180488. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított tulajdonságú folyékony epoxigyanták előállítására
3 180 488 4 reakcióelegy lúgossága, vagyis a dián—lúg mólarány is fontos szerepet játszik. Az epiklórhidrin feleslegben való használata az előállítási költségeket nagy mértékben növeli, mivel a reakcióelegyben az epiklórhidrin bomlása a lúgos közegben nem küszöbölhető ki. További problémát okoz az, hogy a dián-epiklórhidrin reakciója során nagyobb mennyiségben nátrium-kilorid képződik, amelynek eltávolítása továbbá a gyantából a lúgnyomok eltávolítása a nyers gyanta, vagy annak oldata vizes mosásával hajtható végre. A folyékony epoxigyanták előállítását ismerteti a 157 237. számú magyar szabadalmi leírás, amely szerint a dián helyett vagy mellett fenol-formaldehid előkondenzátumot használnak. Ennek révén vált lehetővé a diánnál lényegesen olcsóbb fenol-formaldehid alapanyag használata. Az ilyen módon készített epoxigyanták viszonylagos hátránya az, hogy csak drága térhálósító szerrel térhálósíthatók. Az előállított epoxigyanták környezeti hőmérsékleten vagy emelt hőmérsékleten térhálósít ja a kívánt felhasználási céltól függően. A környezeti hőmérsékleten folyékony epoxigyanták térhálósítása szobahőmérsékleten főként alifás poliaminokiat, bázi'kus poliamidokat, vagy amin-adduktokat alkalmaznak. Az alifás poliaminok, így például a dietilén-triamin az epoxi végcsoportokon keresztül a lineáris epoxigyanta-láncokat összekapcsolják, így térhálós szerkezetű gyanta képződik, amelynek jó mechanikai és kémiai ellenállóképessége van. A poliamin térhálósítók hátránya azonban, hogy erős hőfejlődés közben megy végbe a reakció, a gyanta gyorsan megköt és az epoxi,bevon,at viszonylag rideg, fiziológiai szempontból nem kifogástalan. A felületbevonási célokra használt epoxigyantáknál ezért újabban a bázikus poliamidok (például dimerizált zsírsavból és alifás poliaminból előállított Versamid-típusok) és az amin-addukt térhálósító szerek (epoxigyantából és alifás poliaminból álló termékek) kerültek előtérbe. A környezeti hőmérsékleten szilárd epoxigyanták térhálósításához emelt hőmérsékleten aromás savanhidrideket (például ftálsavanhidrid) vagy különböző aromás diaminokat alkalmaznak. A folyékony és szilárd epoxigyanták ipari felhasználása rendkívül változatos. A folyékony termékekből oldószermentes lakkok, festékek, ragasztók, kittek vagy habarcsok készíthetők, a környezeti hőmérsékleten szilárd halmazállapotú gyanták epoxi-porlakkok, oldószeres lakkok, illetve epoxi-zsírsavészteretípusú lakkipari intermedier gyanták előállítására alkalmazhatók. Az epoxigyanta-bázisú termékeket tehát a lakk- és festékipar, az építőipar, a gépipar és a villamosipar számos területen és egyre növekvő mennyiségben használja. A találmány célkitűzése környezeti hőmérsékleten folyékony, javított tulajdonságú fenolgyanta (és/vagy diánbázisú epoxigyanták előállítási eljárásának kidolgozása, az epiklórhidrin fajlagosan szükséges mennyiségének, ezáltal a gyanta önköltségének csökkentése. További célkitűzés volt a technológiai berendezések és műveletek egyszerűsítése, így például a szűrőberendezés, fiknbepárló elhagyása. A kidolgozott eljárás lehetővé teszi, hogy az epoxigyanták a legkülönbözőbb térhálósító szerekkel (például alifás és ciklo,alifás poliaminok, bázikus poliamidok) egyformán jól szilárduljanak, illetve vízmentes és vizes emulziós közegben is jól térhálósodjanak. A dián-epiklórhidrimbázisú, 154181. lajstrom,számú magyar szabadalmi leírásból ismert epoxigyanta, illetve a 157 237. lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban leírt fenolgyantaepiklórhidrin bázisú, építőipari célra alkalmas epoxigyanta viszkozitása 25 °C-on nem sikerült^ 15 000 cP alá csökkenteni az íllóanyag-tartak r növekedése nélkül. A megfelelő viszkozitás bé- _ állítására az epoxigyantához súlyára számítva 5—30 súly%, illetve hígítószert (például butil-fenil-glicidiléter) adagolnak ahhoz, hogy a gyanta kívánt viszkozitását biztosítsák. Felismerésünk szerint a viszkozitás csökkentése és ezzel egyidejűleg az illóanyag^tartalom csökkentése is az eddigi eljárások tökéletesítésével megoldható. A találmány tehát 5000—15 000 mPas/25 °C viszkozitású folyékony poliaminnal és zsírsavéi,amiddal egyaránt térhálósodó epoxigyanták előállítására vonatkozott folyékony fenolgyanta előkondenzátum és/vagy 2,2-bisz-p-hidroxifenil-propán (dián), valamint epiklórhidrin lúgos közegben való kondenzációjával. A találmány szerinti eljárás 5000—15 000 mPas/25 °C viszkozitású környezeti hőmérsékleten folyékony epoxigyanták előálltására fenol-formaldehid-gyanta és/vagy 2,2-bisz-,p-hidroxi-fenil-propán (dián) és epiklódhidrin lúgos közegben végbemenő kondenzációja útján a következő műveletek kombinációjával jellemezhető : — 2 mól fenolt és 0,6—1,2 mól formaldehidet lúgosán kondenzálunk ; — a kapott fenolgyantából 1,0 mólt önmagában, vagy 0,0—1,0 mól fenolgyantát 0,1—1,0 mól diánnal elkeverve vagy 1,0 mól diánt 2—8 mól epiklórhidrinnel és 1,0—1,5 mól nátriumhidroxiddal vizes oldat alakjában 150—170 epoxi ekvivalenssúly és 5,—50 mPas/25 °C viszkozitás eléréséig reagáltatunk ; — az előkondenzátumot a vizes nátrdum-hidroxid-oldatból elválni hagyjuk; — a vizes fázist dekantáljuk; — a gyantafázist légritkított térben 100—2000 mPas/25 °C viszkozitás és 200—250 epoxi ekvivalenssúly eléréséig kondenzáljuk, miközben az epiklórhidrin felesleg főtömegét ledesztilláljuk; — 0,6—1,7 mól nátriumhidroxid vizes oldatát adjuk hozzá és a kondenzációt légritkítás mellett és az előzőnél magasabb hőmérsékleten fejezzük be; — a nyers epoxigyantát oldószeres vagy vizes mosással tisztítjuk; — az illékony anyagok maradványait 0,5—2,0 bar nyomású nedves vízgőzzel, majd inert gázzal kifúvatjuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
