CS258626B1

CS258626B1 - Multicomponent mass

Info

Publication number: CS258626B1
Application number: CS861879A
Authority: CS
Inventors: Tibor Sujan; Ludovit Erthner
Original assignee: Tibor Sujan; Ludovit Erthner
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1988-09-16
Also published as: CS187986A1

Abstract

Viaczložková hmota na báze homogénne) zmesi fenolformaldehydovej živice rezolového typu, vláknitého materiálu a anorganických plnidiel, ktorá pozostáva z 8 až 12 hmot. dielov fenolformaldehydovej živice rezolového typu, 5 až 9 hmot. dielov skleněných vlákien, ktoré majú priemernú hrůbku 4 μτη a dlžku 20 až 100 mm a obsahujú 50 až 55 % hmot. S1O2 a 42 až 48 % hmot. ΑΙ2Ο3, pričom zvyšok tvoria iné anorganic- . ké podiely, s rozpustnosťou v 20 °/o HC1 pod 20θ/ο ,X 6 lr1, 4 až 6 hmot. dielov mletého prírodného zeolitu, v ktorom je obsah manganu do 5 ppm a obsah médi do 2 ppm. Hmota je vytvrdzovatelná v priebehu 24 h. pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 až 150 °C.Multicomponent material based on a homogeneous mixture of phenol-formaldehyde resin of the resole type, fibrous material and inorganic fillers, which consists of 8 to 12 parts by weight of phenol-formaldehyde resin of the resole type, 5 to 9 parts by weight of glass fibers, which have an average thickness of 4 μm and a length of 20 to 100 mm and contain 50 to 55% by weight of S1O2 and 42 to 48% by weight of Al2O3, the remainder being other inorganic components, with a solubility in 20% HCl below 20°C, 4 to 6 parts by weight of ground natural zeolite, in which the manganese content is up to 5 ppm and the copper content is up to 2 ppm. The material is hardenable within 24 hours. at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 °C.

Description

Vynález rieši nový typ viaczložkovej hmoty na báze fenolformaldehydovej živice rezolového typu s osobitným druhom vláknitého materiálu a anorganických plnidiel zvlášť vhodných pre konštrukčné a tesniace účely so zlepšenými fyzikálno-mechanickými vlastnosťami.The invention provides a new type of multi-component mass based on the phenol-formaldehyde resin of the resol type with a particular type of fibrous material and inorganic fillers especially suitable for construction and sealing purposes with improved physico-mechanical properties.

Fenolformaldehydové živice rezolového typu po konečnom vytvrdení, známe ako rožne typy bakelitov, nemajú požadované fyzikálno-mechanické vlastnosti, a preto sa základná fenolformaldehydová živica rezolového typu kombinuje s inými přísadami, najmá plnidlami, pričom na zlepšenie fyzikálno-mechanických vlastností sa pridávajú vláknité materiály odolné voči korozívnym účinkom, Z hladiska zvýšenia fyzikálno-mechanických protikoróznych vlastností malí atraktivně postavenie azbestové vlákna, avšak v poslednom čase sa preukázalo, že azbest a z něho následné výrobky majú karcinogénne vlastnosti a preto sa hiadajú iné náhrady za tento materiál.Resol-type phenol-formaldehyde resins, known as the various types of bakelites, do not have the desired physico-mechanical properties after final curing, and therefore the resol-type phenol-formaldehyde resin is combined with other additives, in particular fillers, and fibrous materials are added to improve the physico-mechanical properties. Asbestos fibers have been attractive in terms of enhancing the physico-mechanical anticorrosive properties, but recently it has been shown that asbestos and its downstream products have carcinogenic properties and therefore other alternatives are sought for this material.

Ukazuje sa, že nie všetky vláknité materiály sú vhodné na výrobky viaczložkových hmót, ked' nie sú zabezpečené požadované adhézne vlastnosti medzi použitými vláknitými materiálmi, fenolformaldehydovou živicou rezolového typu a případnými dalšími plnidlami. Tomuto aspektu přistupuje naviac ešte otázka ekonomická (uhlíkaté vlákna), chemická rezistentnosť (kovové materiály a čadičové výrobky).It turns out that not all fibrous materials are suitable for multi-component mass products when the desired adhesion properties between the fibrous materials used, the resol type phenol-formaldehyde resin and any other fillers are not ensured. In addition, the economic (carbon fiber) and chemical resistance (metal materials and basalt products) approach to this aspect.

Najatraktívnejšie sa ukazujú skleněné vlákna, avšak len za předpokladu, ako je zřejmé z vynálezu, s osobitnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.Glass fibers are most attractive, but only as is evident from the invention, with particular physical and chemical properties.

Podlá tohto vynálezu viackomponentná vytvrdzovatelná hmota na báze homogénne distribuovaných fenolformaldehydovej živíce, rezolového typu, vláknitého materiálu a anorganických plnidiel, pozostáva z 8 až 12 hmotových dielov fenolformaldehydovej živice, 5 až 9 hmotových dielov skleněných vlákien o hrúbke 4 μτη a dlžke 20 až 100 mm s obsahom SiCh 50 až 55 % hmotových a AI2O3 42 až 48 % hmotových. Zvyšok tvoria iné anorganické podiely s rozpustnosťou v 20 % HC1 pod 20 % X 6 Ir¹, 4 až 6 hmotových dielov mletého prírodného zeolitu, ktorý je draselno-hlinitý silikát s obsahom mangánu do 5 ppm a médi do 2 ppm.According to the present invention, a multi-component curable composition based on homogeneously distributed phenol-formaldehyde resin, resol type, fibrous material and inorganic fillers consists of 8 to 12 parts by weight of phenol-formaldehyde resin, 5 to 9 parts by weight of glass fibers having a thickness of 4 to 100 mm and length 20 to 100 mm. SiCl content of 50 to 55 wt% and Al2O3 42 to 48 wt%. The remainder consists of other inorganic fractions with solubility in 20% HCl below 20% X 6 Ir ¹ , 4 to 6 parts by weight of ground natural zeolite, which is a potassium-aluminum silicate with a manganese content of up to 5 ppm and a medium of up to 2 ppm.

Medzi hlavnú výhodu hmoty podlá vynálezu je potřebné zařadit skutočnosť, že využívá ako východiskové suroviny komerčně dostupné materiály, pričom aj napriek ich osobitej špecifikácii výsledná hmota je komerčně atraktívna, má velmi dobré fyzikálno-mechanické a chemické vlastnosti, je hygienicky nezávadná a nevyžaduje nové investície, ked sa dá vyrábať na obvyklých zariadeniach. Ďalšou výhodou je, že sa finálny výrobok získává vytvrdzovaním či už za studená alebo za tepla a dodávky hmoty sa možu uskutočňovať buď v plastifikovanom stave, najčastejšie po kalandrovaní, alebo ako tmely, alebo až po finálnom tvarovom ustálení — vytvrdení.The main advantage of the material according to the invention is that it uses commercially available materials as the starting materials and, despite their specific specifications, the resulting material is commercially attractive, has very good physico-mechanical and chemical properties, is hygienically sound and does not require new investments, when it can be produced on conventional equipment. Another advantage is that the final product is obtained by cold or hot curing and the mass can be supplied either in a plasticized state, most often after calendering or as a sealant, or only after the final shape stabilization - curing.

Fenolické živice rezolového typu vznikajú kondenzáciou fenolov s aldehydmi, hlavně s formaldehydom, pričom základnou reakciou je adícia podmienená pósobením alkalického katalyzátora. Vznikajú fenolalkoholy, ktoré sú málo stále a sú schopné navzájom reagovat za tvorby živíc, v ktorých jednotlivé základné zložky sú sietené metylénovými alebo metyléterovými móstikmi.Resol-type phenolic resins are formed by condensation of phenols with aldehydes, mainly formaldehyde, with the addition of an alkali catalyst being the basic reaction. Phenol alcohols are formed which are poorly stable and capable of reacting with each other to form resins in which the individual constituents are crosslinked with methylene or methylether bridges.

Základnou surovinou pre přípravu živíc je fenol syntetický dodávaný v kvalitatívnych znakoch podl'a ČSN 65 83 63 s teplotou topenia minimálně 40 °C. Ďalšou surovinou pre kondenzáciu s fenolom je formaldehyd technický s obsahom min. 37 % hmotových podl'a ČSN 661411. Z dalších pomocných surovin sa používá čpavková voda podl'a ON 65 13 14 s obsahom volného amoniaku min. 25 % hmotových.The basic raw material for the preparation of resins is synthetic phenol supplied in quality characteristics according to ČSN 65 83 63 with a melting point of at least 40 ° C. Another raw material for condensation with phenol is technical formaldehyde containing min. 37% by weight according to ČSN 661411. Ammonia water according to ON 65 13 14 with free ammonia content min. 25% by weight.

Z doteraz používaných surovin aplikovaných pri výrobě za zmienku stojí plnidlo azbest, ktorý vo všetkých svojich pestrých modifikáciách je uznaný za karcinogén a z tohto hladiska jeho dalšie používanie je postupné obmedzované až je úplné nahradzovaný inými materiálmi, ktoré zabezpečujú funkčně poslanie vláknitého materiálu bez karcinogénnych účinkov tak, ako to rieši náš vynález.Of the raw materials used to date, the asbestos filler, which is recognized as a carcinogen in all its varied modifications, is gradually reduced to further use until it is completely replaced by other materials that functionally convey the fibrous material without carcinogenic effects, how our invention solves it.

Ako náhradu za karcinogénny azbest sme volili izolačný vláknitý, žiaruvzdorný materiál skleněné vlákna, ktoré sú taveninou AI2O3 a S1O2 a ich úbytok v 20 % HC1 je pod 20 % X 6 h^_1, ktorý v kombinácii so zeolitom ako prírodným materiálom dává viackomponentnej hmotě neočekávané dobré fyzikálno-mechanické vlastnosti.As a substitute for carcinogenic asbestos we have chosen insulating fibrous, refractory material glass fibers, which are melt of Al2O3 and S1O2 and their loss in 20% HCl is below 20% X6 h ^-1 , which in combination with zeolite as natural material gives unexpected good multi-component mass physico-mechanical properties.

Výrobný postup viaczložkovej hmoty pozostáva z přípravy fenolformaldehydovej živice rezolového typu (dalej len „živice“) vo várni, hnetaní živice s plnidlami a to skleněným vláknom o hrúbke 4 μΐη a dlžke 20 až 100 mm a zeolitom, ktorý je draselno-hlinitý silikát s obsahom mangánu do 5 ppm a médi do 2 ppm. Návfizný stupeň je kalandrovanie, vytláčanie na extrúderi, navíjanie, tvarovanie, formovanie a konečné vytvrdzovanie. Vytvrdzovanie sa vykonává v beztlakových sušiarňach v priebehu 24 h. pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 áž 150 °C. Dosiahnutie dobrých fyzikálno-mechanických vlastností je dósledkom dobrých adhéznych vlastností, výhodnej distribúcie zložiek a velkosti povrchu plnidiel, ako aj přítomnosti relativné nízkého počtu chemických zlúčenín.The multicomponent mass production process consists of the preparation of phenol-formaldehyde resin of the resol type (hereinafter referred to as the "resin") in the brewing plant, the kneading of the resin with fillers of 4 μΐη thickness and 20 to 100 mm length and zeolite which is potassium-aluminum silicate containing. manganese up to 5 ppm and media up to 2 ppm. The staging step is calendering, extrusion extrusion, winding, shaping, forming and final curing. Curing is carried out in non-pressurized driers for 24 hours. at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 ° C. Achieving good physico-mechanical properties is due to good adhesion properties, advantageous component distribution and surface area of fillers, as well as the presence of a relatively low number of chemical compounds.

Příprava viackomponentnej hmoty pri uskutočňovaní našich práč bola vykonaná nasledovným postupom.The preparation of multicomponent mass during the execution of our works was carried out as follows.

Příklad 1Example 1

Do hnetáka navážíme 8 hmot. dielov živice, 6 hmot. dielov skleněných vlákien o priemernej hrúbke 4 μ a dížke 20 až 100 milimetrov s 50 % hmot. S1O2 a 44 % hmot. ΙΔ2Ο3 s rozpustnosfou tohto skleněného vlákna (varom za 6 h. v 20% hmot. HClj 18 % hmot. a 5 hmot. dielov prírodného zeolitu, ktorý obsahuje 3 ppm mangánu a 0 ppm médi. Takto připravená hmota bola vytvrdzovaná v priebehu 24 h. pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 až 150 °C. Dosiahnuté fyzikálno-mechanícké a chemické vlastnosti udává přiložená tabulka.We weigh 8 masses into the kneader. parts of resin, 6 wt. parts of glass fibers with an average thickness of 4 μ and a length of 20 to 100 millimeters with 50% by weight of glass fiber; % S1O2 and 44 wt. Ο2Ο3 with the solubility of this glass fiber (boiling for 6 h in 20% HCl, 18% by weight and 5 parts by weight of natural zeolite containing 3 ppm manganese and 0 ppm medium. The mass thus prepared was cured within 24 h. at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 [deg.] C. The physico-mechanical and chemical properties achieved are given in the attached table.

Příklad 2Example 2

Ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sme použili 12 hmot. dielov živice, 8 hmot. dielov skleněných vlákien s obsahom S1O2 55 pere. hmot. a 45 % hmot. AI2O3 s rozpustnosťou v 20 % HC1 — 19 % hmot. a 6 hmot. dielov zeolitu s obsahom 5 ppm mangánu a 2 ppm médi. Takto připravená hmota bola vytvrdzovaná v priebehu 24 h. pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 až 150 °C. Dosiahnuté výsledky sú uvedené v tabuike.As in Example 1, except that 12 wt. parts of resin, 8 wt. parts of glass fibers containing S1O2 55 pens. wt. and 45 wt. Al 2 O 3 with a solubility in 20% HCl -19% wt. and 6 wt. parts of zeolite containing 5 ppm manganese and 2 ppm media. The mass thus prepared was cured within 24 h. at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 ° C. The results are shown in the table.

Příklad 3Example 3

Ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sme použili 10 hmot. dielov živice, 8 hmot. dielov zeolitu s obsahom mangánu 10 ppm a 5 ppm médi. Takto připravená hmota bola vytvrdzovaná v priebehu 24 h. pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 až 150 stupňov Celzia.As in Example 1, except that 10 wt. parts of resin, 8 wt. parts of zeolite containing 10 ppm manganese and 5 ppm medium. The mass thus prepared was cured within 24 h. at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 degrees Celsius.

P r i k 1 a d 4Example 1 and d 4

Ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sme použili 8 hmot. dielov živice, 5 hmot. dielov skleněných vlákien s obsahom SÍO2 52 % hmot. a 48 % hmot. AI2O3 s rozpustnosfou v 20 % HC1 — 20 % hmotových a 6 hmot. dielov zeolitu s obsahom 2 ppm mangánu a 1 ppm médi. Takto připravená hmota bola vytvrdzovaná v priebehu 24 h. pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 až 150 stupňov Celzia. Dosiahnuté výsledky sú uvedené v tabuike.As in Example 1, except that 8 wt. parts of resin, 5 wt. % of glass fibers with a SiO2 content of 52 wt. and 48 wt. Al 2 O 3 with a solubility in 20% HCl - 20 wt% and 6 wt% Al 2 O 3; parts of zeolite containing 2 ppm manganese and 1 ppm medium. The mass thus prepared was cured within 24 h. at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 degrees Celsius. The results are shown in the table.

Příklad 5Example 5

Ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sme použili 9 hmot. dielov živice, 9 hmot. dielov skleněných vlákien ako v příklade 4 a 4 hmot. diely zeolitu s obsahom 4 ppm mangánu a 1 ppm médi. Takto připravená hmota bola vytvrdzovaná v priebehu 24 h pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 až 150 °C. Dosiahnuté výsledky sú uvedené v tabuike.As in Example 1, except that 9 wt. parts of resin, 9 wt. parts of glass fibers as in Examples 4 and 4 wt. parts of zeolite containing 4 ppm manganese and 1 ppm medium. The mass thus prepared was cured for 24 h at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 ° C. The results are shown in the table.

Příklad 6Example 6

Do hnetáka navážíme 10 hmot. dielov živice a 10 hmot. dielov azbestu. Připravená hmota bola vytvrdzovaná v priebehu 24 h. pri postupné narastajúcej teplote v rozmedzí 20 až 150 °C. Dosiahnuté výsledky sú uvedené v tabuike u výrobku s azbestom.Weigh 10 masses into the kneader. parts of resin and 10 wt. parts of asbestos. The prepared mass was cured within 24 h. at a gradually increasing temperature in the range of 20 to 150 ° C. The results obtained are shown in the table for the asbestos product.

253626 .3 §253626 .3 §

Λ £Λ £

CO ι-l CD_O_U0 05 t< eo M*’ in co cm'WHAT CD_O_U0 05 t in e cm

Porovnávacie hodnoty fyzikálno-mechanických a chemických vlastností viackomponentnej hmoty podía postupu v prihláške vynálezu s konštrukčnou hmotou plněnou azbestom.Comparative values of the physico-mechanical and chemical properties of the multi-component mass according to the process of the invention with the asbestos-filled construction mass.

'05 /4'05 / 4

CO '05CO '05

CJ «3 tí oCJ «3 ti

O tíO ti

-w-w

N >>N >>

fa tí ωfa tí ω

•rM >• rM>

•pH• pH

ININ

O r-I oO r-I o

j?CM ffi o >j? CM ffi o>

B JS r—1 £j Γ \ fa o 3 P ona o a ° H o faSB JS r — 1 £ j Γ \ fa o 3 P she o a ° H o faS

Ί-> φΊ-> φ

2*5 gfg 5> ° 'g '+ť 05 £ Stí s °2 * 5 gfg 5> ° 'g' + 05 05 £ Sti s °

CM >CM>

a w c O tí >a w c O ti>

⁰³ í> ⁰³ í>

CM ^> tí tíCM ^> three

MM

O ωO ω

tí ffití ffi

OABOUT

NN

Ό3 . O sSá 5 32Ό3. S 5 5 32

CM ^ω >CM ^ω >

W ωW ω

X3X3

N tí cot^uo^ CD CM 00 fď co co o 'í min #jcm co co co co tn co aC t ^ cot ^ uo ^ CD CM 00 whatever what what what what what what

CJCJ

CO fa co fa aCO fa what fa a

CJCJ

M) oM) o

a tíand you

O O UO Ctí CM CO CO CO co co co co CÍ CO Ctí ctí* efoO O UO Honors CM WHAT WHAT WHAT WHAT WHAT WHAT WHAT Honors * efo

Ctí t-f CO 05 UO co iji τρ CO rji TfIt honors t-f CO 05 Uo co iji τρ CO rji Tf

O Ctí O CM O Ctí 05 O O 0)0 0 ao OÓ <30 CD ID φι CĎ Μ< Tf τΗ-γΗ Η Η H rHO O C O O O C O 05 O O 0) 0 0 o O O <30 CD ID φι C Μ <Tf τΗ-γΗ Η r H rH

Ο CO CM Ο CO 05 r-i rl rl uo co uo co μ<Ο CO CM Ο CO 05-r 05 l o l..

CO CO CO UO 05 lilii aCO CO CO UO 05 lily a

o τ-l CM tíS5 sSI ^OT o τ-1 CM tS5 sSI ^OT

M EJ o ft fa tí co cdM EJ o ft fa tí co cd

O p-ι μ-, f-ι Ό Ό O O > fa faO p-ι μ-, f-ι Ό O O O> fa

CO M* UO tí tí tí Ό Ό cd tí cdCO M * UO third three Ό Ό cd three cd

F“1 PH pM a g g tí b c-> ft ft fa tí cd tíF 1 1 PH pM a g g ti b c-> ft ft fa ti cd ti

P-1 P* P-l *tí *tí *tí O O O fa fa faP-1 P * P-l * tí * tí * tí O O O fa fa fa

Claims

A multi-component, cured composition comprises a homogeneous mixture of resol-type phenol-formaldehyde resin, fibrous material and inorganic fillers, characterized in that it comprises from 8 to 12 wt. diverting type phenol-formaldehyde resin, 5 to 9 wt. parts of glass fibers having an average thickness of 4 µm and a length of 20 to 100 mm, containing 50 to 55 µm. wt. and Al2O3 42-48% by weight, the remainder being other inorganic moieties, with a solubility in 20% HCl below 20% X6H, 4-6% by weight. parts of ground natural zeolite with a manganese content of up to 5 ppm ammonium to 2 ppm.