CS258209B1

CS258209B1 - Modifikótory nadúvadie

Info

Publication number: CS258209B1
Application number: CS861636A
Authority: CS
Inventors: Milan Dimun; Miloslav Milichovsky; Miroslav Mikel; Jiri Subrt; Viera Kabatova; Eva Zemanova; Dusan Belko; Stefan Truchlik; Borivoj Tomis; Svatopluk ZEMAN
Original assignee: Milan Dimun; Miloslav Milichovsky; Miroslav Mikel; Jiri Subrt; Viera Kabatova; Eva Zemanova; Dusan Belko; Stefan Truchlik; Borivoj Tomis; Svatopluk ZEMAN
Priority date: 1986-03-11
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1988-07-15
Also published as: CS163686A1

Abstract

Použitie močovinoformaldehydovými kondenzátmi povrchovo aktivovaných práškových vodonerozpustných anorganických substanci!, charakterizovaných obsahom popola 1,2 až 92,3 % hmot., ako aktivátorov pri výrobě a/alebo aplikácii nadúvadiel na báze l,5-metano-3,7-dinitrózo- -1,3,5,7-tetraazacyklooktánu a/alebo azodikarboxamidu v množstve 5 až 65 % hmot. na hmotnost! rezultujúcej zmesi. Vhodné najma pri výrobě a aplikácii gumárenských nadúvadiel.

Description

Vynález sa týká použitia močovinoformaldehydovými kondenzátmi povrchovo aktivovaných vodonerozpustných anorganických substáncií ako modifikátorov pri výrobě a/alebo.aplikácii nadúvadiel na báze 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu a/alebo azodikarboxamidu.

Nadúvadlá na báze 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DNPT), v v závislosti od požiadaviek výrobných technologií gumárenského priemyslu a priemyslu umělých hmĎt, obsahujú zhruba 40 až 90 % hmot. aktívnej zložky. Koncentrované nadúvadlo obsahuje určité množstvo minerálneho oleja alebo iného flegmatizačného činidla pre zníženie prašnosti a citlivosti k rázu. Zvýšenie bezpečnosti pri preprave a skladovaní a zároveň zlepšenie poréznej štruktúry lahčených výrobkov je dosahované riadením aktívnej zložky neutrálnou anorganickou přísadou, ako kaolínom, mikromletým vápencom, hydratovaným boraxom, síranom sodným, mikromletým zeolitom a pod.

Pre odstránenie nepříjemného zápachu, ktorý je produkovaný termolýzou DNPT v procese lahčenia najma gumárenských výrobkov, sú k nadúvadlám přidávané dezodoračné činidlá typu zmesi metylolmočovin s metylénbismočovinou, popr. zároveň (glykol, glycerín a pod.), alebo biuret, vodonerozpustné deriváty močoviny, najma nezosietované vodonerozpustné močovinoformaldehydové kondenzáty, a iné.

Pri aplikácii nadúvadiel na báze azodikarboxamidu najma v gumárenskom priemysle, alebo pri lahčení etylén-vinylacetátových kopolymérov sa žiada znížit teplotu rozkladu tejto azozlúčeniny, teda ju aktivovat. Dosahuje sa toho prídavkami různých aktivátorov, najma solí zinku a iných kovov, hexametyléntetraminu, biuretu, no tiež vodonerozpustných derivátov močoviny alebo 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DNPT).

Použitie samotných vodonerozpustných derivátov močoviny, najmS močovinoformaldehydových kondenzátov, ako modofikátorov nadúvadiel sa vzhladom k rastúcim cenám surovin a energií pre ich syntézu ukazuje čo raz vačšmi menej výhodným,· ich riadenie, resp. čiastočná náhrada dostupnými a lačnými mikromletými minerálmi (vápenec, kaolín, zeolity) je sice určitým riešením z hladiska technicko-bezpečnostných parametrov a nukleačných vlastností rezultujlcich nadúvadiel, ale v případe zmesi na báze, 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu sa negativné premietne do dezodoračných vlastností nadúvadla v důsledku zníženia sumárneho povrchu častíc dezodoračního činidla s náhradou v uvedenom zmysle súvisjaceho.

Okrem toho s postupujúcim vyčerpáváním ložísk kvalitných, světlých odtieňov minerálov (kaolínu, zeolitov, vápenca) sa dostává do popredia otázka ekonomického využitia menej atraktívnych, vačšinou tmavo zfarbených minerálov ako plnidiel v gumárenskom, plastikárskom i napr. v papierenskom priemysle; netřeba tu zdůrazňovat, že takéto plnidla a modifikátory nie je možné použit pri bielych a světlých odtieňoch výrobkov vyměňovaných odvětví priemyslu a že uvedený problém nie je možné riešiť iba mechanickými zmesami mikromletých minerálov tmavšieho zfarbenia s bielymi pigmentami, ako sú napr. i vodonerozpustné práškové močovinoformaldehydové kondenzáty.

Hoře uvedené a iné nedostatky rieši postup podlá tohto vynálezu, ktorý spočívá v v použití močovinoformaldehydovými kondenzátmi povrchovo aktivovaných vodonerozpustných anorganických substáncií, ako je kaolín, zeolity, uhličitany alebo sírany prvkov alkalických zemin a pod., charakterizovaných obsahom popola 1,2 až 92,3 % hmot., ako modifikátorov pri výrobě a/alebo aplikácii nadúvadiel na báze 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu a/alebo azodikarboxamidu v množstve 5 až 65 % hmot. na hmotnost rezultujúcej zmesi.

Výhodou postupu podlá tohto vynálezu je snadná dostupnost povrchovo aktivovaných vodonerozpustných anorganických substácií, spočívájúca v kyslo katalyzovanej kondenzácii močoviny s formaldehydom za přítomnosti suzpenzie tej ktorej anorganickej substáncie v reakčnej zmesi. Vzhladom k vysokej krycej schopnosti vodonerozpustných močovinoformalde258209 hydových kondenzátov je možné využit menej hodnotné, tmavo zfarbené minerály, Čo je dalšou výhodou postupu podlá tohto vynálezu.

Vhodnou volbou obsahu anorganickej vodonerozpustnej substáncie v jej povrchovo močovinoformaldehydovými kondenzátmi aktivovanom analogu je možné napr. připravit dezodoračné, resp. aktivačně činidlo, majúoe v tomto smere rovnakú účinnosť, ako samotný močovinoformaldehydový kondenzát, čo je dalšou přednostou tohto vynálezu, nakolko je tak možné realizovat úsporu formaldehydu a močoviny v syntéze modifikátoru. ,

Použitie močovinoformadehydovými kondenzátmi povrchovo aktivovaných práškových vodonerozpustných anorganických substáncií podlá tohto vynálezu ako modifikátorov nadúvadiel nebolo doposial v literatúre popísáné. Je dokumentované nasledujúcimi príkladmi, ktoré však v žiadnom případe nevylučujú možnú variabilitu postupu podlá tohto vynálezu.

Příklad 1

S použitím postupu syntézy močovinoformaldehydových kondenzátov podlá čs. autorského osvedčenia č. 227 901 s prídávkom 30 %-nej vodnej suzpenzie gumárenského kaolínu do reakčnej zmesi před vlastnou syntézou a vysušením rezultujúcej suzpenzie aktivovaného kaolínu v rozprašovacej sušiarni s teplotou na vstupe· 135 až 140 °C a na výstupe 98 až 103 °C rezultuje práškový povrchovo aktivovaný biely kaolín s obsahom 2,9 % hmot. vody, 0,267 % hmot. metylolskupín a 50,73 % hmot. popola.

Z tohto kaolínu a technického 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DNPT) je připravená zmes s obsahom 60 % hmot. DNPT a 40 í hmot. aktivovaného kaolínu.

Táto prášková zmes po trojmesačnom skladování pri teplote 20 až 24 °C nemení svoji konzistenciu. Z hladiska uplatnenia ako gumárenské nadúvadlo má táto zmes rovnaké užitkové vlastnosti, ako analogická zmes s obsahom iba močovinoformaldehydových kondenzátov podlá čs. autorského osvedčenia č. 227 901 (vid čs. autorské osvedčenie č. 227 904). Tepelná stabilita zmesi podlá tohto příkladu je prezentovaná v tabulke č. 1 příkladu 5. '

Přiklad 2

Z azodikarboxamidu (ACD) a povrchovo aktivovaného kaolínu z příkladu 1 je připravená prášková zmes s obsahom 80 % hmot. azodikarboxamidu a 20 % hmot. aktivovaného kaolínu.

Z tepelnej stability tejto zmesi (vid tabulku č. 1 v příklade 5) je vidno, že ACD je prídávkom kaolínu z příkladu 1 natolko aktivovaný, že móže byt použitý pre Iahčenie napr. podošvových materiálov na báze kaučuku (je na úrovni běžných DNTP-nadúvadiel).

Příklad 3

S použitím postupu syntézy močovinoformadehydových kondenzátov. podlá čs. autorského osvedčenia č. 230 015 s prídávkom 30 %-nej suzpenzie gumárenského kaolinu vo vodě do reakčnej zmesi před vlastnou syntézou a dalším spracovaním, ako v příklade 1 rezultuje práškový biely povrchovo aktivovaný kaolín s obsahom 2,96 % hmot. vody, 0/548 % hmot.· metylolskupín a 49,86 % hmot. popola (ide o hydrofilizovanú formu aktivovaného kaolinu).

Z tohto kaolínu a 1,5-metano-3,7-dinirózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu ako v příklade 1 je připravená zmes s obsahom 40 % hmot. aktivovaného kaolínu, ktorá má podobné vlastnosti a upotrebenie, ako zmes z příkladu 1. Tepelná stabilita tejto zmesi je prezentovaná v tabulke č. 1 příkladu 5.

Přikládá

Z azodikarboxamidu z přikladu 2 a povrchovo aktivovaného kaolínu z příkladu 3 je připravená zmes s obsahom 80 % hmot. azodikarboxamidu a 20 % hmot. aktivovaného kaolínu.

Ako vidno z prehladu o tepelnej stálosti v tabulke č. 1 příkladu 5 je tu azodikarboxamid o niečo viac aktivovaný, ako v zmesi podlá příkladu 2.

Příklad 5

Pomocou neizotermickej diferenčnej termickej analázy (DTA), pracujúcej s líneárnou rýohlosťou vzostupu teploty 5 °C/min,, meracím rozsahom 1 mV na škálu stupnice s navážkami okolo 50 mg vzorky sú pri zmesiach z príkladov 1 až 4, ako aj pri východiskových 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DNPT) a azodikarboxamidu (ACD) Specifikované počiatky a dalšie charakteristiky tepelného rozkladu; výsledky prezentuje Tabulka č. 1.

Metodikou tepelného výbuchu podlá H. Henkina a R. McGilla (Ind. Eng. Chem. 1952,

44, No. 06, 1391-1395) sú pri zmesiach z príkladov 1 až 4, ako aj pri východiskových DNPT a ADC, Specifikované indukčné periody vzbuchu; pre DNPT a zmesiach s jeho obsahom v teplotnom rozmedzí 190 až 210 °C, pre ADC a zmesi s jeho obsahom v teplotnom rozmedzí 210 až 250 °C. Z takto získaných hodnůt sú počítané aktivačné energie E vzbuchu a extrapolované indukčné periody Tau pre 150 a 190 °C. Korešpondujúce výsledky prezentuje tabulka č. 1.

T a b u 1 k	a č. 1	prehlad výsledkov termostabilitných meraní z příkladu 5
Vzorka (zmes)		Odaje z DTA		Metoda	tepelného výbuchu
	Exotermický rozklad
	počiatok (°C)	prvý pík <°C)	vzbuch (°C)	E (kJ.mol Η	^Tau150 (s)	^Tau190 (s)
DNPT východiskový podlá prí-	139,1	169,7	185,3	58,94	213,8	50,3
kladu 1	136,4	171,1	183,1	56,88	199,0	49,2
podlá příkladu 3	135,8	167,6	182,2	52,98	174,5	47,5
ADC východiskový podlá prí-	161,5	-	193,0	57,68	341,0	82,7
kladu 2	159,5	-	195,0	47,91	231,7	71,4
podlá příkladu 4	158,7	-	191,5	45,28	186,5	61,3

Poznámky: Tau^jg “extrapolované indukčné periody pre 150 °C;

^Tau190 ⁼ P^{re DN£>T a} 3^eh° zmesi spriemerované, pre ADC a jeho zmesi extrapolované indukčné periody pri 190 °C;

Příkladů

S použitím postupu syntézy močovinoformaldehydových kondenzátoú podlá čs. autorského osvedčenia č. 227 901 a prídavkom 25 %-nej vodnej suspenzie mikromletého vápenca (prírodného uhličitanu vápenatého) k reakčnej zmesi před vlastnou syntézou je dalším spracovaním, ako v příklade 1, získaný povrchovo aktivovaný vápenec s obsahom 2,17 % hmot. vody, 0,086 % hmot. metylolskupín a 92,3 % hmot. popola.

Z takto aktivovaného vápenca, technického 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DNPT), zmesného triarylfosfátu na báze izopropylovaných derivátov trifenylfosfátu, je připravená sypká směs o zložení (% hmot.): 30 % DNPT, 60 % aktivovaného vápenca a 10 % zmesného triarylfosfátu.

Táto zmes nejaví po 3 mesiacoch skladovania pri 20 až 25 °C známky aglomerácie. Pomocou DTA ako v příklade 5 je u nej najdený počiatok exotermického rozkladu pri 141,8 °C a vzbuch pri 190,2 °c.

Přiklad 7

Analogicky, ako v příklade 1, alebo v příklade 6, s použitím přídavku do reakčnej zmesi zrážaného síranu barnatého, je získaný močovinoformaldehydový kondenzát s obsahom 3,2 % hmot. vody, 0,31 % hmot. 0,31 % hmot. metylolskupín a 1,2 % hmot. popola.

Z tohto kondenzátu (aktivovaného síranu barnatého), technického l,5-metano-3,7-dinitrózo-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DNPT) , a zmesného triarylfosfátu ako v příklade 6 je připravená zmes o zložení ,% hmot.): 80 % DNPT, 10 % aktivovaného síranu barnatého a 10 % zmesného triarylfosfátu. Pomocou DTA ako v příklade 5 je najdený počiatok exotermického rozkladu pri 139,1 °C a vzbuch pri 185,6 °C.

Příklad 8

Analogicky, ako v příklade 3, s použitím přídavku 30 %-nej vodnej suzpeneie mikromletého zeolitu z lokality Nižný Hrabovec do reakčnej zmesi je připravený aktivovaný zeolit s s obsahom 6,8 % hmot. vody. 0,489 % hmot. metylolskupín a 70,69 % hmot. popola.

Z tohto aktivovaného zeolitu, technického 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DNPT) a zmesného triarylfosfátu ako v příklade 6 je připravená sypká zmes o zložení (% hmot.): 65 % DNPT, 20 % aktivovaného zeolitu a 15 % hmot. zmesného triarylfosfátu. Pomocou DTA ako v příklade 5 je najdený počiatok exotermického rozkladu pri 138,6 °C a vzbuch.pri 181,9 °C.

Claims

PREDMET VYNALEZU

Použitie močovinoformadehydovými kondenzátmi povrchovo aktivovaných práškových vodonerozpustných anorganických substáncií, ako je kaolín, zeolity, uhličitany alebo sírany prvkov alkalických zemin, charakterizovaných obsahom 1,2 až 92,3 % hmot. popola, ako modifikátorov pri výrobě a/alebo aplikácii nadúvadiel na báze 1,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu a/alebo azodikarboxamidu.