Tłoczywo fenolowe. - Patenty

POLSKA
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
139672
OPIS PATENTOWY
Patent dodatkowy Int. Cl.4 C08L 61/10
do patentu nr
Zgłoszono:
85 0215 (P. 251959)
Pierwszeństwo
URZĄD
PATENTOWY
PRL
l
1
I U ■** fr***"*«9° I
Zgłoszenie ogłoszono:
85 12 17 |_*c **
Opis patentowy opublikowano: 89 10 31
Twórcy wynalazku: Romuald Boniecki, Zbigniew Górny, Urszula Borek,
Tadeusz Stęga, Edmund Szewczyk
Uprawniony z patentu: Instytut Odlewnictwa,
Kraków (Polska)
Tłoczywo fenolowe
Przedmiotem wynalazku jest tłoczywo fenolowe stanowiące półprodukt do formowania pod
ciśnieniem wyrobów z tworzyw sztucznych metodą prasowania, wtryskiwania, wytłaczania i
prasowania przetłocznego.
Tłoczywo fenolowe ma postać proszku. W trakcie prasowania na gorąco między składnikami
tłoczywa zachodzą reakcje nadające mu nowe własności fizyko-chemiczne. Tłoczywa fenolowe
składają się z wypełniacza, środka wiążącego, termoutwardzacza, barwników, środków rozjaśnia¬
jących i stabilizatorów barwy.
Znane tłoczywa fenolowe zawierają następujące wypełniacze: mączka drzewna w ilości
24-45% wagowych, tlenek magnezu w ilości ponad 2,5% wagowych, azbest w ilości powyżej 50%
wagowych, kreda w ilości 25-30% wagowych, tlenek tytanu w ilości 30-45% wagowych, tlenek
cynku w ilości ponad 15% wagowych lub tlenek żelaza w ilości powyżej 10%. Tłoczywa fenolowe
mogą zawierać kilka rodzajów wypełniaczy równocześnie. Większość składników tłoczywa spełnia
w nim więcej niż jedną funkcję i tak wypełniacz może byćjednocześnie utwardzaczem lub stabiliza¬
torem barwy. Azbest stosowany jako wypełniacz zwiększa jednocześnie współczynnik tarcia
tłoczywa. Kreda, tlenek tytanu czyli biel tytanowa i tlenek cynku czyli biel cynkowa są równocześ¬
nie środkami rozjaśniającymi, a tlenek żelaza jest również barwnikiem. Jako środki rozjaśniające
stosuje się także litopon będący mieszaniną siarczanu boru i siarczku cynku lub talk. Środkiem
wiążącym jest żywica fenolowa w ilości 25-45% wagowych. Termoutwardzaczemjest urotropina
lub nigrozyna spirytusowa.
Tłoczywa fenolowe zawierają także stearynę, która zwiększa poślizg tłoczywa przy tłoczeniu.
Celem rozwiązania według wynalazku jest znalezienie takiego wypełniacza, który spełniałby w
tłoczywie więcej niż dwie funkcje, co usprawniłoby proces technologiczny.
Przeprowadzone badania nioczekiwanie wykazały, że wymagania te spełnia biel krzemowa,
czyli pył krzemionkowy o następującym składzie wagowym: 88-96% bezpostaciowej i bezwodnej
krzemionki Si02? 0,5-1,2% A1203, 0,5-1% MgO, 0,5-1% K20, 0,5-1% BaO, do 0,8% Fe203oraz
Ca, Fe, Ti, Na, Mn, Sr, Cu, Ni, V, Pb, Zn, w łącznej ilości 0,5-1%.
Istotą rozwiązania jest to, że w tłoczywie fenolowym składającym się ze środka wiążącego w
postaci 24-40% wagowych żywicy fenolowej, termoutwardzacza w postaci urotropiny, barwni-
..-*,.
2
139672
ków, stabilizatorów barwy, środków rozjaśniających i stearyny jako wypełniacz zastosowano biel
krzemową w ilości 10-35% wagowych. Ilość urotropiny wynosi 2,0-5,0% wagowych, a ilość
stearyny wynosi 0,4-1,6% wagowych.
Wypełniacz tłoczywa według wynalazku jako jedyny składnik mineralny zawiera bezposta¬
ciową krzemionkę, a strukturalnie stanowi bezwodną bezpostaciową krzemionkę. Wypełniacz
posiadający temperaturę topnienia 1280°C jest minerałem luźnym, a wielkość pojedynczych ziaren
waha się od dziesiątych części mikrometra do kilku mikrometrów. W zakresie temperatur 20°C —
1000°C nie występuje żaden efekt termiczny, co świadczy o tym, że wypełniacz nie zawiera faz
krystaliczynch. Mimo owalnego kształtu i gładkiej powierzchni ziarn wypełniacz posiada wysoką
tiksotropowość, co jest spowodowane specyficznym rozkładem ładunków elektrycznych na
powierzchni ziarn, a to z kolei wywołuje skłonność do tworzenia aglomeratów. Wszystkie opisane
powyżej właściwości bieli krzemowej sprawiają, że w tłoczywie spełnia ona nie tylko rolę wypełnia¬
cza, ale ponadto czynnika wiążącego, czynnika powodującego łatwiejsze, bardziej jednorodne
wymieszanie składników, a także stabilizatora barwy, gdyż^ racji swej bezpostaciowej struktury
hamuje lub likwiduje proces starzenia. Zastosowanie w tłoczywie bieli krzemowej pozwala na
obniżenie zawartości urotropiny i stearyny, a także na obniżenie w różnych rodzajach tłoczyw
zawartości takich składników jak tlenek magnezu, azbest, biel cynkowa, biel tytanowa, kreda gdyż
biel krzemowa przejmuje funkcje tych składników w tłoczywie.
Przykłady składu tłoczywa według wynalazku.
Przykład I.
żywica fenolowa
mączka drzewna
urotropina
24% wagowych
biel krzemowa
20% wagowych
2,2% wagowych
0,8% wagowych
2,0% wagowych
0,8% wagowych
7,0% wagowych
29,0% wagowych
woda
14,2% wagowych
stearyna
nigrozyna
tlenek magnezu
biel tytanowa
Przykład II.
żywica fenolowa
urotropina
stearyna
azbest
wióry mosiężne
biel krzemowa
woda
30,0%
3,5%
1,5%
38,0%
12,0%
10,0%
5,0%
wagowych
wagowych
wagowych
wagowych
wagowych
wagowych
wagowych
Przykład III.
żywica fenolowa
25,0% wagowych
mączka drzewna
urotropina
25,0% wagowych
stearyna
czerwień lakowa
kreda mielona
tlenek magnezu
biel krzemowa
woda
2,5%
0,6%
1,5%
18,0%
wagowych
wagowych
wagowych
wagowych
0,4% wagowych
19,0% wagowych
8,0% wagowych
Przykład IV.
żywica fenolowa
mączka drzewna
urotropina
30,0% wagowych
30,0% wagowych
3,0% wagowych
139672
stearyna
żółcień pigmentowy
błękit pigmentowy
kreda mielona
0,7% wagowych
0,9% wagowych
0,1% wagowych
tlenek magnezu
20,0% wagowych
0,3% wagowych
biel krzemowa
10,0% wagowych
woda
5,0% wagowych
Przykład V.
żywica fenolowa
mączka drzewna
urotropina
stearyna
nigrozyna
żółcień pigmentowy
błękit pigmentowy
brunat jasny
tlenek magnezu
biel cynkowa
biel krzemowa
woda
36,0% wagowych
36,0% wagowych
4,1% wagowych
0,5% wagowych
0,05% wagowych
1,5% wagowych
0,1% wagowych
1,25% wagowych
0,5% wagowych
2,0% wagowych
12,0% wagowych
6,0% wagowych
Zastrzeżenia
patentowe
1. Tłoczywo fenolowe składające się z wypełniacza, środka wiążącego w postaci 24-40%
wagowych żywicy fenolowej, termoutwardzacza w postaci urotropiny, barwników, środków roz¬
jaśniających, stabilizatorów barwy i stearyny, znamienne tym, że jako wypełniacz zawiera biel
krzemową o następującym składzie wagowym: 88-96% bezpostaciowej i bezwodnej krzemionki
Si02,0,5-1,2% A1203, 0,5-1% MgO, 0,5-1% K20, 0,5-1% BaO do 0,8% Fe203 oraz Ca, Fe, Ti Na,
Mn, Sr, Cu, Ni, V, Pb, Zn w łącznej ilości 0,5-1% przy czym ilość bieli krzemowej wynosi 10-35%
wagowych, natomiast ilość urotropiny 2,0-5,0% wagowych, a ilość stearyny 0,4-1,6% wagowych.
2. Tłoczywo według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera azbest w ilości 15-40% wagowych.
3. Tłoczywo według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera tlenek magnezu w ilości 0,1-1,0%
wagowych.
4. Tłoczywo według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera biel tytanową w ilości 5-15%
wagowych.
5. Tłoczywo według zastrz. 3, znamienne tym, że zawiera biel cynkową w ilości 1-10%
wagowych.
6. Tłoczywo według zastrz. 3, znamienne tym, że zawiera kredę mieloną w ilości 15-20%
wagowych.