Порошкообразное связующее Советский патент 1981 года по МПК C08L61/10 C08K3/34 

(ЗА) ЛОРОШКООБРАЗНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ

Изобретение относится к области переработки фенопластов и касается получения порошкообразных связующих на основе твердой резольной фенолформальдегидной смолы, применяемых для изготовления фрикционных асботех иических изделий. Многие порошкообразные полимерные материалы, в том числе и твердые фенолформальдегидные смолы, имеют . склонность слеживатБся при хранении, что усложняет технологию их дальнейшей переработки за счет введения дополнительных операций повторного измельчения. Наиболее часто слеживаемость порошкообразных связующих устраняют введением специальных добавок Известно неслеживающееся связующе в состав которого входит фенолформал дегидная смола и парафин или различного вида воски. Введение указанных веществ устраняет слеживаемость при хранении Однако парафин и воски легко размягчаются при температуре окружающей среды и выше, вследствие чего не могут широко применяться для предотвращения слеживаемости. Кроме того, и парафин, и воски, как и все углеводороды жирного ряда, являются пластификаторами межструктурного действия по отношению к фенолформальдегидной . смоле, снижающими прочностные свойства изделий на ее основе. Известно также связующее, содержащее фенолформальдегидную смолу резольного типа и молотый тальк C lПрименение молотого талька не устраняет слеживаемость фенолформальдегидной смолы, поэтому это связующее не может быть использовано для получения неслеживающихся композиций.. Наиболее близким к предлагаемому является порошкообразное связующее 33f содержащее в своём составе фенолформальдегидную смолу резольного типа и аэросил при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Фенолформальдегидная смола резольного типа 98-98,5 Аэросил1,5 -2 Аэросил благодаря высокой удельной поверхности устраняет -слеживаемость связующего. Однако он оказывает побочное воздействие на смолу. При этом ухудшают ся ее свойства, характериауемые такими показателями, как время желатинизации, температура каплепадения, вязкость раствора в ацетоне. Введение аэросила уменьшает время желатинизации и повышает вязкость и температуру каплепадения. Сокращение времени желатинизации свидетельствует о том, что возрастает скорость отверждения пресс-материала на основе связующего. Повышение температуры каплепадения и вязкости вызывает необходимость повышения температуры переработки, что так же ведет к резкому возрастанию скорости отверждения. Преждевременное отверждение способствует получению изделий плохого качества, так как именно скорость отверждения определяет получение изделий с заданными техническими свойствами. Перечисленные выше недостатки обусловлены полярной природой аэросила, который создает прочные адсорб ционные связи с молекулами смолы, сближает их, что приводит к активно му взаимодействию функциональных трупп смолы между собой и обуславли вает изменение ее свойств. Цель изобретения - снижение вязкости, увеличение времени желатинизации, стабилизация температуры кап лепадения. Поставленная цель достигается те что в качестве антислеживающей доба ки связующее содержит микротальк с размером частиц мкм при следую щем соотношении компонентов, мае.ч. Резольная Фенолформальдегидная смола 98,0-99 Микротальк с размером частиц 5-20 мкм 1,0-2,0 По своей.химической природе мине рал тальк представляет собой криста логидрат силиката магния, в котором молекула основного вещества окружен гидратной оболочкой. Гидроксил - ио ны воды взаимодействуют с функцио 8 . 4 нальными группами фенолформальдегидной смолы, в частности с метилольными группами, с образованием водородных связей, предотвращая таким .образом структурирование смолы и ухудшение ее свойств. Высокая дисперсность микроталька с размером частиц 5-20 мкм позволяет при небольшом его количестве достаточно полно изолировать частицы полимера друг от друга и тем самым исключить слеживаемость. В табл. 1 приведены предлагаемые и известный.составы связующего. Связующее готовят следующим образом. Фенолформальдегидную смолу дробят на шаровой мельнице или в зубчатой дробилке до размера частиц 0,12520 мм и смешивают в смесителе любого типа с микротальком в течение 1060 мин. В табл. 2 приведены сравнительные данные, характеризующие свойства связующих на основе смолы марки и смолы марки . Как видно из табл. 2, свойства предлагаемого связующего после его приготовления улучшены по сравнению с известным. В процессе хранения происходит дальнейшее их изменение. В табл. 3 представлены показатели, характеризующие свойства связующего после 60 сут хранения. Результаты, приведенные в табл.3 показывают, что после хранения в течение 60 сут свойства предлагаемого связующего улучшены по сравнению с известными (показатель вязкости 50%-го растеора в ацетоне уменьшен в среднем на 17,6, время желатинизации увеличено на 8, температура каплепадения уменьшена на %} Кроме того,из данных таблицы слеует, что показатели свойств связуюего с добавкой микроталька находятся на уровне показателей смоли без анти-. слеживающей добавки, а по некоторым превосходят их. На основе композиции асботехнического назначения, состоящей из предлагаемого связующего (фенолформальдегидная смола .с добавкой 1,5 мае.ч. микроталька), наполнителей и целевых добавок были отпрессованы и испытаны бразцы асботехнически х изделий. Характеристики свойств асботехнических изделий представлены в табл.. 58 Как видно из данных таблицы, по прочностным и фрикционным свойствам изделия на основе предлагаемого связующего находятся на уровне с извест ным, а по износостойкости превосходят их. Применение микроталька в качестве антислеживающей добавки к порошкообразным связующим предотвращает елеФенолформальдегиднаясмола резольного типа с размером частиц О ,125 мм

Микротальк с размером частиц 5-20 мкм

Аэросил

Вязкость раствора смолы в ацетоне, сП

СФ-3 2 Время желатинизации,С

.

СФ-3 2

Температура каплепадения, «С

98-98,5

98,5

99

1,5

1,5-2

Таблица 2

1,5-15,1

12,2 21,9-23,2

18,5

326-318

377 109,5-103,2

117,1 4 живаемость и обеспечивает следующие преимущества: - улучшает переработочные свойства связующего; - повышает износостойкость асботехнических изделий. Предлагаемое связующее отличается более низкой стоимостью, так как микротальк является более дешевым сырьем по сравнению с аэросилом. Таблица 1

Вязкость раствора смолы,в ацетоне, сП марки

Время желатинизации, С

СФ-470

СФ-342

Температура каплепадени

СФ-+70.

98

СФ--3 2

Наименование показателей

Твердость по Бринеллю, МПа

Коэффициент трения Линейный износ, MfV Предел прочности на

i

разрыв, МПа

Износ при испытании на станке , г/Дж

Формула изобретения

Порошкообразное связующее для полимерных композиций асботехнического назначения, содержащее резольную фенолформальдегидную смолу и

Таблица 3

11,911,816,3

21,118,023,0

372375З+З

107,0106,099,7

95,695,0100,3

96,597107,5 X а б л и ц а k

Композиция с использованием предлагаемого связующего

20,9

0,5 0,12

29,5 1,

антислеживающуюся добавку, отличающееся тем,что, с целью снижения вязкости, увеличения времени желатинизации, стабилизации температуры каплепадения, оно содержит I качестве антислеживающейся добавки микротальк с размером частиц

5-20 мкм при следующем соотношении

компонентов, мае.ч.

Резольная фенолформальдегидная смола 98-99 Микротальк с размером частиц 5-20 мкм 1-2 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

на основе фенолформальдегидных смол. М., ГХИ, 1955 с. 106.

3.Связующее марки СФП- 70, ОСТ 6-05-4 11-78 (прототип).