Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3255
.pdf
Процесс осуществляется так же, как подробно описано в Примере I, за исключением того, что вместо
тридцати пяти (35) частей паральдегида на сто (100) частей первичной смолы количество увеличивается до
пятидесяти пяти (55) частей паральдегида. Полученная промежуточная смола пригодна для заливки в формы.
Практически те же результаты получаются после термообработки и обработки давлением, поскольку
материал обладает свойствами, аналогичными свойствам конечного полимерного продукта, рассмотренного в
первом примере.
ПРИМЕР III.
70) Процесс осуществляется так же, как в Примере I, за исключением того, что вместо тридцати пяти (35)
частей паральдегида на сто (100) первичных смол количество 105 увеличивается до семидесяти (70) частей
паральдегида. В результате окончательной обработки материал затвердевает, превращаясь в твердую,
нерастворимую и неплавкую смолу. Этот продукт вполне подходит для определенных целей, хотя и не
обладает такой же степенью прочности:
и отсутствие хрупкости, как у продукта, полученного согласно Примеру I.
Жидкое вещество, первоначально образующееся в приведенных выше примерах, является продуктом
неполной реакции, которая под воздействием тепла и давления, а также действия кислотного катализатора в
первичной смоле, полностью соединяется. Завершение реакции в форме возможно благодаря тому, что в
ходе реакции практически не выделяется вода.
Следует отметить, что неплавкий конечный продукт из этих примеров, полученный в результате обработки
жидкого промежуточного продукта (125), может быть получен без обработки жидкого промежуточного
продукта.
232,71 1 i 1 i1 i, использование добавленных отверждающих агентов и то, что свойство неплавкости
достигается путем термической обработки и обработки давлением. В следующих примерах будет показано,
как можно получить твердую промежуточную смолу, которая является плавкой и растворимой. Подобную
смолу можно затвердеть до неплавкой нерастворимой формы как с добавлением отвердителей, так и без них,
как будет объяснено позже.
ПРИМЕР IV.
Сто (100) частей основной смолы нагревают примерно до 50 °C, чтобы сделать ее более текучей. Тридцать
пять (35) частей паральдегида (та же самая молярная масса, что и в Примере I) добавляют и тщательно
перемешивают до получения однородной смеси. При первом добавлении холодного паральдегида
температура, как и прежде, падает примерно до 35 °C, но через несколько минут начинает быстро
повышаться из-за теплоты реакции. Смесь соответствующим образом охлаждают для контроля реакции,
предпочтительно в диапазоне от 35°C до 50°C, и всю массу перемешивают. Примерно через
пятнадцать-шестьдесят минут первоначальная интенсивная реакция завершается, и температура вещества
поддерживается на уровне приблизительно 50 °C при перемешивании в течение одного-двух часов.
При охлаждении до обычной температуры продукт застывает, образуя твердую хрупкую массу с относительно
низкой температурой размягчения, составляющей приблизительно от 20 до 25 °C. Материал является
плавким и растворимым и может быть измельчен в мелкий порошок.
Полученная описанным выше способом твердая промежуточная смола все еще содержит небольшие
количества альдегидов, альдегидных тел или этих веществ в слабосвязанной форме. Если этот материал
используется в таком виде для производства формовочного порошка, то при воздействии тепла и давления в
форме в обычных условиях формования материал может вздуваться. Поэтому предпочтительнее подвергать
материал процессу выдержки, в ходе которого происходит полное воздействие на всю комбинацию
компонентов без какого-либо негативного влияния на материал в плане его способности становиться
нерастворимым, при условии, что температура выдержки поддерживается в определенных пределах.
Невысушенный материал можно использовать для производства формовочного порошка с
удовлетворительными результатами. Для получения коммерчески значимых результатов предпочтительно
использовать выдержанный материал. В процессе приправы потеря веса практически отсутствует.
ПРИМЕР V.
Смесь, как в Примере IV, после прекращения начальной реакции выдерживается при температуре от 35°C до
40°C в течение шести часов, и продукт имеет температуру размягчения около 25°C.
ПРИМЕР VI.
Продукт из Примера V, имеющий температуру размягчения 250 °C, выдерживают при температуре около 35
°C в течение семи дней, и в результате температура размягчения повышается примерно до 70 °C.
Твердые промежуточные смолы из 75 примеров IV-VI включительно могут быть затвердевшими до неплавкой,
нерастворимой формы просто путем приложения тепла и давления. В промышленных условиях может
оказаться целесообразным добавление отвердителя. Отвердитель, например гексаметилентетрамин,
тщательно смешивается с плавкой смолой.
Примесь может быть получена с использованием обычного растворителя, который впоследствии удаляется,
или любым подходящим механическим способом. При предварительном нагревании смесь размягчается до
пластичного состояния, а затем при дальнейшем нагреве и давлении приобретает свойства твердости и
неплавкости, и, если она изначально измельчена, полностью теряет свою прежнюю зернистую или
порошкообразную форму, превращаясь в аморфную массу. Предпочтительно использовать температуру
приблизительно от 135°C до 150°C в течение примерно от трех до пяти минут или выше в зависимости от
толщины массы, хотя при небольшом увеличении времени нагрева можно использовать и более низкие
температуры. Для достижения более быстрых результатов можно также использовать более высокие
температуры.
В приведенных выше примерах количество паральдегида составляло 35% или более от количества
первичной смолы. Можно использовать менее 35% с хорошими результатами, но если количество меньше
250%, желательно использовать отвердитель для достижения плавкости и нерастворимости. Если
содержание амолюнта составляет 20% или меньше, использование такого отвердителя становится
необходимым.
ПРИМЕР VII.
Сто (100) частей первичного ацетиленового смолистого вещества нагревают до 50 °C и добавляют
пятнадцать (15) частей паральдегида. В начале реакции температуру предпочтительно поддерживать ниже 60
°C, а в дальнейшем, на заключительном этапе реакции, ее можно повысить до температуры 100 °C на период
приблизительно одного часа. При охлаждении материал представляет собой твердую, хрупкую массу с
температурой размягчения приблизительно 50 °C, которая существенно не повышается при термической
обработке до 125 °C.
2
gS,gtt hСто (100) частей первичного ацетиленового смолистого продукта нагревают до 50 °C, и к нему
добавляют двадцать (20) частей паральдегида.
Температура реакционной смеси поддерживается ниже 60 °C в течение приблизительно пятнадцати-двадцати
минут. Теперь материал можно нагревать до 90–95 °C в течение приблизительно одного часа. Температура
размягчения продукта составляет приблизительно 50 °C. При дальнейшем нагревании на водяной бане в
течение пяти часов температура размягчения смолы достигает 55 °C. При дальнейшем нагревании на
водяной бане в течение двух дней температура размягчения повышается до 80 °C. Материал по-прежнему
полностью растворим в спирте.
Остаточная кислотная среда, как в свободном, так и в связанном состоянии, в первичной смоле также служит
катализатором реакции.
Первичная смола с паральдегидом, а также температура и время реакции зависят от количества
катализатора. Если каталитического агента недостаточно, может потребоваться его добавление, и наоборот,
часть кислотного вещества может быть удалена, если реакция с паральдегидом протекает более интенсивно,
чем хотелось бы. Один из удобных методов заключается в добавлении небольшого количества альдегида
аммиака.
Для затвердевания смол из примеров VII и VIII необходимо добавление отвердителя, например, от 5% до 15%
(от массы смолы) гексаметилентетрамина.
Температура, при которой отверждение становится коммерчески целесообразным, составляет 135 °C или
выше, в зависимости от времени и давления.
Изобретение может быть использовано в коммерческих целях самыми разнообразными способами, из
которых лишь немногие могут быть указаны в рамках патентной заявки.
Промежуточные смолы, образующиеся при обработке, как описано в Примерах I, II или III, пригодны для литья
или литья под давлением и могут использоваться для изготовления самых разнообразных новинок и
полезных изделий, а также заготовок, предназначенных для обработки в бильярдные шары и т. д., и, кроме
того, могут быть отлиты в листы, блоки, прутки, трубки и тому подобное для производства множества изделий,
таких как детали для перьевых ручек, мундштуки для сигар и сигарет, мундштуки для трубок, гребни для волос
и украшения, бусины и пуговицы, ручки для столовых приборов, электрические изоляторы и т. д., — все из
которых, конечно же, также могут быть отлиты в готовом виде.
— Те смолы, которые могут затвердевать под воздействием тепла и давления, также могут затвердевать
только под воздействием тепла при соответствующих условиях, что хорошо известно в области холодного
формования.
Этот процесс включает в себя смешивание смолы с 65 наполнителями и отверждение по мере необходимости
или желательности, холодное прессование, а затем воздействие на прессованный материал тепла в течение
определенного периода времени.
Данное изобретение предусматривает использование любой подходящей первичной смолы, образованной
прямым воздействием ацетилена на фенольное вещество, такое как фенол, крезол, нафтол или их смесь.
Изобретение также предусматривает использование 75 любого альдегида или альдегидного вещества,
которое позволит получить желаемую промежуточную смолу. В настоящее время, в соответствии с
применяемым изобретением, предпочтительно использовать паральдегид или другой продукт полимеризации
ацетальдегида, но вместо паральдегида можно использовать один или несколько из следующих:
формальдегид, предпочтительно в форме триоксиметилена или параформальдегида, фурфуральдегид, при
условии соблюдения соответствующих температурных, давлевых и временных условий, подходящих для
первичной смолы, формальдегида и желаемого промежуточного или конечного продукта. Давление,
температура и температура, при которых компоненты нагреваются до 90°C, а также продолжительность
реакции могут варьироваться по мере необходимости или по желанию; также могут изменяться пропорции
альдегида к основной смоле, а также давление, температура и время, для удобства или для получения
желаемых свойств готового продукта.
Промежуточная смола может быть самотвердеющей, что описывается при надлежащих условиях нагрева,
давления или времени, или любой их комбинации, или, если она не самотвердеет, может быть смешана с
отвердителем.
связующим веществом, а также промежуточной смолой, способной к самоотверждению. Хотя
гексаметилентетрамин (105) является единственным конкретно упомянутым отвердителем, следует
понимать, что изобретение не ограничивается таким отвердителем, а предусматривает использование
любого подходящего отвердителя; например, следующие в большей или меньшей степени эффективны:
параформальдегид, фенилендиамин, альдегид аммиак, фурфурамид и этилиденанилин или другие
анилиновые и альдегидные соединения. Упомянутые здесь альдегиды и отвердители приведены лишь в
качестве примера и не являются исчерпывающим описанием изобретения. 120 —Поэтому, в связи с моим
изобретением и различными приведенными примерами, и в частности в связи с производством смол с
использованием альдегидов, отличных от паральдегида. Я хотел бы, чтобы было понятно, что я не
ограничиваю изобретение всеми или какими-либо из точных пропорций или деталями, изложенными здесь в
качестве иллюстрации, поскольку модификации и вариации могут быть внесены в зависимости от требований
условий или если данный случай будет сочтен желательным.
В прилагаемых пунктах формулы изобретения термин «альдегид» следует понимать как включающий любой
подходящий альдегид, а термин «альдегидное вещество» — как любое соединение, подпадающее под уже
данное определение; кроме того, термин «отвердитель» следует понимать как включающий любое вещество,
пригодное для этой цели, даже если оно не указано здесь конкретно.
Хотя в данном контексте используется термин «нерастворимый», следует понимать, что смола не
обязательно полностью нерастворима во всех растворителях, а этот термин означает лишь то, что смола
полностью или почти полностью нерастворима в обычных растворителях, поэтому на практике ее можно
считать нерастворимой.
Слово «смола» здесь используется в общем смысле, включая вещества смолистой природы, и не должно
толковаться в каком-либо узком или ограниченном смысле. Таким образом, это слово используется в
терминах «первичная ацетиленовая смола» или «первичная смола» и «промежуточная ацетиленовая смола»
или «промежуточная смола» и в отношении веществ, обозначенных этими терминами, не с целью обозначить
в качестве истинных смол вещества, которые могут быть лишь частичными продуктами реакции или
потенциальными смолами, а исключительно для краткости и удобства. Можно утверждать, что жидкие
промежуточные смолы являются лишь частичными продуктами реакции.
Подробно описав и определив природу указанного изобретения и способ его осуществления, как мне
сообщили мои зарубежные корреспонденты, я заявляю, что
Соседние файлы в папке патенты