179507. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított égésállóságú habosított műanyagok előállítására
3 179507 4 szerves izocianát súlyarányát 0,05—4,0: 1 között tartjuk, és a savas katalizátort a habosodni képes elegyre számított 0,5-5,0 súly% mennyiségben alkalmazzuk. A habanyag tulajdonságai szempontjából különösen előnyös, ha a formaldehid : aminoplasztképző mólarányt a magasabb hőmérsékleten végzett reakcióban 2,6-3,9 : 1 között tartjuk, míg a második lépésben, nevezetesen a lehűtés utáni karbamid-beadagolás során 1,3-1,8 : 1 formaldehid :karbamid mólarányt tartunk be. Aminoplasztképzőként előnyösen karbamidot és melamint használunk. Melamin helyett például guanidin vagy sói vagy diciándiamid vagy e vegyületek keveréke, alkil-, illetve arildiamino-s-triazinok, mint acetoguanamin, vagy benzoguanamin is alkalmasak. Gyakorlati alkalmazásukat elsősorban hozzáférhetőségük, illetve előállítási áruk szabja meg, nem pedig kémiai szempontból való alkalmasságuk. A magasabb hőmérsékleten végzett kondenzációnál karbamid és melamin keverékéből is kiindulhatunk. A karbamid-melamin célszerű mólaránya ilyenkor 30-0,25 : 1, előnyösen 20-1,5 :1. Általában azt mondhatjuk, hogy a hatóanyag előállítására szolgáló vizes előkondenzátum-oldat magasabb melamin-tartalma mind a habanyag éghetőségét, mind annak mechanikai tulajdonságait előnyösen befolyásolja. Ami a magasabb hőmérsékleten végzett előkondenzáció alatti pH-értékeket illeti, a túl alacsony értékek az előkondenzátum-oldat nem kívánt viszkozitásnövekedéséhez és ezzel a habosításhoz szükséges folyékony komponensek rossz összekeverhetőségéhez vezethetnek, ami viszont a habanyag rossz tulajdonságait eredményezi. Ily módon nemkívánt mértékben megnövekedhetnek a habosodási és kitérhálósodási idők, és ezzel együtt a szerszám-tartózkodási idők is. Ha aminoplasztképzőként kizárólag karbamidot használunk, akkor az 5-6 pH-érték biztosítja az optimális eredményeket. Ha azonban a magasabb hőmérsékleten végzett kondenzációnál aminoplasztképzőként melamint használunk, akkor 4,5 és 9,5 közötti pH-n dolgozunk, előnyösen inkább lúgos, 8 és 9,5 közötti pH-tartományban, hogy a formaldehiddel történő reakció ne „ugoijék” be túl gyorsan. Ha viszont aminoplasztképzőként karbamid-melamin elegyet használunk, akkor a magasabb hőmérsékleten végzett előkondenzáció alatt növekvő karbamid-tartalom mellett mindig csökkenő optimális pH-t választunk, míg végül tiszta karbamid - mint aminoplasztképző - felhasználása esetén a legkedvezőbb 5—6 pH-tartományt éljük el. Túlnyomórészt melamint tartalmazó elegynél előnyösen 7-8,5 pH-n, míg túlnyomórészt karbamidot tartalmazó elegynél célszerűen 5-7,5 pH-n dolgozunk. A második pH-lépcsőben előnyösen 7—7,6 pH-értéket állítunk be. A magasabb hőmérsékleten végzett előkondenzáció idejét, illetve reakcióhőmérsékletet úgy szabályozzuk, hogy a kondenzáció olyan mértékben haladjon előre, hogy az előkondenzátum-oldat tárolása folyamán ne következzék már be például metilolvegyületek kicsapódása, de túl magy mértékű viszkozitásnövekedés se lépjen fel. Célszerűen 70 °C-tól a forráshőmérsékletig terjedő hőmérsékleten dolgozunk. Gazdaságossági okokból előnyös visszafolyató hűtő alkalmazása mellett a forráshőmérsékleten dolgozni, mert ilyen esetben a reakcióidő 15-200 perc. A formaldehid karbamiddal és/vagy melaminnal végzett reakciója a megadott körülmények, mint pH-beállítás, hőmérséklet stb. mellett először egy- és többértékű metilolvegyületek képződéséhez vezet, amelyek egymással vízkilépés közben részben továbbreagálnak, miközben metilén- és oximetilénhidakat képeznek, ennek során legalább két metilolvegyület kapcsolódik össze. A felhasznált formaldehid több mint felének az első lépésben, vagyis a magasabb hőmérsékleten végzett reakció után metilolcsoportok alakjában kellene jelen legyen. A metiléncsoportokat képző formaldehid-rész általában jóval 25% alatt van. Az oximetiléncsoportok koncentrációja kisebb és a felhasznált formaldehidre számítva 15%-ig terjedő mennyiséget tesz ki. Ha ezekhez az oldatokhoz a találmány szerinti semlegesítés és a vizes kondenzátum ezt követő hűtése után a megadott formaldehid : aminoplasztképző arány eléréséig karbamidot adunk, akkor a jelenlevő formaldehid és hozzáadott karbamid között gyakorlatilag csak metilolcsoportok képződnek. Ami az aminoplaszt-előkondenzátummal reagáltatandó szerves izocianátokat illeti, e célra az ilyennemű reakciók céljára használatos kereskedelmi izocianát-termékek, mint a 4,4’-difenilmetándiizocianát, 2,6-toluiléndiizocianát használhatók, melyeknek. tulajdonságait a gyártmányismertetők kielégítően jellemzik. Az aminoplaszt-előkondenzátum-oldat víztartalma optimálisan 13 és 40 súly% között van. Ezáltal az izocianát egy részével végbemenő reakció következtében széndioxid-képződés révén megfelelő hajtató reakció megy végbe. Az izocianát és az aminoplaszt-előkondenzátum-oldat számított szilárdanyag-tartalmának aránya 12 és 330 súly%, előnyösen 17 és 50 súly% között van. A habosodni képes elegy túl nagy víztartalma esetén poliolok hozzáadásával adott esetben még használható habanyag állítható elő. Ha a találmány szerinti eljárás szabályait betartjuk, akkor ilyen, utólagos poliol-hozzáadásra nincs szükség. Savas katalizátorként - mint ez önmagában ismert - ásványi savak, mint foszforsav, savkloridok, mint benzoilklorid, szulfokloridok stb., valamint olyan vegyületek is alkalmazhatók, amelyek vízzel erős savakká hidrolizálnak. A találmány szerinti eljárásban bázikus katalizátorokként - mint ez önmagában ugyancsak ismert - tercier szerves aminok alkalmasak, azonos koncentrációban. Az alábbi kiviteli példák a találmány szerinti eljárás további megvilágítását célozzák. A kiviteli példákban leírtak megfelelő előkísérletek után a szokásos habosítógépekre vihetők át. 1. példa 5400 g 36%-os formaiinban kb. 40 °C-on 1 243,7 g karbamidot oldunk keverés közben, ezután a pH-t 5,00-re állítjuk be, és ezen az értéken tartjuk. Az oldatot 40 percen belül visszafolyató hűtő alkalmazása mellett forrásig melegítjük, majd 80 percen át ezen a hőmérsékleten tartjuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
