BE375766A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX PRODUITS   RESINEUX" -   
L'invention vise les compositions résineuses en général et par- ticulièrement les compositions résineuses du type phénol-formaldéhyde qui restent liquides à la température ambiante, pendant un temps indéfini, et que la chaleur permet de convertir et de   transfomer   en substance   dure:,   insoluble et infusible. 



   La   Société'demanderesse   a découvert des compositiong résineuses du genre phénol-aldéhyde, qui restent indéfiniment liquides à la température am- biante, et qui peuvent être amenées de   façon   rapide par la chaleur à l'état infu- sible, insoluble et dur, et qui une fois transformées ne peuvent plus être amenées par l'action de la chaleur à l'état caoutchoutique Il est avantageux de produire une résine qui, de l'état normal liquide, se polymérise par chauffage pour prendre 

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 l'état dur, infusible et n'est plus susceptible de reprendre l'état primitif par chauffage ultérieur,

   parce que c'est dais cet état dur et   Infusible   que les compositions résineuses de ce genre offrent les qualités mécaniques et électri- ques les meilleures et la plus grande résistance aux agents chimiques et à la      chaleur* Il est évidant que la manipulation d'une résine qui reste liquide pen- dent un temps indéfini, et qui doit servir, soit à l'imprégnation, soit au mou- lage, etc - - convient mieux qu'une résine à l'état semi-plastique du solide, ou qu'une résine dissoute dans un solvant. 



   Suivant la présente invention, la société demanderesse a   décou-   vert qu'une résine du type spécifié, possédant les propriétés désirables   indi@   quées ci-dessus, peut s'obtenir si on fait réagir un élément phénolique et un élément aldéhyde dans certaines conditions appropriées et en présence de car- tains ingrédients* A titre   d'exemple,   an peut citer un mode de préparation d'une composition résineuse du type envisagé. On peut faire réagir 30 parties en poids de orésol, 18 parties de paraformaldéhyde, 2 parties de triéthanolamine, dans un récipient approprié.

   A ce mélange, on ajoute une partie en poids de bromure de potassium, 0,5 partie en poids d'urée, et 0,5 partie de carbonate de guanidi- ne dissouts dans le minimum d'eau* Ce mélange en pâte est rapidement chauffé à la température de 95 à 100  C en'même temps qu'il est agité, puis on le refroi- dit rapidement à la température ambiante. La résine obtenueest un liquide olair, de couleur sombre rouge-brun, qui   conserve   indéfiniment l'état liquide. 



   Cette résine liquide peut aisément se convertir pour prendre la forme dure, infusible et insoluble, par une simple polymérisation. Par exemple, la résine liquide peut être versée dans un moule approprié et chauffée à 90 C. 



  Dans l'espace d'une heure environ, la gélatinisation se produit, et au bout de cinq ou six heures supplémentaires, la résine a pris l'état dur On peut alors placer le moule contenant la résine dans un four chauffé à   105 C.   ou au-delà, et compléter la polymérisation en l'espace d'environ 20 heures. La résine obte- nue est alors à l'état infusible, insoluble et elle est très dure et très réels- tante. On ne peut plus lui faire prendre par chauffage la forme plastique ni la consistance du caoutchouc. On retire le moule à résine du four et on le laisse refroidir- Après quoi, on peut sortir la résine du moule en tapant   logeraient.   tandis qu'une heure suffit pour la gélatinisation à 80  C, il lui faut 18 à 20 heures pour   gélatiniser   à 60 C.

   La couleur de la résine polymérisée peut varier du jaune-blanc au rouge-brun, suivant la matière utilisée' 

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Si on veut se servir de la résine pour l'imprégnation d'une substance, on chauffe celle-ci et on la plonge dansla résine liquide à la tem- pérature ambiante* Cette résine peut, si on le désire, subir d'abord un légère chauffage préalable; s'il s'agit par exemple d'imprégner une bobine électrique,   on peut passer la bobine dans une chambre dans laquelle on fait alors le vide :   après quoi, on introduit alors la résine liquide, on applique la pression, on re- tire cette pression, et on cuit la bobine imprégnés comme il est indiqué ci-des- sus. 



   Dans l'exemple donné, on envisage l'utilisation de crésol ou de paraformaldéhyde, mais il   va/   de soi que l'invention n'est pas limitée à l'appli- cation de ces matières On peut, au lieu de orésol, utiliser d'autres produits phénoliques, par exemple un phénol quelconque, ou un mélange de crésol ou de phé- nol en toute proportion désirée. De marne, la paraformaldéhyde peut être remplacée par l'importe quel autre élément formaldéhyde. Le mieux est d'utiliser l'élément   al@éhyque   sous fonne non aqueuse, de manière à éviter tout excès d'eau pendant la cuisson ou polymérisation. Un excès d'eau aurait alors pour résultat la formation d'une résine hétérogène. Le rapport de l'élément aldéhyque à l'élément phénolique est d'environ 1-5 à 2 molécules du premier pour un molécule du second.

   Si on uti- lise moins de 1-5 molécule'de l'élément aldéhyque pour une molécule de l'élément phénolique, on augmente beaucoup la durée de la polymérisation. La résine polymé- risée tend à prendre l'état soluble et fusible. Commercialement, on peut utiliser la solution de 35 à 40 % de   formaldéhyde     (au   lieu de paraformaldéhyde, mais il n'est pas avantageux de le faire, parce qu'elle introduit un grand excès d'eau dans la résine, ce qui entraîne des pertes considérables dans la conversion à   l'étatoluble   et infusible, prolonge la durée de cette conversion, puisque l'eau doit s'évaporer avant que la matière ne fasse prise.

   Cependant, si on prépare soi-   g@eusement   la résine en utilisant une solution aqueuse de formaldéhyde, on ob- tient les mêmes résultats que si on utilise le   paraformaldéhyde.   



   Dans la préparation des résines, il est important d'utiliser la triéthanolamine et la bromure de potassium. pour arriver à un bon résultat final, La   triéthanolamine   est, par sa nature, une substance basique relativement   réels-'   tante, mais son rôle dans   la   condensation du produit phénolique et de l'élément aldéhyque n'est pas simplement celui d'un catalysant (comme par exemple l'hydro- xyde d'ammonium ou de sodium, ou l'hexaméthylènetétramine. En effet lorsqu'on 

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 utilise ces dernières substances, on obtient une résine liquide qui polymérise continuellement, et bientôt perd   l'état   liquide à la température ambiante, en devenant visqueuse, puis dure en quelques jours.

   La   triéthanolamine   peut   titre   remplacée par la   monoéthal@mine   ou la diéthanolamine; ou bien par la qualité commerciale de la triéthanolamine consistant en un mélange des trois éthanolami- nes. Environ 5% de la triéthanolamine du   commerça   est la proportion maximum qu'on peut utiliser dans la résine, car, si on la dépassait, on aurait formation d'écu- me au cours de la conversion à   l'état   infusible, même en présence du bromure de potassium. La   triéthal@@mine,   outre son action   catalysante   s'oppose à la poly- mérisation de la résine liquide à la température ambiante et confère au produit final une   structure   amorphe homogène. 



   Autant qu'on a pu juger la Société demanderesse, le rôle du bromure de potassium est celui d'un agent disperseur agissant pour maintenir la fluidité de la masse en réaction et empêcher la formation rapide d'agrégation moléculaire. Le bromure de potassium empêche aussi la formation d'écume pendant le passage de la résine à l'état insoluble et   infusible.   Au lieu du bromure de potassium, on peut utiliser d'autres agents de dispersion, et dans l'ordre d'ef-   ficacité décroissante, on peut citer les suivants t iodure de potassium, bromure   de potassium, acétate de sodium ,   iodure   de sodium, benzoate de sodium, chlorure de calcium, salycilate de sodium, chlorure de potassium, nitrata de potassium, nitrate de sodium, bromure de sodium, chlorure de   sodium,   formiate du sodium,

   tartrate de potassium, citrate de sodium, sulfate de potassium, sulfate de so- dium. 



   L'urée et la guanidine constituent, des additions catalysantes utiles pour réduire le temps de conversion de la résine à l'état infusible, et pour éviter des pertes considérables par évaporation avant gélatinisation. 



  Quand on utilise l'urée dans la résine, on doit employer une proportion intérieu-   re   à 4% pour éviter le craquelage de la résine polymérisée par chauffage prolongé Quant au carbonate de guanidine. la proportion recommandable est inférieure à 1,5% environ. Quand on utilise 0,9% d'urée pour 0,9% de carbonate de guanidine, la résine liquide se gélatinise en une heure et devient dure en cinq ou six neures à 80 C, avec de faibles pertes. La complète conversion s'obtient à 105 C en 20 heures- Si on n'utilisait pas le carbonate de guanidine, la même résine   ae   géla-   tiniserait   en 4 à 8 heures, deviendrait demi-dure en 18 heures, et enfin durci- rait 

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 en 20 à 22 heures à 80  0 avec une perte considérable.

   On peut remplacer le carbonate de guanidine par une proportion équivalente d'urée. Si on le désire, on peut ajouter des charges de différentes sortes, des pigments, colorants etc - - , à la composition originale résineuse liquide, avant conversion à l'état dur et fusible.

Claims (1)

1. RESUME - - - - - - - - - - - - - L'invention vise des perfectionnements apportés à la production des résines artificielles et produits en dérivant, à titre de produits indus- triels nouveaux, convenant à de nombreuses applications et notamment à l'impré- gnation des appareils électriques.