того, связующее повышает скорость отверждения материала за счет активного участия в пространственной сшивке молекул смолы, обусловленного значительной долей метилольных групп, что характеризуется низким молекулярным весом;

Связующее обеспечивает также снижение вязкости расплава.

Активное взаимодействие связующего с функциональными группами смолы способствует улучшению качества изделий и повышению срока их службы. Высокомолекулярное связующее Смол, массой более 3θθ) не обеспечивает повышение скорости отверждения, так как доля активных метилольных групп в нем уменьшена за счет большей глубины конденсации.

Процесс скатывания осуществляется в тарельчатом грануляторе при 60-70°С в течение 15-30 мин. Для предотвращения слеживаемости в фенопласт добавляют твердые смазочные вещества, например стеарат кальция или стеарин, в количестве 0,2-0,3% от веса материала. Возможно опудривание готовых гранул указанными веществами.

П р и м е р 1. Порошкообразный фенопласт марки 03-10-02 с содержанием пылевидной фракции 43% подают на тарелку тарельчатого гранулятора, имеющую наклон 35“55° и вращающуюся со скоростью 15"25 об/мин, туда же через форсунку вводят фенолформальдегидный олигомер с мол. массой

5

924059

6

130 в количестве 8% от веса фенопласта и окатывают при 60°С в течение 30 мин. Затем вводят стеарат кальция в количестве 0,3% от веса загружаемого материала и перемешивают 5 в течение 10 мин.

Содержание пыли в фенопласте снижается до 11%. Выход гранулированной фракции составляет 89%.

Пример 1. Порошкообразный фенопласт по примеру 1 окатывают в присутствии ацетоноформальдегидного олигомера с мол. массой 210, взятого в количестве 9% от веса фенопласта, при 70°С в течение 20 мин. '⁵

Содержание пыли при этом снижается до 12%. Выход гранулированной фракции составляет 86%.

П р им ер 3. Порошкообразный фенопласт по примеру 1 окатывают й> в присутствии продукта взаимодействия фенолоформальдегидного олигомера и кубового остатка капролактама с мол. массой 300, взятого в количестве 10% от веса фенопласта, при 70°С ²⁵

в течение 15 мин.

Указанный продукт получают смешением олигомера и кубового остатка, .взятых в весовом соотношении 1:1, и выдержкой при 50-б0°С в течение ₃₀ 30-40 мин при перемешивании.

Выход гранулированной фракции составляет 91,2%.

Пример^; (сравнительный) . Порошкообразный фенопласт по примеру 1 окатывают в присутствии фурфурола, взятого в количестве 9% от веса фенопласта, при 70°С в течение 20 мин. Выход гранулированной фракции составляет 91,2%.

В табл.1 приведены показатели, характеризующие переработочные свойства фенопласта, гранулированного предлагаемым способом (примеры 1-3)· в сравнении со свойствами фенопласта по известному способу (пример 4)

Как видно из табл.1 коэффициент эффективной вязкости расплава гранулированного фенопласта, полученного предлагаемым способом, снижен на 15-30%, а время отверждения на 12-29%

В таб.2 представлены данные, характеризующие физико-механические свойства фенопластов, полученных срав ниванием способами.

Как видно из таблицы, свойства фенопласта, гранулированного способом по изобретению, находятся на уровне с известным.

Предлагаемый способ позволяет получать гранулированный литьевой фенопласт с улучшенными переработочными свойствами, он отличается низкой вязкостью расплава (коэффициент эффективной вязкости снижен на 15' 30%), высокой скоростью отверждения (время отверждения снижение на 12-29%).

Указанные преимущества позволяют повысить производительность литьевых машин, срок их службы, обеспечивают возможность изготовления крупногабаритных изделий сложной конфигурации.

Кроме того, применение термореактивного водорастворимого олигомера позволяет улучшить условия труда, так как концентрация выделившихся токсичных мономеров процессе литья будет в десятки раз меньше по сравнению с количеством чистого ферфурола или других веществ, выделившихся при использовании известного способа..

7	924059	т	8 а б л и ц а 1
Показатели	Фенопласт по предлагаемому способу	Фенопласт по известному способу
.................	Пример .......	Пример 2	Пример 3	Пример 4
Время< вязкотекучего состояния при 120°С и градиенте скорости сдвига 15 г/с, с	76	88	93	90
Время вязко-текучего состояния при 170°С и градиенте скорости сдвига 0,015 1/с,	с 35	34	39	25
Коэффициент эффективной вязкости, П	0,64-10*	0,79-Ю*	0,79‘105	0,93-Ю5
Максимальное время отверждения, с	100	114	108	141

Таблица 2

Показатели	Фенопласт по предлагаемому	Фенопласт по
	способу.		известному способу Пример 4
	Пример I Пример .2......1.2........	Пример 3

189 200 190

Текучесть по Решину, мм

163

Ударная вязкость

на образцах без.

надреза, кДж/м¹ 6,7

Разрушающее напряжение при статическом изгибе, мПа 78

"Теплостойкость по

Мартансу,°С 135

5,23

73,7

153

5,8

79

136

5,46

71,3

151

9

924059

10

Продолжение табл.2

Показатели	Фенопласт по предлагаемому способу 5	Фенопласт по известному способу
Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
Водопоглощенив, мг	-	43	30	34
Усадка, %	0,9	0,5	0,8	1,02
Сыпучесть, с	13,0	12,5	13,о	11.4

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ гранулирования фенопластов напылением 8-10 вес Л связующего при б0“70°С на порошкообразный фенопласт, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости расплава и повышения скорости отверждения, в качестве связующего берут водораст- ²⁵ воримый термореактивный олигомер с мол.массой 130-300» выбранный из группы: фенолформальдегидный, ацетоноформальдегидный олигомеры, продукт взаимодействия фенолформальдегидного ³⁰

   олигомера с кубовым остатком капролактама при их весовом соотношении 1:0,8-1,2-соответственно. ·