157237. lajstromszámú szabadalom • Eljárás folyékony epoxigyanta előállítására

157237 riumhidroxidos közegben alacsony molekulasúlyú, a láncvégeken szabad epoxi-csoportokat tartalmazó lineáris makromolekulákká alakulnak. Ha a reakcióelegyben a fenol-formaldehid kondenzátum mellett difeniloípropán is jelen • van, a reakció úgy megy végbe, hogy ez maga is beépül a fenol-formaldehid oligomer molekulák közé. A fent vázolt szerkezetet egyrészt az alacsony átlag (300—500) molsúly, másrészt a viszonylag nem magas epoxiegyenérték (0,35— 0,50) igazolja. A fenti lineáris struktúrát bizonyítja az is, hogy a difeniloípropán molekulák tökéletesen beépülnek a láncba, hiszen homogén epoxigyanta képződik. Az epoxigyanta szerkezetének kialakulása során a 'fenol-Jformaldehid kondenzátum kevés szabad fenol it ártalma az epiklórhidrinnel fenilglicidiléterré alakulhat, amely mint monofunkciós komponens a további reakcióban nem vehet részt, viszont monoepoxid hígítóként hatása kedvező. A találmány szerinti epoxigyanta kémiai öszszetétele, szerkezeti felépítése alapvetően eltér az ismertektől, mint azt az előzőekben ismertetett jellemzők bizonyítják. Az új fajta epoxigyantának éppen ezek a tulajdonságai azok, amelyek lehetővé teszik vizes epoxigyanta-diszperzió előállítását, a nedves körülmények között is, s megfelelő térhálósodási hajlamot. Ezek az új műszaki tulajdonságok pedig az építőiparban általában rendelkezésre álló nedves kötésiben levő betonfelületek bevonásainál, szigetelésénél, burkolásánál stb. különösen jelentősek. A találmány szerinti epoxigyanta új, kedvező műszaki tulajdonságain túlmenően az előállítási eljárás műszakilag előnyösebb és gazdaságosabb, mint az ismert epoxigyanta gyártási eljárások. Ezeket az előnyöket az alábbiakban foglalhatjuk össze. A fenol-formaldehid gyanta olcsó alapanyagokiból, rendkívül egyszerűen állítható elő, s így olcsóbb rnint a dián. Az epoxidáláshoz lényegesen kisebb mennyiségű epiklórhidrin szükséges, (1,7—3,5 mól), mint az ismert, folyékony epoxigyanták esetében (4—20 mól). Ennek gazdásági kihatása rendkívül fontos, mert az epiklórhidrin a legdrágább komponens (kb. 2-szer annyiba kerül, mint a dián), s a folyékony epoxigyantákhoz éppen ebből szükséges a legtöbb. A találmány szerinti epoxigyanta egyszerűbben állítható elő, mint az ismertek, mert a Mg, vagy epiklórhidrin adagolása nem több fokozatú, nincs szükség oldószerre, oldékonyságnövelő anyagokra (pl. izopropilajkohol) és ezek utólagos eltávolítására, puifferolására. Az epoxidálási reakció kézbentartása nem okoz nehézséget, mert a fenol-formaldehidgyarita epoxidálása jól szabályozható, exaterm folyamat. 10 15 A nyers epoxigyanta sómentesítése könnyebben vihető keresztül, mert a képződő nátriumklorid nagyrésze a vizes fázisban válik ki, s így egyszerűbben eltávolítható. A fentiek összességükben azt eredményezik, hogy a találmány szerinti folyékony epoxigyanta ipari gyártása egyszerűbb, gazdaságosabb, mint az ismerteké. A találmány szerinti eljárás kiviteli módját közelebbről az alábbi példákkal szemléltetjük. 1. példa: 940 ig (10 mól) fenolt, 100 g (3,3 mól) formaldehidet (280 g 35%-os. vizes oldat formájában) és 9,4 g szilárd nátriumhidroxidot 85—90 C°~ ra. melegítünk, majd 4—4,5 órán át refluxálva 20 állandó forrásban tartjuk. A nyers oldatot szobahőmérsékletre lehűtjük, 1850 g 24%-os vizes nátriumhidroxid-oldattal elegyítjük és újra lehűtjük 20—25 C°-ra. Ehhez az oldathoz 1580 g epiklórhidrint adunk és keverés közben 3—5 25 óráig reagáltatjuk. A képződött tejszerű gyantadiszperziót ülepedni hagyjuk, a vizes fázistól elvált gyantát dekantáljuk és vízzel lúgmentesre mossuk. A nyers gyantát 250—450 Hgmm nyomáson desztillációval víztelenítjük, illetve az 30 .epiklórhidrin felesleget eltávolítjuk. Kb. 1850 g világossárga színű, 1000—500O cPoise viszkozitású folyékony gyantát kapunk. 35 2. példa: 940 g (10 mól) fenolt, 350 g 40%-os formaldehid oldatot (4,5 mól) i9,4 g (0,23 mól) nátriumhidroxidot 3—3,5 óráig 95—100 C°-on visszafolyató hűtővel ellátott készülékben kondenzá-40 lünk, majd 1140 g diánt (5 mól) és 66 g (1,65 mól) nátriumhidroxidot (218 g vízben oldva) adunk hozzá. A reakeióelegyet keverés közben 25—30 C°-ra hűtjük, majd 2500 g ,(27 mól) epiklórhidrint adunk hozzá. Az exoterm reakció 45 miatt a hőmérséklet kezdetben emelkedik, a hőmérsékletet hűtéssel kell 80—100 C°-on tartani. 2,5—3,5 óra alatt az epoxigyanta képződése befejeződik, s ezután a kivált gyantát a vizes fázistól elválasztjuk, majd meleg vízzel 50 só- és lúgmentesre mossuk. A nyers epoxigyantát 300—600 Hgmm vákuumban, desztilláció útján víz- és epiklórhidrin-mentesítjü'k. Kb. 2500 g, folyékony, 180—220 epoxiszámú gyanta marad vissza. 55 Az epoxigyanta keményedése 50 súly% bázisos poliamid térhálósítóval történő alapos keverés után, 25 C° hőmérsékleten 12—24 óra alatt végbemegy. Az epoxigyanta 100—300 súly% ás-60 ványi töltőanyaggal (pl. kvarchomok, kvarcliszt) keverve, olyan masszát eredményez, amelyhez a gyantára számított 50 súly% térhálósítót keverve, majd pl. beton felületre felvíve, szobahőmérsékleten 24 óra alatt kemény, víz- és 65 vegyszerálló réteg képződik.