CS258626B1 - Viaczložková hmota - Google Patents

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.

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.

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.

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).

Najatraktívnejšie sa ukazujú skleněné vlákna, avšak len za předpokladu, ako je zřejmé z vynálezu, s osobitnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Příprava viackomponentnej hmoty pri uskutočňovaní našich práč bola vykonaná nasledovným postupom.

Příklad 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.

Příklad 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.

Příklad 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.

P r i k 1 a 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.

Příklad 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.

Příklad 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.

253626 .3 §

Λ £

CO ι-l CD_O_U0 05 t< eo M*’ in co cm'

Porovnávacie hodnoty fyzikálno-mechanických a chemických vlastností viackomponentnej hmoty podía postupu v prihláške vynálezu s konštrukčnou hmotou plněnou azbestom.

'05 /4

CO '05

CJ «3 tí o

O tí

-w

N >>

fa tí ω

•rM >

•pH

IN

O r-I o

j?CM ffi o >

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

Ί-> φ

2*5 gfg 5> ° 'g '+ť 05 £ Stí s °

CM >

a w c O tí >

⁰³ í>

CM ^> tí tí

M

O ω

tí ffi

O

N

Ό3 . O sSá 5 32

CM ^ω >

W ω

X3

N tí cot^uo^ CD CM 00 fď co co o 'í min #jcm co co co co tn co a

CJ

CO fa co fa a

CJ

M) o

a tí

O O UO Ctí CM CO CO CO co co co co CÍ CO Ctí ctí* efo

Ctí 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 rH

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

CO CO CO UO 05 lilii a

o τ-l CM tíS5 sSI ^OT

M EJ o ft fa tí co cd

O p-ι μ-, f-ι Ό Ό O O > fa fa

CO M* UO tí tí tí Ό Ό cd tí cd

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

P-1 P* P-l *tí *tí *tí O O O fa fa fa

Claims (1)

1. Viaczložková, vytvrdzovatená hmota na báze homogénnej zmesi fenolformaldehydovej živice rezolového typu, vláknitého materiálu a anorganických plnidiel vyznačujúca sa tým, že pozostáva z 8 až 12 hmot. dielov fenolíormaldehydovej živice rozvodového typu, 5 až 9 hmot. dielov skleněných vlákien o priemernej hrúbke 4 μπι a dížvynAlezu ke 20 až 100 mm, s obsahom S1O2 50 až 55 pere. hmot. a AI2O3 42 až 48 % hmot., pričom zvyšok tvoria iné anorganické podiely, s rozpustnosťou v 20 % HC1 pod 20 % X 6 h^_í, 4 až 6 hmot. dielov mletého prírodného zeolitu s obsahom mangánu do 5 ppm a médi do 2 ppm.