202567. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lineáris, szobahőmérsékleten folyékony orto,orto'-novolak előállítására
HU 202567B ként. A felszabaduló formaldehid elegendő ahhoz, hogy a térhálósodás teljes mértékben végbemenjen. Minthogy a láncmolekulákból felszabaduló formaldehid a térhálósodás során elfogy, a folyékony orto.orto’-novolakból a hevítéssel végzett térhálósítás során formaldehid egyáltalán nem vagy csak gyakorlati szempontból elhanyagolható mennyiségben jut a környezetbe, ami munkaegészségügyi szempontból rendkívül nagy előny. A folyékony orto.orto’-novolak más hőre keményedő polikondenzátumokkal igen egyszerűen társítható, az egyéb hőre keményedő polikondenzátum térhálósításához esetlegesen szükséges adalék vagy katalizátor ugyanis a folyékony orto.orto’-novolak lényegesen egyszerűbben keverhető töltő- és vázanyagokhoz (például homokhoz, faforgácshoz, fumérlemezalapanyagokhoz stb.) a szilárd anyagnál. A vázanyag-tartalmú idomtestek előállításánál is előnyt jelent, hogy készítésükhöz egyszerű meleg préselés elegendő, és nincs szükség formaldehidet leadó anyag bekeverésére. A találmány az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 3 1. példa Lineáris, folyékony orto.orto’-novolak előállítása 1 mól fenolhoz 0,84 mól formaldehidet és 0,023 mól magnézium-acetátot adunk, majd az elegy pH- ját 0,1N vizes sósavoldattal 5-re állítjuk be. Az elegyet 2 órán át 80 *C-on keverjük, majd az illékony anyagok egy részét 250 mPa.s (25 ”C) viszkozitás eléréséig csökkentett nyomáson lepároljuk. A kapott termék szabad fenoltartalma 20,5 tömegé, szabad formaldehid-tartalma 0, átlagmóltömege 800, maximális móltömege 3240. 2. példa Lineáris, folyékony orto,orto’-novolak előállítása Mindenben az 1. példában leírtak szerint járunk el, de az elegy pH-ját sósavoldat használata nélkül magnézium-acetáttal 6-ra állítjuk be. A kapott termék szabad fenol tartalma 19,5 tömeg%, szabad formaldehidet nem tartalmaz, átlagmóltömege 400. 3. példa Lineáris, folyékony orto.orto’-novolak előállítása Mindenben a 2. példában leírtak szerint járunk el, de katalizátorként 0,032 mól cink-acetátot használunk, és a reakciót 60 °C-on 3 órán át végezzük. A kapott termék átlagmóltömege 600, a termék szabad formaldehidet nem tartalmaz. 4. példa Lineáris, folyékony orto.orto’-novolak előállítása Mindenben az i. példában leírtak szerint járunk el, de katalizátorként 0,032 mól kadmium-acetátot használunk, és a reakciót 2 órán át 90 °C-on végezzük. A kapott termék átlagmóltömege 1200, a termék szabad formaldehidet nem tartalmaz. Az 1-4. példa szerint előállított termékek és a 2 516 838 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás szerint előállított, ismert szüárd o,o’-novolak DTA görbéinek elemzése alapján a következőket állapítottuk meg: Az 1-4. példa szerint előállított termékek DTA görbéin a 110-150 °C hőmérséklet-tartományban exoterm csúcs jelenik meg, ami azt jelenti, hogy ezek a termékek a csúcshoz tartozó hőmérsékleten hő hatására térhálósodnak. A termékek DTA görbéin endoterm csúcsok nem észlelhetők; ez azt jelenti, hogy a kialakult térhálós gyanták stabilok, nem bomlanak. Ezzel szemben az ismert szilárd o,o’~novolak DTA görbéjén a 260-320 °C hőmérséklet-tartományban igen nagy endoterm csúcs jelenik meg, ami azt jelzi, hogy az ismert o.o’-novolak ebben a hőmérséklet-tartományban bomlást szenved. Az ismert o,o’-novolak DTA görbéjén exoterm csús nem észlelhető, ami megegyezik azzal a gyakorlati tapasztalattal, hogy ez a termék formaldehidet leadó anyag hozzáadása nélkül nem térhálósítható. A DTA görbék felvételekor egyik vizsgált anyaghoz sem adtunk semmiféle adalékot. A DTA görbék így azt is igazolják, hogy a találmány szerint előállított lineáris, folyékony o,o’-novolakok formaldehidet leadó anyag hozzáadása nélkül hő hatására spontán térhálósodnak; formaldehid-forrásként maguk a folyékony o,o’-novolak láncmolekulák szolgálnak. A következő példákban azt szemléltetjük, hogyan társítható a találmány szerint előállított lineáris folyékony o,o’-novolak hőre keményedő műgyantákkal. 5. példa Furfuril-alkohol/formaldehid kondenzátum társítása folyékony orto.orto’-novolakkal Furfurü-alkohol és formaldehid 1 : 0,5 mólarányú elegyét a furfurü-alkohol tömegére vonatkoztatva 0,033 tömeg% maleinsav-anhidrid katalizátor jelenlétében 120 percig visszafolyatás közben forraljuk. A reakció befejezése után a kondenzátumhoz szobahőmérsékleten 10 tömeg%, ületve 20 tömegé, az 1. példa szerint előállított folyékony orto.orto’-novolakot adunk. Termogravimetirás elemzéssel megállapítható, hogy az ezt követő, 2 tömeg1^ p-toluol-szulfonsav jelenlétében végrehajtott térhálósítás során az orto.orto’-novolak adalék hatására a térhálósodási reakció hőfejlődési sebessége csökken, és az exoterma csúcshőmérséklete a magasabb hőmérsékletek felé tolódik el (adalékmentes: 75 °C, 10 tömeg% adalékot tartalmazó: 100 °C, 20 tömeg% adalékot tartalmazó: 155 ”C). Az orto.orto’-novolak adaléktartalom növelésével csökken a rendszerből térhálósodás során felszabaduló formaldehid mennyisége. 6. példa Orto.orto’-novolak társítása furfurü-alkohollal Furfuril-alkoholhoz 15 tömeg%, az 1. példa szerint előállított folyékony orto.orto’-novolakot adunk, majd az elegye 11 tömeg% szalicilsav jelenlétében 2 órán át 100 °C hőmérsékleten tartjuk. Az orto.orto’-novolakkal módosított furfurü-alkohol autokondenzátumot vákuumdesztüláció nélkül alkalmazzuk kötőanyagként 10 tömeg% folyékony orto.orto’-novolakkal összekeverve. A kondenzátum 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
