Способ изготовления плит изчАСТиц ОРгАНичЕСКОгО МАТЕРиАлА Советский патент 1981 года по МПК B29J5/00 B27K3/50 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТ ИЗ ЧАСТИЦ ОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к деревообрабатывающей промышлейности, а точнее к производству древесных плит. Известны способы изготовления пли из частиц органического материала, включающие обработку частиц органического материала полиизоцианатным. составом с последующим горячим прессованием р. и р. Недостатком известных способов яв ляется прилипание плит к прессующей поверхности. . Цель изобретения - снижение прилипания плит к прессующей поверхности. I Цель достигается тем, что перёд горячим прессованием частицы органического материала дополнительно обра батывают фосфатом или смесью фосфато из группы кислйе соли фосфорной кислотыО RO- Р-ОН 1 (ЯО)оР-ОИ

и их соли аммония, щелочных и щелочноземельных металлов, или пирофосфаты, полученные из кислых солей фосфорной 30

где в формулах - VIII R выбран из группы сшкил с числом атомов углерюкислоты 1 и II и их солей аммония, щелочных и щелочнр-земельных металлов, или.о-моноацильныё производные кислых солей фосфорной кислоты I ц II О « RO-P-OCOR (RO)x-P-OCOR или карбамоильные фосфаты R NHGP-O-P-ORV и их сопи аммония, щелочных и щелочно-эемельных металлов, или разветвленные полифосфаты RO-P-0-P(OR)a 1 . 0-P(OWa. 0-Р(ОЙ)г или полифосфаты (Р0-р-о;и,

да от 8 до 35; алкенил с числом атомов углерода от 8 до 35,

или Р.-(0-СН-СН),

А Б

содержащий в качестве R алкил с числом атомов углерода от 8 до 35, один из Айв - водород, а другой выбран из группы, состоящей из водорода и метила;

Кц - гидрокарбил с числом атомов

углерода от 1 до 12; R - выбран из группы гидрокарбил с числом атомов углерода от 1 до 12/ гидрокарбил, замещенный по меньшей мере одной

О

дополнительной -NHCOO-P(OR),

группой, где R - как указано выше; .

п - целое число,

причем количество фосфата или смеси .фосфатов составляет от 0,1 до 20 вес.ч, на 100 вес.ч. полиизоцианатного состава.

. В качестве полиизоцианатного состава используют полиметиленполифёнилполиизоцианат, содержащий от 25 до 90 вес.% метиленбис(фенилизо- цианата) , и олигомерные полиметиленполифенилполиизоцианаты с функциональной способностью выше 2.- остальное.

Полиметиленполифенилполиизоцианат содержит от 35 до 65 вес.% метиленtfuc (фенилизоцианата) .

В Качестве смеси фосфатов используют смесь из лауриновой первичной кислой соли фосфорной кислоты и дилауриновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты.

в качестве пирофосфата используют продукт, получаемый удалением конденсационной воды из смеси лауриновой .кислой соли фосфорной кислоты и дилауриновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты.

в качестве смеси фосфатов используют смесь из олеиновой первичной кислой соли фосфорной кислоты и дирлеиноврй вторичной кислой соли ФОСФОРНОЙ кислоты.

в качестве пирофосфата используют продукт, получаемый удалением конденсационной воды из смеси олеиновой первичной кислой соли фосфорной кислоты и диолеиновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты.

в качестве частиц органического материала используют древесную с.тружку.

Обработку полиизоцианатным составом и обработку фосфатом или смесью фосфатов осуществляют одновременно в виде водной змульсии.

Водная эмульсия полиизоцианатного состава содержит эмульгатор.

Обработку полиизоцианатным составом и обработку фосфатом или смесью фосфатов осуществляют раздельно.

Полиизоцианатныи состав и фосфат или смесь фосфатов используют в виде водной дисперсии.

Алкил с числом атомов С от 8 до 35 обозначает насыщенный одновалентный алифатический остаток с линейной или разветвлённой цепью, содержащий указанное число атомов углерода в

0 молекуле. Примерами этих групп являются октил, нонил, децил, ундецил,. додецил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил, октадецил, нонадецнл, эйкозил, генэйкозил,.

5 докозил, трикозил, пентакозил, гексакозил, гептакозил, октакозил, нонакозил, триаконтил, пентатриаконтил и т.п., включая их изомерные формы.

Алкенил с числом атомов С от 8 до 35 обозначает одновалентный алифа0тический остаток с линейной или разветвленной цепью, содержащий по меньшей мере одну двойную связь и указанное число атомов углерода в молекуле. Примерами таких групп являются окте5нил, ноненил, доценил, ундеценил,додеценил, тридеценил, тетрадеценил, пентадеценил, гексадеценил, гептадеценил, октадеценил, нонадеценил, эйко-зенил, гензйкозенил, докозеНил, три0козенил, пентакозенил, триакон±енил, пентатриаконтенил и т.п., а также их изомерные формы.

Пирофосфаты ..., полученные из кИс лых солей фосфорной кислоты 1 и II

и смеси I и II , обозначает следующее. .

Кислые соли фосфорной кислоты I и II обычно получают в виде смесей вторичной кислой соли фосфорной кислоты I I и первичной кислой соли фосфорной кислоты I, смеси которых получают взаимодействием соответствующего спирта ROH,гдe R указано выше, с .фосфорным ангидридом согласно известному способу получения кислых солей фосфорной кислоты. .

Таким образом, полученные вторичные и первичные кислые соли фосфорной кислоты выделяют, например, фракционированной кристаллизацией бария или Q подобных солей, Отдельные кислые соли фосфорной кислоты или их смеси можно использовать согласно предлагаемому способу.

Пирофосфаты II и IV легко получают из соответствующих кислых солей фос5форной кислоты II и I взаимодействием ; последних с Дегидрирующим агентом, например хлорокисью углерода, арилили алкилмоноизоцианатами и полиизоцианатами, N,N-дигйдрокарбилкарбо0 диимидами, и т.п. согласно известный способам.

Отдельные кислые соли фосфорной кислоты } и II можно перевести в соответствующие Пирофосфаты, или смеси 5 этих двух видов кислых солей фосфорной .кислоты I и II можно перевести в соответствующую смесь пирофосфатов Что касается кислых солей фосфорной кислоты формулы II , то сооответ ,ствуювдие пирофосфаты выражаются формулой III {ЯО)2.Р-0-Р(ОЮ2, где R указано выше.. . Что -касается кислых солей фосфорной кислоты формулы I , тсэ соответствующие пирофосфаты представляют собо комплексную смесь, средний состав которой выражается формулой IV где X - число со средним значением от 1 или выше, а R указано, вьаие. Гидрокарбил с числом атомов С от 1 до 12 включительно обозначает одно валентный остаток, полученный удалением одного атома водорода из основного углеводорода с указанным содер. жанием атомов G. Примерами таких Групп являются алкил, например Метил, этил пропил, бутил, пентил, гексйл, октил децил, додецил, и Т.п., а также их изомерные формы; алкенил, например винил, аллил, бутенил,пентенил,гексенил, октенил, доценил, додеценил, :и т.п., а также их изомерные формы; аралкил,например бензил, фенилпропил фенэтил нафтилметил, и т.п.; арил, например фенил, толил/ ксилил, нафтил, бифенил, и т.п.J циклоалкил, например циклобутил, циклопентил циклогексил, циклогептил, циклооктИл и т.п., а также их изомерные формы; циклоалкенил, например диклопентенил, циклогексенил, циклогептенил, циклооктенил, и т.п. и их .изомерные формы. ... Щелочный метсшл означает литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Щелочно-земельный металл означает кальций, стронций, магний и барий. Предлагаемый способ проводят со-. гласно указанным известным приемам, где в качестве связывающей смолы или ее компонента используют органический полиизоцианат, за исключением того, что здесь определенный фосфат , применяют в комбинации с изоцианатныи составом, Применяемым для обработки частиц, соединяемых для образования фанеры. Таким образом, плиту получают соединением частиц древесины или другого целлюлозного или органического ма териала, который подходит для прессования, с применением тепла и давления в присутствии системы из связы|вающего вещества, содержащего комбинацию органического полиизоцианата и фосфата который ниже называется фосфатный вьщеляющий агент. Частигцл органического материала можно обрабатывать полиизоцианатом и фосфатом или смесью фосфатов, как отдельными компонентами, или одновременно, или после смешивания. Полиизоцианат и фосфат можно применять в чистом виде, т..е, без разбавителей или растворителей, один из них или оба можно вводить в виде водных дисперсий или эмульсий. Подиизоцианатным составом может быть каждый органический полиизоцианат, содержащий по меньшей мере две изоцианатные группы на молекулу, например дифенилметандиизоцианат j m- и р-фенилендиизоцианаты, хлорфенилендиизоцианат, ct сбксилолдиизоцианат, 2,4- и 2,6-толуолдиизоцианат и смесь этих двух изомеров, трифенилметантриизоцианаты, 4,4-диизоцианатдифенильный эфир и полиметилполифенилполиизоцианаты. Последние полиизоцианаты представляют собой смеси, содержащие примерно 25 - 90 вес.% метиленбис(фенилизоцианата), причем остаток смеси представляет собой прлиметиленполифенилполиизоцианаты с количеством функциональных групп зыше, чем 2,0. Такие прлиизоцианаты и способы их получения известны, они име18 гся также в различных модифицированных видах. Один из этих видов содержит указанный, полиметиленполифенилполиизоцианат, который подвергают нагреванию при 150 - , пока вязкость (при ) не повысится до 800 - 1500 сП. Другим модифицированным полиметиленполифенилполиизоцианатом явЛяется такой, крторый обработан небольшим количеством эпоксида для уменьшения еГо кислотности. . . , ПоЛиметиленполифенилполиизоцианаты являются предпочтительными полиизоцианатами для использования в системе из связывакяцего вещества по предлагаемому изобретению. Особенно предпочтительными полиметиленполифенилполиизоцианатг1ми являются те, которые содержат примерно от 35 до 65 вес..% метиленбис(фенилизоцианата). Если органический полиизоцианат использовать в качестве систелш из , связываккцего вещества, в виде водной эмульсии или дисперсии согласно предлагаемому изобретению, то водную эмульсию или дисперсию подучают с применением люаых- приемов, известных для получения водных эмульсий или дисперсий, перед использованием состава в качестве связывающего вещества, причем полиизоцианат диспергируют в воде в присутствии эмульгатора. Последний представляет собой любой известный эмульгатор, включая анионнш и неионные агенты.

Йримерами неионных эмульгаторов являются полиоксиэтиленовые и полиоксипропилен.овые спирты и блоксополимеры, сЪдержащие один или больше оксидов этилена, пропилена, бутилена и стирал) алкоксилированные алкилфенолы, например нонилфенокси-поли-(этиленокси)этанолы алкоксилированные алифатические спирты, например этоксилированные и пропоксилированные алифатические спирты, содержащие примерно от 4 до 18 атомов С; глицериды насыщенншс и ненасыщенных жирных кислот, например стеариновых, олеиновых и рицинолевых кислот, и т.п.; полиоксиалкиленовые эфиры жирных кирлот, например стеариновой, лауриновой, олеиновой, и подобных кислот; амиды жирных кислот, например диалканолам иды жирных кислот (стеариновой, лауриновой, олеиновой и т.п.),

Приготовление эмульсии или дисперсии можно проводить перед их использованием .в составе связывающего вещества, но предпочтительно их приготавливают в течение 3 ч перед использованием. Водную полиизоцианатную эмульсию, используемую согласно предлагаемому способу, образуют, например смешиванием полиизоцианата, эмульгатора и воды под давлением с использованием известного распылителя, в котором струи воды и полиизоцианата сталкиваются и смешиваются в смесительной камере распылителя при бурных условиях. Таким образом полученную эмульсию выпускают в виде аэрозоля, который наносят на целлюлозные частицы, предназначенные для образования массй досок по указанному образу.

Как уже описано фосфатный выделяющий агент может контактировать с частицами как отдельный компонент в чистом виде, т.е. без разбавителей или в качестве водного раствора, или .водной дисперсии. Если фосфат применять отдельно, т.е. без полиизоцианата, в чистом или разбавленном виде, то его наносят на частицы в виде аэрозоля. Но согласно предлагаемому способу предпочтительно применять выделякхцИй агент фосфата вместе с полииэоцианат.ом в одном составе.

При применении полиизоцианата вкачестве полимера связывающего вещезтва без разбавителей фосфатный выделяющий агент вводят в полиизоцианат простым примешиванием. В случае применения полиизоцианата в качестве связывающей .смрлы в .виде водной эмульсии фосфатный вьщеляющий агент добавляют как отдельный компонент во В1ремя образования эмульсии или после ее образования, или, прёимущecтвeннo. фосфат предварительно смешивают с органическим полиизоцианато перед эмульгированием последнего.

Таким образом, органический полиизоцианат и фосфатный выделяющий агент можно предварительно смешивать и хранить во время определенного периода перед образованием эмульсии.

Если при получении эмульсии использовать эмульгатор, то его также можно использовать в смеси органического полиизоцианата и фосфатного выделяющего агента: для образования устойчивого к хранению состава, коoторый в любое время можно превратить в водную эмульсию для применения в качестве рабочего раствора простым смешиванием с водой.

При использовании полиизоцианата

5 в качестве связующего в виде водной эмульсии содержание органического полиизоцианата в указанной водной эмульсии преимущественно находится в пределах 0,1-99 вес.%, предпочти- тельно в пределах 25-75 вес.%.

0

Если фосфатный выделяющий агент вводить как отдельный компонент или в комбинации с полиизоцианатом, то Соотношение используемого выделяющего агента фосфата находится в преде5лах примерно от 0,1 до 20 вес.ч. на 100 вес.ч. полиизоцианата, предпочтительно в пределах 2 - 10 вес.ч. на 100 вес.ч. полиизоцианата. Содержание требуемого для полу0чения водной эмульсии эмульгатора является не критическим и варьирует в зависимости от применяемого эмульгатора, но обычно находится в пределах 0,1 - 20 вес.% в пересчете

5 на полиизоциана.

Исходный материал для изготовления плит состоит из частиц целлюлозного и подобного материала, подходящего для прессования и соединения

0 в плиты, например, из частиц древесины, полученных из отходов деревооб- . работки, например стружки. Можно использовать также и другие частицы целлюлозного материала, например измельченную бумагу, древесное или

5 растительное волокно (стебли кукурузы, солому, отжатый сахарный тростник .п.), или же нецеллюлозный материал, например отходы полиуретана, полиизоцианата и подобных

0 полимерных пенопластов. Способы для получения подходящих частиц являются известными и общепринятыми. Можно также использовать смеси целлюлозных частиц. Плиту успешно получают,

5 например, из смесей древесных частиц, сО5цержащих примерно до 30% . коры.

Содержание влаги в частицах на0ходится, в пределахпримерно от О до 24 вес.%. Частицы, полученные из древесных отходов, как правило, содержат. 10-20% влаги и их можно использовать без предварительной

5 сушки. Фанеру получают обработкой частиц органичесгкого материала полиизоцианатным составом и фосфатом или смесь фосфатов, отдельно или в комбинации .в смесителе или подобных устройствах После обработки из однородной смеси образуют рыхлый мат или войлок содержащие предпочтительно 4-18 вес влаги. Потом мат помещают в горячий пресс и уплотняют до затвердевания частиц в плиту. Время прессования, температура и давление сильно варьируют в зависимости от толщины получе ной доски, желаемой плотности доски, величины используемых частиц и других факторов. Например , для изготовления плиты средней плотности толщиной 0,5 дюйма (1,27 см) применяетс давление примерно от 300 до 700 американских фунтов на квадратный дюйм (ам.ф/дюйм) (/«21-49,2 кг/см) и температура примерно 325-375° F (VlGB 190,). Продолжительность прессова ния составляет примерно 2-5 мин. Поскольку часть влаги, находящейся в мате, взаимодействует с полиизоциа- натом, образуя полимочевину, то количество находящейся в мате влаги не является настолько критическим в случае связующих на основе изоциаНата, как. в случае других. свяг(ующих. , Указанный способ проводят прерывистым образом, т.е. отдельные плиты прессуют обработкой подходящего коли чества частиц комбинацией связываю1це смолы, нагреванием и прессованием обработанного материала. Альтернатив но способ проводят прерывистым обра зом путем введения обработанных частиц в виде непрерывного мата в зону нагревания и прессования, ограниченную -верхним и нижним постоянными металлическими брекетами, которыми осуществляют горячее прессование. Плиту легко вынимать из металл ических пластин пресса, причем она не имеет тенденции к прилипанию к этим пластинам. Это прямо противоположно прежнему опыту, согласно которому используется только один полнизоцианат в качестве связывающей смолы. В то время, как каждый из указанных фосфатных.выделяющих агентов можно использовать либо отдельно., Либо в комбинации, то согласно предлагаемому способу применяют предпочтительно пирофосфаты III и IV или смешанные пирофосфаты, полученные из смесей кислых солей фосфорной кислоты I и М . Свободные гИдроксильные группы, имеющиеся в пирофосфатах, или свобод ные ГИдроксильные группы, имеющиеся в непревращенных исходных кислых солях фосфорной кислоты, являются в достаточной степени инертными при комнатной температуре по отношению к применяемому прлииэоцианату, т.е. фосфаты можно хранить в комбинации с указанным полиизрцианатом долгое время без какого-либо ухудшения качества. Если смесь Г1ирофосфат и полиизоцианата эмульгируют и используют предлагаемым способом, то полученный при образовании, плиты пар приводит к гндролизу пиррфосфата с восстановлением соответствующих кислых солей фосфорной кислоты, которые облегчают удаление плиты из пресса. Примерами кислых солей фосфорной кислоты формулы I, которые можно применять отдельно или в комбинации, с . другими кислыми солями фосфорной кислоты согласно предлагаемому способу, могут быть моно-о-октил,моно0-нонил, моно-о-децил, моно-о-ундецил, моно-о-додецил, .моно-о-тридецйл, мрно-о-тетрадецил, моно-о-пентадецйл, моно-о-гексадецил, моно-о-гептадецил, моно-о- октадецил, моно-о-нонадецил моно-о-эйкозид, моно-о-генэйкозил, моно-о-докозил моно-о-трикозил, мо но-0-пентакозил, моно-о-гексакозйл, моно-о-гептакозил,моно- о-октакозил, . моно-о-нонакозид,моно-о-триаконтил,. моно-о-пентатриаконтил, моно-о-доде-ценил,моно-о-тридеценил,моно-о-тетрадеценил, моно-о-пентадеценил, моног -о-гексадеценил, моно-о-гептадёцёни л, моно-о-октадеценил, моно-о-нонаде- ценил,моно-о-эйкозенил моно-о-генэйкозенил ,мoнo-o-дoкpзeнил,мoнo-o-тpикoзeнил ,моно-о-пентакозенил, моно-отриаконтенил и. моно-р-пент.аТриа- козенил первичные кислые соли фосфорной кислоты и-первичные кислые соли фосфорной кислрты, где этерифицирующий остаток получают из лауриловых и подобных одноатомных спиртов, связанных (блокированных) с применением примерно 1-5 моль окиси этилена. Примерами кислых солей фосфорной кислоты формулы II , используемых или в ксмбинации с другими кислыми солями фррфорной кислоты согласно предлагаемому способу, могут быть о,о-ди(рктил), о,о-ди(нрнил), 0,0-ди(децил), 0,0-ди(ундёцил), о,о -ди (додецил) , о,о-ди(тридецил)1 ,о,р-.. -ди(тетрадецйл), о,о-ди(пентадецил), о,о-ди(гексадецил), о,о-ди(гептадецил), (октадецил),, Р,Р-ДИ(нонадецил), о,о-ди(эйкрзил), р,р-ди(генэйкрзил), о,о-ди(докрзил), ОгР-ди(трикозил) , о,о-диЧпентакозил), ,о,-ди(гексакозил)j о,о-ди (гептакозил), р,о-дй(октакозил),о,р-ди(нонакозил)/ о,о-ди(триаконтил), о,р-ди(пентатрйакрнтил), б,о-ди (додёцен.ил), о,р-ди тридецеиил), о, о-:-ди1тетрадеценил ) о,Р-ди(пентадеценил), о, гептадеценил), о,о-ди октадеценил),Р,о-ди(нонадёценил), о,о-ди(эйк6зенил) о,о-ди(генэйкозенил), о,о-ди(докозенил),- о,Рг-ди(трикрзенил) V о,Р-да(пенТакрзенил), о,о-ди{триаконтенил) и

о,о-ди(пентатриакоэенил) вторичные кислые ссхли фосфорной кислога -и диэтерифициро анные вторичные кислые соли фосфорной кислоты, где этерифицирующий остаток получают из лауриловых и подобных одноатомных спиртов, блокированных с применением примерно 1-5 моль окиси этилена.

Примерами пирофос фатов, Которые используют отдельно или в комбинации с другими пирофосфатами согласно предлагаемому способу, могут быть тетрабктил, тетранонил, тетрадецил., тетраУНДецил, тетрадодецил, татра(тридецил), тетра(тетрадецил), твтра(пентадецил), тетра{гексадецил), тетра(гептадецйл), тетра(октадецил), тетра.(ноиа 1ецил), тетра(эйкозйл)/ тетра-. (гёнэйкозил), тетра{докозил), тетра (триКодлл) , тетра(пентакозил), тетра(гексакозил), тетра(гептакозил), тетра(октакозил), тетра(нонакоэил), тетра(триаконтил),тетра(пентатриаконтил) , тетра (додеденил) ,тетра (тридеденил), тетра(тетрадеденил), тетра(пентадеценил), тетра(гексадеденил), тетрй(гептс1деценил} , тетра (октадеценил), тетра(нонадеценил), тетра(эйкозенил), тетра(генэйкозенил), тетра(докозенил) тетра(трикозёнил), тетра (пентакозенйл), тетра(триаконтенил) и тетра(пентатриакозенил)-пирофосфаты; ди(октил),ди(нонил),ди(децил),ди(ундецил) ,ди Додецил), ди (тридецил), ди (тетрадецил),ди(пентадецил),ди(гексадеция), ди (гекптадецил),, ди (октадецил, ди(нонадецил), ди(эйкозил), ди(гензйКозил), ди(докозил), дй(трикозил), ди(пентакозил), ди(гексакозил), ди(гептакозил),. ди(октакозил), ди(нонакозил), ди тpйaкoнтил), ди(пентатриаконтил), ди(додеценил), ди(тридеценил), ди (тетрадеценил),ди(пентадеценил), ди(гексадеценил), ди(гептадеценил), ди(октадеценил), ди(нонадеценил) , дй(эйкозенил), ди(генэйкозенил) ,ди(докозенил),ди(трикозёнил), ди(пентакозенил),ди(триаконтенил) и ди(пентатриакозенил)пирофосфаты,

о-Моноацил-производные кислых солей фосфорной кислоты I и II получают известными способами. Например, соответствующие кислые.соли фосфорной кислоты Г или f( в виде их солей серебра или других металлов подвергают взаимодействию с подходящим ацилгалойдом К СОНа1,где Hat представляет собой хлор или бром, а R указан выше.

Примерами о-моноацил-производных кислых солей фосфорной Кислоты I и И являются о-ацетйл, о-пропионил, о-октаноил, о-деканоил, о-додеканоил, о-бензоил, о-толуол, р-фенацетил производные различных кислых солей фосфорной кислоты I и И.

Карбамоилфосфаты, которые используют согласно предлагаемому способу, получают взаимодействием подходящих

кислых солей фосфорной кислоты I или II с подходящим гидрокарбильным моноили полиизоцианатом. Примерами таких карбамоилфосфатов являются метилкарбамоил, этилкарбамоил, пропилкарбамоил, гбксилкарбамоил, децилка рба- . моил, додецилкарбамол, аллилкарбамоил; гексенилкар-бамйил, октенилкарбамоил, деценилкарбамоил, додеценилкарбамойл, фенилкарбамоил, толилкарбамоил, дифенилилкарбамоил,

O бензилкарбамоил, фенилпропилкарбамоил и тому подобные гидрокарбамоилпроизводные вторичных кислых солей фосфорной кислоты, стабилизированных в виде их солей аммония или щелочноSго металла.

Карбамоилфосфаты i могут содержать свободные ОН-группы, которые образуются неполным превращением кислых солей фосфорной кислоты в реакции с подходящим гидрокарбильным изоцианатом ввиду плохой реакционной способности указанных ОН-групп с изоцианатом.

Полифосфаты, используемые согласно предлагаемому способу, легко получают взаимодействием подходящего триалкилфосфата (RO).jPO, где R указано выше, с пятиокисью фосфора. Обычно полифосфаты представляют собой . сложные смеси, которые включают циклические соединения (), содержащие кольцо с 6 .элементами альтернативных атомов фосфора и кислорода.

Полйфосфаты, соответствующие формуле V и VH, легко получают взаимодействием подходящего ди- или трисшкилфосфата с подходящим галогенфосфатом О /f

(R0)2. Р-На1,где На представляет собой хлор или бром, применяя, например известный способ, который включает выделение алкильного галоида.

1. Получение пирофосфатов из лаури-. новой кислой соли фосфорной кислоты.

Смесь, содержащую 70 г лауриновой кислой соли фосфорной КИСЛОТЫ (смесь р,о-;дилаурйновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты и о-лауриновой первичной кислой соли фосфорной кисглоты) и 60 г фенилизоцианата, загру- жают в сухую колбу, оборудованную мешалкой, конденсатором и сушильной трубкой. Колбу загру ают в масляную баню, предварительно нагретую до . Содержание колбы переманивают, причем температуру масляной бани мед- ленно повышают до . Двуокись углерода вьщеляют в.течение примерно 1 ч, ,

После окончаниявыделения двуокиси углерода реакционную смесь охлаждают до комнатнойтемпературы i разбавляют. 100 мл хлороформа. Полученную смесь фильтруют и собранное таким образом твердое вещество (24,8 г м,М-дифенилмочевйны) промывают хлороформом.

Соединенные фильтраты и промывки .концентрируют на вращающемся испарителе при температуре бани Посл выпарки большинства растворителя кристаллы N , N ,N -трифенилбиурета выделяют, н упаривание прерывают для отфильтровывания твердого вещества (6,6 г). Фильтрат упаривают досуха и обрабатывают пониженным давлением при для удаления избытка фенильного изоцианата. Остаток (70 г) представляет собой желаемыйпирофосфа т в виде бесцветной слабожелтой жидкости..

Инфракрасный, спектр продукта (в CHCr.) ® показывает никакихполос, типичных для Р-ОН-свяэей, но показывает резкую полосу при 940 типичную для Р-О-Р-связей.

2.Получение пирофосфата из лауриновой кислой соли фосфорной кислоты.

Общее количество 70 г лауриновой кислой соли фосфорной кислоты (исходный материал тот же, что и в получении 1) загружают в колбу, оборудованную смесителем, обратным холодильником и отверстием для -впуска газа и нагревают в атмосфере азота при 65-75 С до расплавления. Расплавленное вещество перемешивают, причем .медленно впускают струю фосгена в течение 2,5 ч. Температуру в течение добавления выдерживают в указанных пределах. Выделение газа из реакционной смеси протекает сильно только -во время первого часа добавления фосгена, дальше оно медленно утихает и к концу добавления фосгена оказывается очень медленным. После окончания добавления смесь очищают азотом 15 ч, причем температуру поддерживают в указанном интервале. После

этого давление в реакционной колбе медленно снижают примерно до

1,6 N№4 рт.ст. для удаления хлорводорода и двуокиси углерода. Получеинвй таким образом вязкий остаток полностью затвердевает в тенение ночи. Получают 66 г пирофосфата в виде

твердого вещества, которое постепенно расплавляется при .

3.Получение пирофосфата из олеиновой кислой сопи фосфорной кислоты.

Смесь, содержащая 200 г олеиновой кислой соли.фосфорной кислоты (палучеиная из смеси о,о-диолеиновой киелой соли фосфорной кислоты и o-rtoHoоленирвой кислой соЛи фосфорной кислоты) , подвергается взаимодействи с 160 г феййльного изоцианата при 85-90 С в течение 5,5 ч с применением способа, опксанного в получении 1.

N,Н-Дифенш1Мочевину (68 г) удаляют фильтрованием после разбавленля реакционной смеси 200 мл хлороформа. Фильтрат концентрируют на вращакадемся испарителе и избыток непрореазрировавшего фенйльного изоцианата удаляют перегонкой при понижением давлении. N ,ы,Н-Трифенилбиурет выкристаллизовывается из масляного остатка выдержкой при комнатной температуре. Выход после удаления кристаллов фильтрованием составляет 196 г жидкого продукта, инфракрасный спектр которого показывает полосу при 940 см типичную для P-O-fполос, но не показывает никаких полос, типичных для Р-ОН-полос.

4. Получение пирофосфата из лауриновой кислой соли фосфорной кислоты. Раствор, состоящий из Э0,4 вес.ч. лауриновой кислой соли фосфорной - кислоты (материсш тот же, что и в получении 1) в 21 вес.ч. толуола, загружают в сухой реактор,предварительно очищенный азотом. .Раствор нагревают до с перемешиванием, причем добавляют 7,6 вес.ч. полиметиленполифенилполинзоцианата (эквивалентный вес 133, функциональная способность 2,8), содержгицего примерно 50% метиленбис(феннлизоцианата) в 5 вес.ч. толуола.

Полученную смесь перемешиваю , ;

причем вводят струю фосгена (примерно 0,1 вес.ч/мин) и температуру медленно повышают до в(Ус, вьздбрживают на этом уровне, причем постоянно вводят фосген до тех пор, пока не будеОг

введено 20 вес.ч. последнего. Овщее время добавки фосгена составляет 5ч 50 мин. Реакционную смесь нагревают при той же температуре еще 40 мин после окончания добавки фосгена и

перед нагревани «( до 90-95 С и очисткой азотсм в течение 2 ч дЛя удаления избытка фосгена. Потом уменьшают давление в реакторе до начала обработки толуола с обратным

холодильником и продолжают очищение азотом еаде 2 ч. Затем толуол удаляют перегонкой при. пониженном давлении, удгшяя последние его следы в вгисууме. . Остаток охлаждают до комнатной температуры, обрабатывают диатомовой

землей и фильтруют после перемешивания в течение 30 мин. Таким образом получают 23,7 вес.ч. смеси лаурилпирофосфата и попиметиленполифенил- поЛиизош)аната, который содержит

6,08 вес.% фосфора.

5.Получение (дальнейшее) пирофосфата из лауриновой кислой соли фос-. форной кислоты. .

Применяя способ, описанный в получеНии 4, но заменяя используемьгй там поли №тиленполкфенилполииэоциаHat эквивалентным количестве (6,8 sec,Ч.) фенилиз оцианата, получают еще одну порцию л рилпирофбсфата.

При м е р 1. Древесные стружки (СТРУЖКИ Тернера ) помещают во вравдеда цийся смесительный барабан и вращают его;опрыскивая частища водной эмульсией из полиизоцианата, воды, фосфата

и эмульгатора. Эмульсию получают еме- ;

шиванием их компонентов с использо.ванием смесителя Тюррекса. Полученной эмульсией опрыскивают краскопультом древесные частицы, очищая их 45-120 с для получения гомогенности. Из покрытых частиц образуют войлочный мат на Пластине из холоднокатаной стали размерами 12x12 дюймов (1 дюйм 2,54 см) С помощью формовочной рамы.

После удаления формовочной рамы стальные прутки с толщиной, соответствующей желаемой толщине (1/4 дюйма) конечной фанеры,; помещают вдоль двух противолежащих концов указанной стальной пластины,и другую холоДнокатную стальную пластину размерами 12x12 дюймов W929 см помещают на сторону мата. Потом весь ксилплект помещают на нижнюю пластину пресса Дейка мо.щностью 100 тыс.ам.ф. Обе пластины пресса предварительно нагревают до температуры, указанной в

табл.1. Потом обрабатывают давлением в течение времени, указанного в табл.1, считая от точки, когда давле ние на мат достигает 500 ам.ф/дюйм (л35,1 кг/см. По истечении времени прессования, указанного в табл.1, давление сбрасывают, и фанеру вынимают из формы. .

Во всех случаях вынимать плиту из формы легко. Тенденция плиты к прилипанию к пластинам, с которыми она, находилась в контакте, отсутствует, чего не наблюдалось при идентичных условиях, но без применения лауринойой кислой соли фосфорной кислоты в эмульсии, используемой при получении плиты.:

Таким образом полученные различные образцы плиты подвергают ряду испытаний, которые показывают Отличные структурные свойства прочности 0 плит (табл; 1)..

, л и 1

Полиметиленполифенилполиизоцианат

р и М е ч а ние. с эквивалентным весом 133 и функциональной способностью 2,8, содержат щий примерно 50% метиленбнс(винилизоцианата).

Смесь лауриновой первичной кислой соли фосфорной кислоты и дйлауриновой вторичной кислой соли -фосфорной кислоты.

5 Этоксилированный пропоксилированный бутанол.

В пересчете на сухой вес древесных частиц.

Пример 2. Плиту получают с применением способа, описанного в примере 1, используя компоненты и их количества (по весу), у аэанные в табл. 2. время прессования

для образцов Е и F представляет собо время выдерживания мата под давлением (500 ам.Ц/дюйм) после того,как

.внутренняя температура мата достигла по определению содержащегося внутри

Температура пластины, °С

Время прессования, мин

Плотность, кг/м

Модуль разрыва, кг/см

Модуль продольнойПримечание.

примерз. Плиту получают с применением способа, а также peareH-iW тов и их количеств, указанных в примере 1, за исключением того, что пластины пресса предварительно нагревают до 400 F (204,) и прессуют в течение времени, указанного в табл.3. 65

термоэлемента 13(fF (54,44°С). Образец G - контрольный, отпрессованный, как описано в примере 1. Физические свойства каждой полученной фанеры, представленные в табл. 2, показывают

отличную структурную ПРОЧНОСТЬ различных образцов. Все образцы легко удаляются из формы и не имеют признаков прилипаний к стальным пластинам,

используемым для их получения.

to

Таблица 2

179,44 179,44 179,44

2

2

672,77 672,77

360,63 314,77 373,99

Шлуче вы, к ак огшсано в получении 1. .

jt- В пересчёте на сухой вес

древесных частиц.

физические свойства полученных таким образом образцов приведены в табл.3, откуда йидно, что все образцы имеют отличную структурную прочность и ни один из них не прилипает к пластинам для Прессования во время выемки из форм.

19 Вромя прессования, мин плотность, кг/м 640,74 Модуль разрыва, кг/см 194,02 Модуль продольной упругости, кг/смтс 10 ;Сухая внут енняя связь, кг/см Влажная внутренняя связь, кг/см 1,61 1,68

П р и м е р 4, Йлиту получают с использованием способа, описанного в. примере 1, .но варьируя природу полииэоциатана, и используя вместо . лаурй 4овой-кислой соли фосфорной кислоты пирофосфат, полученный из олеичновой кислой соли фосфорной кислоты, как описано в получении 3.

Компоненты, их соотношение и физические свойства полученных образцов

84999020

Таблица 3 1,0 ,74 28,66 6,60

указаны,в табл.4. Толщина образцов фанеры во всех случаях составляет 3/8 дюймов (с использованием.проклсщочных-прутков с подходящей тол- . тиной). Как видно из табл. 4 ни один из образцов не имеет тенденции к при-, липанию к пластинам для прессова ния во время выемки из формы, и все образцы обладают, отличной структурной

прочностью. :

т а б л я ц а -4 1,5 2,0 2,5 3,0 640,74 656,75 640,74 640,74 640,74 656,75 640,74 640,7-5 258,15 221,44 225,66 236,9 33,18 31 30,79 31,91 7,17 6,18 8,52 8,52 1,61 1,73 1,68

Показатели Плотность, кг/м йопуль , KF/CH Модуль продольной упругости, кг/см X ж 10 Сухая внутренняя связь, кг/см Влажная внутренняя связь, кг/см П р и меча я и е , .Приме р 5. согласно предлагаем пользованием состав щества, которое не эмульгатора и в кот применяют в чистом виде водной эмульси Образцы получаю пОнентов и их коли указанных в табл.5 способа, описанног

Общее количество воды,

вес..

Продопжекве табл. 4

п Л ш т а

17,4 i7,4 17,4 17,4 656,75 640,74 672,77 656,75 656,75672,77 640,74656,75640,74 283,30 358,53 384,59 310,02 378,21438,67 327,58433,04108,08 32,68 38,10 38,94 30,36 Х«,бЗ37,01 40,9842,3234,86 5,34 8,45 9,56 5,83 5,336,60 12,8111,593,30 1,26 1,89 2.24 1.47 1.471,54 2.532,311Л Жидкий предварительный полимер метиленбис(фенилнэоциана1 а) с эквивалентным весом 181.. 3. Полиметиленполифенилполииэоцианат, содержащий примерно 65% метнленбис(фенилйэоцианата) с эквивалентным весом 133. . ПолиметиленполифенилполиизОцн иат, содержащий примерно 45% метиленбис(фекилиэоцианат) с ;квивалентн14м весом 133,5. Жидкий мeтилeнбяc(фsгн.лизoдкгiкar) с эквивалентным весом 143. Полинетйленп Кифвкк.(шизодианат, содержаний примерно 35% мвтшшкО{ с(феннтЕИЭоцианата) с эквивгшентньм весом 140. ПояимвтиленполиоЗвт 1«етолнизоиианат , содержащий примерно 35% ма1ИЛвнбис(феннлмзоцианата) с. эквивалентным-весом 140. Поли{ «етиленполифенилполииэоцианат, содержащий примерно 70% метиленбис(фенилизоцианата} с.эквивалентным весом 133. Тот же, что и а примере .1, Тояуопдкизодаайат. Ва основе аЗсошатно сухого дерева . . литы получаютисключением того, что древесгайе часму способу с иссвязываюиего веодержит внешнего ром полиизоцианат иде, т.е. .не в . из различных камств (по весу), с использованием в примере 1, за JLEZLL-.LlL.LL L..nZlL31jL тнцы сначала оп1Ж1скивают указанным - 3S количеством воды, а затем смесью полиизоцианата и фосфатного выделяющего агекта. Физические свойства, определенные для каждой полученной фанеры, показывают отличную проч40 ноеть различных образцов (табл. 5). Все образцы легко вынимаются из фор-мы к не оказывают никакого признака прилипания к -стальным пластинам, йспользуемьм дл9 их получения. Т- а б л и ц а 5 ч а н и е. В пересчете на сухой П р и м е

Пример б. Согласно предлагаемому способу получают три вида плиг ты из вафельных стружек, имеющих размеры 2x2x1/32 дюймов, которые производятся без использования воды извне или эмульгатора, а полиизоцианат и фосфатный выделяющий агент применяют в чистом виде.

Образцы из вафельных стружек полу1чан)т из различных компонентов и их количеств (по весу) с применением способа, описанного в примере 1, за исключением того, что стружку опрыскивают смесью полиизоцианата. и фос-Продолжение табл. 5

фатом не в виде водной эмульсии, и того, что применяют алюминиевые пресс-формы. Все образцы легко вынимаются из формы и не обнаружлвают никакого признака прилипания к алюмйниевым пластинам, используемым для их получения. Отличные свойства полученной .плиты, oпpeдeляe ыe высоким модулем разрыва, указанным в табл. б, выгодно отличают ее от пли полученной из того же вида вафельны стружек с использованием связывающего вещества из фенолформальдегйдной смолы. .

т а блица 6. вес древесных частиц.

25

римечани е. В пересчете на сухой вес древес: V Полйметиленполифенилполиизоцианат

П р. и м е р 7. Получают образцы плит с использованием полиизойианатных связывакадих составов в комбинации с различными фосфатами. ,

Образцы получают из компонентов и их количеств (по весу), указанных в табл. 7, с использованием способа.

Клхнльиая кислая соль фосфорной кислоты

Лауряноаая кислая солъ фс сфорной

кислоты . .

Алкильяая кислая соль фосфорной кислоты

То же То жа

то же . . Лаурйновые пирофосфат

Попинэоцианат , вес.

Обцее количество воды , вес.%

84999026

Продолжение табл. б ных вафель. Q эквивалентным весом 139 и функциональной способностью 3,0 ВязkocTb при 25° С 700 СП. Содержит примерно 35% метиленбис(фенилизоцианата) .

описанного в примере 1, за исключением того, что не применяют эмульгат6ра и стружки сначала опрыскивгиот водой, а потом изоцианатом, .смешан- . ншл с фосфатом. Все Образцы легко вйнимаются из формы и не обнаруживают прилипания к стальным пластину,

используемым для их прессования.

Т аи ли а а 7;

12,96

17,28

3,75

16,4

в,б б

б 12

6 12

б

Д2

12 fl ( . . ПРМММЖШ, Е .......,- .1..: тамееованйя, мян 444 1,27 1.27 1,27 Топцит доски, см О 0 Я м Ч а W я .. . . , .

П р им ер 8. Образцы плит получают: с применением фосфатных выявл ааасях. агентов согласно способу примера 7, но при уровнях концентраций, указанных в .

)3ее образцы легко вынимаются из формы без значительного прилипания к прёсс-формаМ. При использовании

Продолжение табл. 7 П 1 I FF

болеевысоких концентраций фосфата полученные образцы при выемке выскаль ывают из пресс-формы, в то время как полученные с применением более низких концентраций фосфата образцы 00, QQ и VV .необходимо вынимать специальными приемами,например отстукиванием. Все образцы имеют толщину 1,27 см. . Получена на лауринового спирта, првдааря ельно вэаимод айстяо вацпмго о 3 моль, окиси этилена.. получена иэ токсилированного лауринового сйирта. . Получена из этохсилированиого алифатического спирта с разветвленной средней цепью.. Получена из п-октильного .. . Получена из этоксилированного лауринового спирта, .Получен согласно получению 5.. в пересчете на сухой в§с древесных вафель,. я н т а I---....-.....«., «„,.-««, 66 ИН |М « 4444 « 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 Формула изобретения 1. Способ изготовления плит.из частиц органического материала, вкл чающий обработку частиц органическо материала полиизоцианатным составом с последующим горячим прессованием, отличающийся тем, что, с целью снижения прилипания к прессующей поверхности, перед горячим прессованием частицы органического материала дополнительно обрабатывают фосфатом или смесью фосфатов из группы кислые соли фосфорной кис лоты О Г(RO)2. RO-P-OH и их соли аммония, щелочных и щелоч земельных металлов , или пирофосфаты полученные из кислых солей фосфорно кислоты I и II и их солей аммония, щелочных металлов.и щелочно-земельн металлов, или о-моноацильные производные кислых солей фосфорной кисло RO-j-OCOR (RO)2-P-OCOR или карбс1моильные фосфаты R,NHCO-0-P-(OR) V и их соли аммония, щелочных металло и щелочно-земельных металлов, или разветвленные полифосфаты О о RO-P-O-PCORli CROij. Р-р-Р-о-рСои О-РСОЯ з. 1 O-p{OR)u NU или полифосфаты. VIII (ROP-OH, где в формулах I-VIII R выбран нз группы алкил с числом атомов углеро: да от 8 до 35; алкенил с числом атомов углерода от 8 до 35; или R-lo-Ch-CM)i содержащий в качестве R алкил с числом атомов углерода от 8 до 35, один из А и В - водород, а другой выбран из группы, состоящей из водорода и метт1ла; ft| - гидрокарбил с числом атомов, углерода от 1 до 12; R выбра из группы гидрокарбил с числом атомов углерода от 1 до 12; гидрокарбил зг 1ещенный по меньшей мере одной до полнительной ГРУППОЙ . МНСОО-РСОЮг где R - как указано выше; п - цел число, . . причем количество фосфата или смеси фосфатов составляет от 0,1 до 20 вес.ч. на 100 вес.ч. полиизоцианатного состава. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве полиизоцианатного состава используют полиметиленполифенилполиизоцианат, содержащий от 25 до 90 вес.% метиленбис(фенилизоцганата) i . и олигомерные полиметиленполифенилполиизоцианаты с функциональной способностью вьше 2 остальное. 3.Способ qon.2, от ли ч а ющ и и с я тем, что полиметиленполифенилполиизоцианат содержит от 35 .до 65 вес.% метиленбис(фенилизоцианата) . 4.Способ поп.1,о т ли ч а ю щ и и с я тем, что в качестве смеси фосфатов используют смесь из лауриновой первичн.ой кислой соли фосфорной кислоты и дилауриновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты. 5.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве пиро осфата используют продукт, получаемый удалением конденсационной воды из. смеси лауриновой кислой соли фосфорной кислоты и дилауриновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты. 6.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве смеси фосфатов используют смесь из олеиновой первичной кислой соли фосфорной кислоты и диолеиновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты. 7.Способ по П.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что в качестве пирофосфата используют продукт, получаемый удалением конденсационной воды из смеси олеиновой первичной кислой соли фосфорной кислоты и диолеиновой вторичной кислой соли фосфорной кислоты. . 8 i Способ по п,1, отличающий с я тем, что в качестве частиц органического материала используют древесную стружку. 9.Способ по П.1, отли ч ающ и и с я тем, что обработку полиизоциаиатным составом и-обработку фосфатом или смесью фосфатов осуществляют одновременно в виде водной эмульсии. 10.Способ по п.9, от л и ч а ю щи и с я тем, что водная эмульсия полйизоцианатного состава содержит эмульгатор. л II. Способ по П.1, о т л и ч .а ю щ и и с я тем, что обработку полииэодианатным составом и обработку фосфатом или смесью фосфатов осуществляют раздельно. , 12. Способ по п.11,о т ли ч а ю щ и и с я тем, что полиизоцианаЛный -.35 состав И фосфат или смесь фосфатовиспользуют в виде водной дисперсии. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе 84999036 1. Патент США №3930110,кл.428-424 1975. 2. Патент США №3428592,кй.260-29.2, 1969.