Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10984
.pdf
В качестве альтернативы, данное изобретение может быть реализовано непрерывным способом путем
добавления в горячую дисперсию или эмульсию смолы водного раствора эмульгатора и раствора смолы.
Дата: 19 апреля 1933 года.
BOULT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E.C.1, дипломированные патентные
поверенные.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 8630, 1934 г. н.э.
Усовершенствования, относящиеся к применению синтетических смол в жидкостях.
Я, Хорацио Уайтхед Хаттон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Нортгемптон-роуд, 19,
Ист-Кройдон, Суррей, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер: «Настоящее
изобретение предназначено для усовершенствования или связано с диспергированием синтетических смол в
жидкостях и представляет собой модификацию процесса, описанного в моей параллельно рассматриваемой
патентной заявке № 11499/33».
В данной спецификации описан процесс диспергирования синтетических смол в жидкостях, в частности,
синтетических смол, которые образуются в результате двух или более стадийного процесса с образованием в
конечном итоге нерастворимой и неплавкой массы, причем последняя стадия или стадии процесса
осуществляются путем нагревания с давлением или без него. Подобная синтетическая смола далее будет
называться синтетической смолой описанного типа.
Теперь я обнаружил, что процесс диспергирования или эмульгирования удобно проводить, когда смола
находится в виде сиропа или раствора.
Таким образом, настоящее изобретение включает в себя способ диспергирования или эмульгирования в
жидкости синтетической смолы описанного типа, который включает в себя приведение смолы (которая еще не
достигла неплавкого состояния) в виде сиропа или раствора вместе с эмульгирующим агентом (и, при
необходимости, с разбавителем) в непосредственный контакт с жидкостью, в которой должна быть
диспергирована смола. Сироп может содержать частично полимеризованную синтетическую смолу, обычно
называемую смолой в состоянии А или В. В качестве альтернативы, смолу в твердом или сиропообразном
состоянии, но еще в плавком состоянии, можно растворить в едком щелочном растворе, при необходимости
разбавить полученный раствор и осадить смолу из раствора в мелкодисперсной форме путем добавления
кислоты (например, кислого газа или минеральной кислоты). Образовавшаяся смола может быть
диспергирована или эмульгирована в водной среде в присутствии эмульгирующих и стабилизирующих
агентов. В качестве эмульгирующего агента удобно использовать мыло или высшую жирную кислоту,
например, олеиновую кислоту, глицерид высшей жирной кислоты, например, олеин, триэтаноламин или смеси
этих веществ.
Наполнители или разбавители могут быть введены в дисперсию или эмульсию в процессе или после ее
приготовления. Помимо веществ, упомянутых в моей Спецификации № 11499/33, могут использоваться
эмульсии таких материалов, как битум, воски, латекс и углеводородные масла, 65 или металлические
порошки, например, бронзовый порошок.
В состав также могут быть добавлены красящие вещества или пигменты. Дисперсии или эмульсии,
приготовленные описанным выше способом, могут использоваться в качестве клеев или для пропитки
поверхностей или склеивания пористых материалов путем нанесения дисперсии или эмульсии на материал,
удаления основной массы воды из дисперсии или эмульсии, а затем нагревания до температуры, достаточной
для превращения смолы в неплавкое и нерастворимое состояние. Таким образом, эмульсию можно
использовать для защиты тканей, бумаги, древесноволокнистых плит, древесины, керамики, бетонных
изделий и тому подобного, получая гладкую поверхность, непроницаемую для воды, путем нагревания и, при
необходимости, давления. Эмульсию удобно наносить распылением.
Ниже приведено описание в виде 85 примеров способов приготовления эмульсий в соответствии с настоящим
изобретением.
ЭКСАПЛЕ I.
фунты олеиновой кислоты, от 4 до 5 фунтов 90% триэтаноламина, 50 фунтов воды и фунты клея смешивают и
нагревают до кипения. К горячей смеси добавляют 100 фунтов порошкообразной синтетической смолы при
интенсивном перемешивании. 95 Смола плавится и эмульгируется в жидкости. После того как смола
равномерно распределится в жидкости, к ней добавляют равный объем воды, при желании – определенное
количество наполнителя, например, глины. 100 ПРИМЕР II.
фунты товарной олеиновой кислоты, от 4 до фунтов триэтаноламина и 5 фунтов клея смешивают и
размешивают до получения 100 фунтов сиропа, состоящего из продукта конденсации 105 417,948 417,948
фленолформальдегида, в котором конденсация не завершилась. Смесь энергично перемешивают до
получения однородной дисперсии, после чего разбавляют ее тем же объемом воды.
В рамках данного изобретения допускается включение в эмульгированную смесь определенной доли
пластификатора для синтетической смолы, причем это может быть любой из хорошо известных
пластификаторов для таких соединений.
В одном из вариантов изобретения текстильная ткань может быть пропитана эмульсией, из нее может быть
удалена вода, а ткань может быть закреплена на войлоке путем приложения тепла и давления. Лицевая
сторона ткани становится твердой, непроницаемой и гладкой, образуя подходящую поверхность для печати.
Как указано в Спецификации № 11499/33, эмульгирование может осуществляться с помощью механической
мешалки или другого эмульгирующего устройства.
Дата: 19 марта 1934 года.
Фрэнсис Херон Роджерс, дипломированный патентный поверенный, Бридж Хаус, 181, улица Королевы
Виктории, E.C.4.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся дисперсии синтетических смол в жидкостях.
1, Хорацио Уайтхед Хаттон, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Нортгемптон-роуд, 19,
Ист-Кройдон, графство Суррей, настоящим заявляет о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и указаны в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию или диспергированию в жидкостях синтетических смол
того типа, которые могут быть получены в плавких формах, способных к превращению в инертные,
нерастворимые и неплавкие формы.
Такие смолы обычно поступают на рынок в качестве промежуточных продуктов, из которых путем нагревания,
как правило, под давлением, изготавливаются готовые изделия. Промежуточные продукты получают путем
конденсации и полимеризации органических веществ, содержащих либо гидроксильные группы, такие как
фенолы или крезолы, либо кетонные группы, такие как мочевина, с альдегидами, из которых наиболее часто
используется формальдегид. Эти промежуточные тела являются плавкими, и их консистенция определяется
стадией полимеризации. По консистенции их можно разделить на два основных класса: первый —
сиропообразные или полутвердые материалы, а второй — относительно твердые и полностью твердые.
Однако все такие промежуточные продукты отличаются от готовых изделий, полученных путем нагревания и
прессования, тем, что они плавкие; готовые продукты же неплавкие и нерастворимые, химически очень
инертные, и эти свойства делают их технически ценными для самых разных целей.
Целью настоящего изобретения является получение жидких продуктов или дисперсий, пригодных для
применения в качестве красок, связующих веществ, агломерантов, клеев, поверхностно-активных веществ и т.
д., при этом синтетическая смола в таких продуктах впоследствии преобразуется в неплавкую форму.
Ранее было известно, что синтетические смолы могут быть диспергированы в жидкостях, включая воду, и что
протеиновые коллоиды или ускорители дисперсии, такие как жирные кислоты, камеди, клей, желатин и казеин,
способствуют поддержанию однородности, а полученное таким образом соединение сохраняет цвет,
минеральный или иной, и может использоваться для гидроизоляции либо с коагулирующими агентами в
качестве последующего покрытия, либо без них.
Полученные таким образом дисперсии синтетических смол нестабильны и даже при измельчении с
использованием коллоидного раствора 85 требуют перемешивания до или во время использования.
Согласно моему изобретению, которое заключается в способе получения жидких дисперсий синтетических
смол такого типа, которые могут быть получены как в плавком, так и в неплавком виде, и которые могут быть
использованы в самых разных областях применения, можно получить однородные дисперсии очень
стабильного характера, не требующие измельчения коллоидов после диспергирования и пригодные для
широкого спектра применений. Этот способ состоит в добавлении к смоле или смолам стабилизатора или
стабилизаторов и омыленных или омыляемых натуральных или сульфированных масел или жиров, омылении
масел или жиров, если они еще не омылены, и, наконец, добавлении дисперсионной среды.
Растворимые смолы, как в плавком, так и в неплавком виде, предпочтительно осаждают перед их включением
в состав. 105 Внесение смол и эмульгирование омыляемых веществ можно осуществлять в холодном
состоянии, но я обычно предпочитаю проводить свой процесс при температурах несколько ниже точки
кипения воды, скажем, 180-200 градусов по Фаренгейту.
Мое изобретение предпочтительно применяется к синтетическим смолам фенолформальдегидного типа, и в
качестве диспергирующей среды я обычно использую воду. В качестве эмульгирующих агентов я
предпочитаю использовать производные жирных кислот, такие как сульфированное растительное масло, или
животное масло или жир, например, олеин, или смеси этих веществ, которые я частично или полностью
омыляю нагреванием с полностью алюминиевым раствором. В качестве щелочи для саронифкатиновой
матрицы может использоваться органическое вещество, такое как триэтаноламин, или неорганическая
щелочь, например, гидроксид натрия; при использовании гидроксида натрия я обычно применяю водный
раствор с удельной плотностью около 1,16 г/м². (32 Тв.).
В качестве стабилизаторов я могу использовать такие продукты, как клей, казеин, цеолегексанол или
метилэвелогексанол стеарат, или смеси таких веществ, и крайне важно, чтобы стабилизатор был тщательно
введен в смолу вместе с эмульгирующим агентом до того, как в ней появится значительная часть
диспергирующей среды. При омылении производного жирной кислоты с помощью водного раствора
гидроксида натрия, конечно, некоторое количество воды присутствует в процессе добавления, но это лишь
небольшая часть от общего количества воды в конечной дисперсии и не препятствует образованию
однородной пасты; основную часть воды, используемой для дисперсии, не следует добавлять до тех пор, пока
стабилизатор и эмульгатор не будут тщательно перемешаны и добавлены в смолу.
Мое изобретение может быть реализовано с использованием растворимых смол твердого класса, а также
сиропообразных или полутвердых смол. Твердые смолы, предпочтительно в порошкообразной форме, перед
эмульгированием лучше всего подвергать предварительной обработке для придания им пастообразной или
полужидкой формы. Предварительная обработка заключается в перемешивании смолы при нагревании с
подходящим тяжелым маслом, таким как коммерческий жидкий парафин или рапсовое масло.
Ниже приведён пример моего процесса, применённого к плавящейся смоле твёрдого класса: (1) 45 частей по
весу твёрдой фенолформальдегидной смолы нагревают с 5 частями коммерческого жидкого парафина до
температуры несколько ниже точки кипения воды при интенсивном перемешивании.
Когда смесь станет однородной, добавляют 5 частей сульфированного сперматозоидного масла (25%
сульфирования по весу), 5 частей олеина и 1 часть циклогексанола. Перемешивание продолжается, и
добавляется достаточное количество щелочи для омыления. Полное омыление жирных эфиров не является
обязательным, но требуется определенная степень омыления; для указанных количеств можно использовать
от 4 до 9 весовых частей водного раствора гидроксида натрия с удельной массой 1,16 г. Раствор гидроксида
натрия можно заменить триэтаноламином; для указанных количеств достаточно 2–4 частей этого вещества.
Продолжают перемешивание и нагревание, и когда смесь станет однородной, добавляют минимальное
количество горячей воды, растворенное в небольшом количестве коммерческого шотландского виски. После
того, как вся смесь будет равномерно перемешана при перемешивании и нагревании, медленно добавляют 45
частей воды, и перемешивание продолжают в течение короткого времени для получения однородной
дисперсии.
(2)
При реализации моего изобретения с использованием сиропообразных смол я могу непосредственно вводить
эмульгирующий агент 8,5 и стабилизатор, или же подвергать смолу предварительной обработке, растворяя ее
в щелочи и снова осаждая кислотой известным способом. Выпавшая в осадок смола 90 отделяется,
промывается, а затем подвергается моей обработке. Предварительная обработка позволяет получить более
чистую форму смолы, благодаря чему мой процесс обеспечивает очень хорошие дисперсии. Ниже приведён
пример 95 моего процесса, применённого к плавящейся смоле пастообразного полутвердого класса: 100
частей по весу коммерческой олеиновой кислоты, 4-5 частей триэтаноламина и 100 частей скотч-клея
смешивают с 50 частями по весу кипящей воды, и когда смесь становится однородной, добавляют 100 частей
по весу смолы, либо в её обычной пастообразной форме, либо после предварительной обработки раствором
и осаждением. Перемешивание продолжается до полного смешивания, после чего постепенно добавляется
равный объем воды, и перемешивание продолжается до тех пор, пока дисперсия не станет однородной.
110 В качестве еще одного примера изобретения я беру казеин, аммиак, метилциклогексанол стеарат 98%,
жирные кислоты 1% по весу, добавляю достаточное количество воды 115 для получения пасты, 3% нагреваю
и перемешиваю, и после смешивания добавляю еще воды до 17%.
Синтетическая смола в порошковой форме в количестве 125 мг теперь добавлена в количестве 40% по весу и
перемешана.
Смесь слегка нагревают (ниже 100 °C) и перемешивают до полного насыщения или пропитки. Таким образом,
текстильные изделия, 60 волокон или подобные ткани или материалы для изготовления фабричных изделий
могут быть пропитаны эмульсией, а дисперсионная среда выпарена из нее, после чего проведена
термическая обработка. 65 Кроме того, приготовленные выше дисперсии или эмульсии могут быть
использованы в качестве клеев, для пропитки поверхностей или связывания пористых материалов путем
нанесения дисперсионного продукта на материал, удаления основной массы воды и последующего
преобразования диспергированной смолы в неплавкое и нерастворимое состояние.
Если дисперсия изготовлена из твердой формы смолы, она высохнет, образуя хорошую, нелипкую
поверхность. Если дисперсия изготовлена из сиропообразной формы смолы, то полученная в результате
сушки поверхность остается липкой и клейкой в течение некоторого времени; нагревание также высушит этот
материал и сделает его инертным. Поверхности, полученные методом сушки, огнестойки и
водонепроницаемы.
При нанесении продукта распылением или покраской на стены, плитку, крыши, кровлю или другие
поверхности, подверженные воздействию солнечного света и тепла, происходит испарение разбавителя и
постепенная полимеризация продукта, в результате чего образуется непроницаемая и устойчивая
поверхность. 90 Если наполнитель имеет низкую плотность, он останется во взвешенном состоянии и
равномерно распределится вместе с продуктом при его нанесении. Однако при использовании в качестве
наполнителей бронзовых порошков, металлической пыли или тяжелых оксидов металлов их суспензия будет
зависеть от вязкости продукта. Если продукт разбавлен, он будет склонен оседать со временем, но в любом
случае он останется в суспензии достаточно долго после перемешивания, чтобы равномерно
распределиться, если нанесение произойдет сразу после перемешивания.
Когда продукт изобретения 105 наносится в качестве клея, материал, наложенный на нанесенный слой, может
быть проглажен утюгом в горячем состоянии, при этом давление обеспечивает полный контакт и пропитку
обеих соприкасающихся поверхностей, а тепло утюга 110 рассеивает разбавитель и полимеризует продукт.
После этой операции адгезия, как правило, превышает естественную прочность соединяемых материалов.
115 Если жидкая дисперсия смолы после высыхания и термической обработки становится хрупкой или
склонна к хрупкости, можно использовать пластификатор, и в качестве примера подходящего материала для
этой цели можно упомянуть добавление касторового масла.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно эмульсифицирует
вещество в виде однородной пасты, при этом конечный объем добавляемой воды составляет 35% по весу, а
перемешивание во время добавления происходит непрерывно.
В качестве альтернативы вышеуказанным синтетическим смолам на основе мочевины используются
следующие ингредиенты: метилциклогексанол стеарат 98 %, жирные кислоты казеин, аммиак 3 %, 3 %, 20 %,
а после добавления – продукт на основе мочевинной смолы. Общее содержание воды (без формальдегида)
60 %, 100 %. Этот процесс хорошо подходит для непрерывного приготовления дисперсий смол.
Для непрерывного производства я сначала готовлю определенное количество дисперсии, которую
поддерживаю в нагретом состоянии в емкости, снабженной эффективной мешалкой и средствами для
нагрева. Жидкая или полужидкая смесь смолы с эмульгирующими агентами и стабилизатором непрерывно
подается в нагретую и перемешиваемую дисперсию, при этом в сосуд одновременно подается горячая вода
со скоростью, соответствующей потоку добавленной смоляной смеси. Дисперсия удаляется со скоростью,
соответствующей скорости притока материалов, так что сосуд всегда остается заполненным приблизительно
в одинаковой степени.
Для изменения свойств дисперсий смол и получения продуктов, пригодных для различных целей, могут быть
добавлены разбавители или наполнители либо во время приготовления дисперсии, либо после него. В
качестве разбавителей я могу использовать эмульгированный битум, каучуковый латекс, углеводородные
масла, воски и аналогичные материалы.
В качестве наполнителей могут использоваться коллоидные глины, крахмал, древесная целлюлоза,
металлические порошки, пигменты и другие известные в данной области материалы. Красящие вещества
могут быть добавлены, если необходимо получить определенные оттенки в готовом изделии, на которое
будет нанесена дисперсия.
Известные в данной области пластификаторы могут быть использованы аналогичным образом.
Полученные в результате моего изобретения дисперсии представляют собой подвижные жидкости, которые
могут быть использованы для пропитки, а обработанные материалы могут затем подвергаться воздействию
тепла и давления или только тепла с целью полимеризации жидкого покрытия417,948 417,948
Соседние файлы в папке патенты