PL82451B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Dynamit Nobel Aktiengesellschaft, Troisdorf (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania tworzyw piankowych z zywicy fenolowej, majacych dobrze przylegajace warstwy kryjace nie przepuszcza¬ jace pary wodnej Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia tworzyw piankowych z zywicy fenolowej, ma¬ jacych dobrze przylegajace warstwy kryjace, nie przepuszczajace pary wodnej.Warstwa kryjaca tworzywa piankowego z zywicy fenolowej powinna spelniac kilka warunków, a mianowicie powinna byc od strony zewnetrznej mozliwie nieprzepuszczalna dla pary wodnej, ale równoczesnie powinna przepuszczac pare wodna, która wywiazuje sie podczas procesu utwardzania zywicznego tworzywa piankowego. Poza tym war¬ stwy kryjace powinny byc mocno zwiazane z two¬ rzywem piankowym, nie odlupywac sie i nie da¬ wac latwo oderwac od tworzywa.Jako materialy w duzej mierze nie przepusz¬ czajace pary wodnej stosuje sie np. impreg¬ nowany papier, folie z tworzyw sztucznych lub folie metaliczne. Materialy te maja jednak te wa¬ de, ze przewaznie trudno jest wiazac je z tworzy¬ wem piankowym, a to ze wzgledu na wode, która ulatnia sie z tworzywa piankowego z zywicy feno¬ lowej podczas procesu utwardzania. Dobre przy¬ leganie do tworzyw piankowych z zywicy fenolo¬ wej wykazuja natomiast porowate, przepuszcza¬ jace pare wodna materialy wlókniste, takie jak szara tektura, papier pakowy siarczanowy i runa.Warstwy kryjace^^wykonane z tych znanych ma¬ terialów stanowia wprawdzie pewna ochrone dla twardego, lamliwego tworzywa piankowego z zy¬ wicy fenolowej, ale przepuszczalnosc pary woctaej tych materialów jest za duza, totez kaszerowane nimi tworzywa piankowe z zywky fenolowej nie nadaja sie np. do wytwarzania izolacji zewnetrz¬ nych. 5 Wynalazek umozliwia wytwarzanie tworzyw piankowych z zywicy fenolowej, majacych warstwy kryjace dobrze przylegajace i nie przepuszczajace pary wodnej. Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze tworzywo piankowe z zywicy fenolowej, io majace porowata, zawierajaca wlókna i przepusz¬ czajaca pare wodna warstwe kryjaca, po procesie spieniania i utwardzania impregnuje sie w tem¬ peraturze 20—100°C roztworami, emulsjami lub stopami materialów zawierajacych smole lub ma- 16 terialów bitumicznych, albo termoplastycznych po¬ limerów i/lufo mieszanych polinerów zwiazków za¬ wierajacych grupy winylowe i/lub akrylowe, albo produktów kondensacji fenoli i aldehydów, po czym tworzywo piankowe z impregnowana warstwa 20 kryjaca suszy sie. Nieoczekiwanie stwierdzono, ze impregnowanie tworzywa wymienionymi wyzej ma¬ terialami po procesie spieniania i utwardzania znacznie polepsza zdolnosc przylegania warstw kry¬ jacych, przy czym równoczesnie maleje takze zdol- 2i nosc przepuszczania pary wodnej.Jako materialy zawierajace smole stosuje sie produkty stanowiace pozostalosc po suchej desty¬ lacji wegla kamiennego, wegla brunatnego, torfu lub drewna, takie jak smola lub otrzymane z niej so produkty, np. pak lub smola drogowa. Jako ma- 82 451\ 3 82 451 4 terialy bitumiczne stosuje sie ciemno zabarwione, pólstale, topliwe mieszaniny weglowodorów o cie¬ zarze czasteczkowym 300—3000, otrzymywane przy przeróbce ropy naftowe] w lagodnych warunkach oraz rozpuszczalne w siarczku wegla skladniki we- 5 gla brunaltiego, lupków bitumicznych i natural¬ nych asfaltów.Jako rozpuszczalniki tych materialów stosuje sie szczególnie korzystnie ciekle produkty, otrzymy¬ wane przy destylacji lub uwodornianiu wegla ka- 10 mlennego lub surowej smoly, takie jak benzyna, oleje paliwowe do silników wysokopreznych i olej smolowy albo otrzymywany *zen"olej lekki. Mozna tez stosowac nizej wrzace produkty destylacji ropy naftowej, np. benzyne i otrzymywane z niej roz- 15 puszczalniki, jak równiez znane rozpuszczalniki produktów smolowych i bitumicznych, wrzace w temperaturze 50—150°C,- np. benzen. Do wytwa¬ rzania emulsji produktów zawierajacych smole lub materialów bitumicznych stosuje sie wode z do- 20 datkiem malych ilosci odpowiednich emulgatorów, np. mydel.Jako polimery termoplastyczne lub polimery mieszane zwiazków zawierajacych grupy winylo¬ we l/lub akrylowe zgodnie z wynalazkiem stosuje 25 sie polimery wspomnianych zwiazków, ewentual¬ nie z dodatkiem zmiekczaczy, rozpuszczalne w zwyklych rozpuszczalnikach na tyle, ze mozna z nich wytwarzac roztwory zawierajace 20—60*/o wagowych substancji stalej. Korzystnie stosuje sie 30 przeto polimery o nizszym ciezarze czasteczkowym, wynoszacym 10000—60000.Jako rezole powstajace przez kondensacje fenoli z aldehydami stosuje sie takie produkty, które otrzymuje sie w wyniku kondensacji 1 mola fenolu, 35 ewentualnie podstawionego rodnikiem alkilowym, z 1—3 molami aldehydu w srodowisku alkalicz¬ nym i odparowanie wody az do uzyskania zadanej zawartosci stalej zywicy. Rezole te powinny miec zdolnosc impregnowania warstw kryjacych. *° Jako porowaty, zawierajacy wlókna i przepusz¬ czajacy pare wodna material do wyrobu warstwy kryjacej stosuje sie zgodnie z wynalazkiem ko¬ rzystnie dobrze nasiakajacy papier, np. szara tek¬ ture lub papier pakowy siarczanowy. Mozna tez 45 stosowac runa z nieorganicznych lufo organicznych, syntetycznych lub naturalnych wlókien. Material ten naklada sie na powierzchnie tworzywa pian¬ kowego z zywicy fenolowej znanymi sposobami w sposób nieciagly lub ciagly, np. za pomoca pod- 50 wójnej prasy tasmowej. Przy kaiszerowaniu w spo¬ sób ciagly korzystnie jest wprowadzac rezolowa zywice fenolowa pomiedzy dwie warstwy papieru doprowadzanego ze zwojów i zywice pokryta pa¬ pierem prowadzic przez ogrzana do temperatury M 60—80°C podwójna prase tasmowa. Ciekla zywica pieni sie wówczas i przykleja do warstw kryja¬ cych, wypelniajac przestrzen pomiedzy warstwa górna i dolna, a równoczesnie zostaje utwardzona.Otrzymany produkt prowadzi sie nastepnie przez M kapiel zawierajaca srodek impregnujacy.Nieciagle kaszerowanie piankowego tworzywa z zywicy fenolowej prowadzi sie w ten sposób, ze komore o zadanej wielkosci plyty lub bloku wy¬ klada sie materialem kryjacym, wlewa rezolowa 65 zywice fenolowa, spienia ja i utwardza, a nastep¬ nie wyjmuje produkt z formy i impregnuje go.Proces impregnowania polega na zanurzaniu pro¬ duktu w kapieli lub smarowaniu albo opryskiwa¬ niu warstwy kryjacej roztworami lub emulsjami srodka impregnujacego.Jak wyzej wspomniano, jako piankowe rezoiowe zywice fenolowe stosuje sie zgodnie z wynalaz¬ kiem produkty kondensacji 1 mola fenolu z 1—3 molami aldehydu w srodowisku alkalicznym. Jako fenole stosuje sie w tym celu fenol i jego homo- logi oraz produkty podstawienia rodnikami alki¬ lowymi, takie jak rezorcyna, pirokatechina, krezole, ksylenole i mieszaniny tych zwiazków. Jako alde¬ hydy stosuje sie np. aldehyd mrówkowy i zwiazki rozkladajace sie z wydzielaniem aldehydu mrów¬ kowego, takie jak paraformaldehyd lub trioksan, a takze acetaldehyd, furfurol, szesciometylenoczte- roamina oraz mieszaniny tych zwiazków. Po prze¬ prowadzeniu kondensacji usuwa sie z produktu wode, korzystnie pod zmniejszonym cisnieniem tak dalece, aby otrzymac produkt o lepkosci 2000— —1000 cP, co odpowiada zawartosci stalej zywicy 50—80f/o wagowych. Wartosc pH produktu nasta¬ wia sie ewentualnie na 4.Proces spieniania i utwardzania rezolowej zywi¬ cy fenolowej prowadzi sie z zastosowaniem zna¬ nych dodatków powodujacych spienianie i dodat¬ ków utwardzajacych. Przykladami pierwszej grupy dodatków sa: chlorofluorometan, n-pentan, eter naftowy i dwuchlorek etylenu, a takze srodki o konsystencji stalej, takie jak weglany metali al¬ kalicznych lub metali ziem alkalicznych. Jako utwardzacze stosuje sie glównie aromatyczne kwa¬ sy sulfonowe, w których grupa sulfonowa jest zwia¬ zana bezposrednio z pierscieniem benzenowym, np. kwas p-toluenosulfonowy. Mozna jednak stosowac i inne srodki utwardzajace, np. kwas solny, kwas siarkowy lub kwas fosforowy.Wynalazek jest blizej wyjasniony w nizej po¬ danych przykladach. Czesci i procenty wymienione w przykladach, jezeli nie zaznaczono inaczej, ozna¬ czaja czesci i procenty wagowe.Przyklad I. W mieszalniku-dozownicy do pra¬ cy systemem ciaglym wytwarza sie ciekla, zdolna do spieniania sie mieszanine zywicy fenolowej, za¬ wierajaca 100 czesci zywicy fenolowoformaldehy- dowej, otrzymanej przez kondensacje 143 czesci fenolu z 228 czesciami 30f/t roztworu wodnego al¬ dehydu mrówkowego z dodatkiem 0,715 czesci NaOH w temperaturze 100°C i oddestylowanie wo¬ dy az do uzyskania produktu o zawartosci okolo 76°/o substancji stalej, 4,8 czesci n-pentanu jako srodka powodujacego spienianie i 13,2 czesci utwar¬ dzacza skladajacego sie z 10,0 czesci silnie roz¬ drobnionego kwasu p-toluenosulfonowego, 20,0 cze¬ sci dokladnie sproszkowanego kwasu borowego i 0,2 czesci Si02. Mieszanine te dozuje sie w ilosci 2,5 kg na minute pomiedzy dwa pasy szarej tek¬ tury o gramaturze 240 g/m£, doprowadzane ze zwo¬ jów i kieruje do podwójnej prasy tasmowej ogrza¬ nej do temperatury 70°C i majacej dlugosc 12 m, wyposazonej w boczne ograniczniki i majacej od¬ leglosc pomiedzy górna i dolna tasma wynoszaca 25 mm. Ciekla mieszanina zywicy pieni sie, wy-5 81451 6 pelnia przestrzen pomiedzy tasmami, przykleja sie równiez do górnego pasa szarej tektury i tward¬ nieje w ciagu 12 minut. Po wyjsciu z prasy ogrza¬ na do temperatury okolo 50°C plyte przecina sie z boków i w poprzek do zadanych wymiarów, po czym poszczególne plyty zanurza sie w kapieli bitumicznej, bedacej roztworem destylatów bitu¬ micznych o temperaturze mieknienia 67—72°C w benzynie lakowej o temperaturze wrzenia 155— 158°C. Suszenie plyt odbywa sie zasadniczo pod wplywem zawartego w nich ciepla, przy czym proces suszenia mozna przyspieszyc stosujac do¬ datkowo kanal z przeplywajacym powietrzem o temperaturze 50°C.W celu dokonania porównania wytwarza sie w analogiczny sposób plyty kafszerowane szara tek¬ tura, lecz nie poddawane impregnowaniu warstw kryjacych za pomoca srodków bitumicznych.Zdolnosc przylegania materialu kaszerujacego do plyt z tworzywa piankowego okresla sie metoda odluszczania, stosujac po 4 próbki o szerokosci po 30 mm. Na poczatku próby odrywa sie ma¬ terial koszerujacy na odcinku okolo 5 cm, w celu naprezenia go w kierunku, w którym dokonuje sie badania, po czym odrywa sie warstwe kryjaca z predkoscia 100 mm/minute.W tablicy 1 podano wyniki prób, a mianowicie wielkosc sil koniecznych do oderwania warstwy.Wielkosci podane stanowia wartosci obliczone z wykresu w ukladzie sila-czas.Tablica 1 Sila (w kG) niezbedna do oderwania warstwy kryjacej Tektura szara Górna Doftia Gestosc tworzy- j wa Bez dodatkowego impregnowania 0,65 (0,60—0,70) 0,67 (0,64—0,76) 0,08 Po nasyceniu na wskros materialem bitumicznym 0,85 (0,5-^1,0) 1 1,00 (0,86—1,2) 0,064 1 Przyklad II. W urzadzeniu opisanym w przy¬ kladzie I wytwarza sie ciekla, zdolna do pienie¬ nia sie mieszanine zywicy fenolowej, skladajaca sie z 100 czesci zywicy fendoformeldehydowej o skladzie podanym w przykladzie I, 4,8 czesci n-pen- tanu jako srodka spieniajacego i 13,2 czesci utwar¬ dzacza skladajacego sie z 409/t kwasu siarkowego, 40Vt kwasu p-toluenosulfonowego i 20°/» wody.Mieszanine te Wprowadza sie w ilosci 2,5 kg/minu¬ te pomiedzy dwa doprowadzane ze zwojów pasy pakowego papieru siarczanowego o gramaturze 150 g/m1, po czym proces prowadzi sie w sposób opisany w przykladzie I.Material wychodzacy z prasy tnie sie na odpo- * wiednie plyty kaszerowane i nasyca w kapieli o nastepujacym skladzie: 100 czesci zywicy fenolo- woformaldehydowej o lepkosci 2800 cP i zawartosci stalej zywicy okolo 72°/t, 70 czesci etanolu i 20 czesci utwardzacza, zawierajacego jednakowe ilo- l* sci kwasu p-toluenosulfonowego i wody. Plyty suszy sie w kanale za pomoca powietrza o tem¬ peraturze okolo 70°C.W celach porównawczych wytwarza sie w analo¬ giczny sposób plyty kaszerowane pakowym papie- 19 rem siarczanowym, lecz nie poddawane impregno¬ waniu. Zdolnosc przylegania warstw kryjacych okresla sie w sposób opisany w przykladzie I.Wyniki prób podano w tablicy 2."V Tablica 2 Sila (w kG) niezbedna do oderwania warstwy kryjacej I Papier pakowy siarcza¬ nowy Górna Dolna Gestosc ! tworzy¬ wa Bez dodatkowego impregnowania 0,60 (0,55—0,67) 0,62 (0,55—0,60) 0,075 Po dodatkowym nasyceniu zywica fenodóformaldehy- dowa 0,95 (0,89—1,00) 1,10 (0,90—1,20) 0,07 M PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania tworzyw piankowych z zywicy fenolowej majacych dobrze przylegajace, wlókniste i nie przepuszczajace pary wodnej war- 40 stwy kryjace, znamienny tym, ze tworzywo pian¬ kowe z zywicy fenolowej, majace porowata, wlók¬ nista i przepuszczajaca pare wodna warstwe kry¬ jaca, po procesie spieniania i utwardzania impre¬ gnuje sie w temperaturze 20—100°C roztworami, 4* emulsjami lub stopami materialów zawierajacych smole lub materialów bitumicznych albo termo¬ plastycznych polimerów i/lub mieszanych polime¬ rów zwiazków zawierajacych grupy winylowe i/lub akrylowe, albo produktów kondensacji fenoli i al- M dehydów, po czym tworzywo piankowe z impre¬ gnowana warstwa kryjaca suszy sie.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym. ze stosuje sie roztwory lub dyspersje impregnujace, w których zawartosc substancji stalej wynosi 20— ¦ 60*/t wagowych. PL PL