194919. lajstromszámú szabadalom • Eljárás furángyanta alapú formatestek előállítására
1 A találmány tárgya eljárás furángyantát, térhálósító katalizátort és adott esetben töltő — vagy erősítő anyagot tartalmazó kompozícióból formatestek előállítására. A formatestet előnyösen úgy alakítjuk ki, hogy a katalizátort, a furángyantát, valamint adott esetben a töltőanyagot tartalmazó kompozíciót formába öntjük, vagy a katalizátort tartalmazó gyantaoldattal üvegszálat impregnálunk, amelyet csővé tekercselünk, ill. a kompozícióból a csövet centrifugálással állítjuk elő. A fenti eljárásokon kívül a kompozícióval impregnált üvegszál paplanból is előállíthatjuk a kívánt formatestet. A furángyantákat furfuril-alkoholból vagy karbamid és furfuril-alkohol elegyéből és formaldehidből, vagy furfurolból állíthatjuk elő kondenzációval, savkatalizátor jelenlétében. Az így nyert furángyanták hőre keményedő gyanták, amelyek savkatalizátor jelenlétében térhálós szerkezetű, szilárd termékké alakulnak. Az így térhálósított műgyanta kiváló hő-és lángállósággal oldószer-és vegyszerállósággal rendelkezik. Komoly problémát okoz azonban, hogy a térhálósodási reakció igen labilis, nehezen kézben-tartható folyamat és emellett igen exoterm reakció. A hevesen végbemenő térhálósodás pedig a késztermékben repedések kialakulását eredményezi. Bár a szakirodalom nagyszámú furángyanta előállítási eljárást ismertet, a reakció labilitásának csökkentésével a térhálósodási folyamat kézbentarthatóságával viszonylag kevés számú irodalmi hivatkozás foglalkozik. A legtöbb irodalomban a gyantának csak vékony rétegben, bevonatként — amikoris a környezet hűtőhatása kellően érvényesül, ill. töltött rendszerként, amikoris a töltőanyag jelenléte csökkenti a reakció exoterm jellegét — való felhasználásáról olvashatunk. A 39 261. sz. európai közrebocsátási irat egy olyan fenol-poliészter-furángyanta rétegekből álló bevonat előállítására vonatkozik, melynél a furángyanta réteg vastagsága 0,2 mm és kikeményítése vízmentes bórsavanhidrid oldat jelenlétében történik. A 2 483 322. sz. francia szabadalmi leírás olyan szilárd formatestek előállítási eljárását javasolja, ahol maximum 10'3 m2/s viszkozitású furángyantából és töltőanyagból — főként pernyéből — olyan keveréket készítenek, amelyben a gyanta tömegaránya maximum 15%. Más szerző (1. M. EIshin: Les résinés de synthèse dans la construction (1967), 344— 355) andezittel, grafittal, ill. kvarccal 60— 90%-ban töltött furángyanta kötőanyagú műanyagbetont javasol hidrotechnikai konstrukciók, ill. tartályok védőbevonataként és kikeményítést benzol-szulfonsavval végzik szobahőmérsékleten, ill. 80—180 C° hőmérsékleten. Javított furángyanta térhálósítási eljárás olvasható a Műanyag- és Gumi 16. évfolyamának 8. számában (244—248 oldal), amely-2 2 ben a szerző a híg (500—2000 mPas viszkozitású) gyanta előzetes megtisztítását és aromás szulfoklorid katalizátor alkalmazását javasolja a térhálósodási reakció hevességének csökkentésére. A módszer hátránya, hogy a tisztítás után kapott frakció viszkozitása igen magas (10 000 mPas, ill. ennél nagyobb), s így a frakció ipari méretben történő feldolgozása, keverése nehezen megoldható. Meglepő módon azt találtuk, hogy ha katalizátorként para-, ill. meta-krezol-szulfonsav karbamid-komplexének formaldehiddel kondenzált polimerjét (KSR katalizátort) alkalmazunk, és azt nem egy lépésben, hanem két elkülönített lépésben adjuk a furángyantához, a térhálósodási folyamatot jól kézben tudjuk tartani, és olyan készterméket nyerünk, amely repedésmentes lesz. A találmány szerint úgy járunk el, hogy a furángyantát összekeverjük szárazanyag-tartalmára számítva 0,2—5 tömeg% KSR katalizátorral 25—80 C° közötti hőfokon, és az elegyet ezen a hőfokon tartjuk 2 perc és 3 óra közötti időtartamig, majd a terméket adott esetben szobahőmérsékletre hűtjük, és az így nyert 1200—6000 mPas viszkozitású előpolimerhez szárazanyag-tartalmára számítva 0,4—10 tömeg%, előnyösen 1,5—4 tömeg% KSR katalizátort keverünk, és 0—70 tömeg% töltő, vagy erősítőanyagot előnyösen kvarclisztet, erőművi pernyét, grafitot, vágott szálat adunk hozzá, ill. vágott szállal vagy ebből készült paplannal, ill. szövettel társítjuk, és önmagában ismert módon formatestté alakítjuk. Az így előállított formatestet ezután adott esetben 30—70 C° hőmérsékleten 10—24 óra hosszáig utóhőkezeljük. A találmány szerint eljárva biztosítani lehet a térhálósodási reakció enyhe, jól szabályozott lefutását. A találmány szerinti eljárást alkalmazva a furángyanták szabályozott térhálósítása nemcsak vékony rétegben, hanem tömb formában, adott esetben töltőanyag nélkül is végrehajtható. Társított rendszerek alkalmazása esetében mód van a gyanta mennyiségi arányának az eddigiekhez képest többszörösére történő növelésére. A töltőanyag elhagyásának különösen akkor van jelentősége, ha igen fontos a késztermék jó vegyszer- és oldószerállósága. Ugyanis a furángyanta közismert jó vegyszer- és oldószerállóságát a szokásosan alkalmazott töltőanyagok csökkenthetik. A találmány szerinti eljárás alkalmazásának további előnyei a következők: — a késztermék repedésmentes lesz, — csekély lesz a termékben a maradó feszültség, — a kikeményített formatest könnyen megmunkálható, — eljárásunk külön berendezést nem igényel. Furángyantaként az előbbiekben említett íuríurilalkohol alapú, vagy karbamiddal módosított furfurilalkohol alapú kondenzációs gyantát, vagy ennek más hőre keményedő 194919 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
