Способ получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолы

Способ получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФТАЛЕИНФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ конденсацией фенола, фенолфталеина и формальдегида в щелочной среде при нагревании с последующей сушкой, о тличающийс я тем, что, с целью повышения физико-механических, теплозащитных свойств и огнестойкости стеклопластиков на основе смолы, в конце сушки При достижении времени желатинизации 60-120 с вводят фуриловый спирт, и процесс продолжают при 45-950С до достижения коэффициента рефракции 1,530-1,630 при следующем соотнсшении компонентов соответственно фенол - фенолфталеин формальдегид - фуриловый спирт 1:0,150 ,5:1,4-2,2:1,5-3.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,Я0„„1008212

3(50 С 08 G 8 28 а

C 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3350788/23-05 (22) 02.11.81 (46) 30.03.83. Бюл. Р 12 (72) Б.A. Киселев, В.Н. Степанова, В.A. Сергеев, В.К. Шитиков, Б.В.Якобсон, Б.С. Глебычев, В.С. Рябев, И.Я. Файдель, А,C. Коган и И.П.Хазова (53) 678.632(088.8) (56) 1. Патент CPI Р 2313835, кл. С 08 F 5/16, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

;9 172489, кл. С 08 G 8/10, 1962 °

3. Авторское свидетельство СССР

I9 713876, кл. С 08 G 8/28, 1978 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФТАЛЕИНФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОй СМОЛЫ конденсацией фенола, фенолфталеина и формальдегида в щелочной среде при нагревании с последующей сушкой, о тл и ч а ю шийся. тем, что, с целью повышения физико-механических, теплозащитных свойств и огнестойкости стеклопластиков на основе смолы, в конце сушки-при достижении времени желатинизации 60-120 с вводят фуриловый спирт, и процесс продолжают при 45-95оC до достижения коэффициента рефракции 1,530-1,630 при следующем соотношении компонентов соответственно фенол - фенолфталеинформальдегид — фуриловый спирт 1:0,15- Е

0,5:1,4-2,2:1,5-3.

1008212

Изобретение относится к получению фенольных смол„ находящих применение в качестве связующих при изготовлении стеклопластиков конструкционного и теплозащитного назначений.

Известен способ получения фенол- 5 фталеинфенолформальдегидной смолы конденсацией фенола, фенолфталеина и Формальдегида в щелочной среде при нагревании и при молярном соотношении фенолов и Формальдегида 1:1,2, 1(3 причем фенолфталеин вводят в количестве 40% к весу фенола (1 ), Однако этот процесс обладает повышенной продолжительностью из-за того, что Фенолфталеин нерастворим в воде, в значительных количествах вводимой при загрузке формалина, что снижает выход получаемой смолы.

Известен также способ получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолы конденсацией фенола и Формальдегида B присутствии метилольных производных фенолфталеина в щелочной среде при нагревании, причем конденсацию ведут в течение 5-12 ч, используя в качестве растворителя диметилформамид (2 $.

Однако процесс удлиняется из-за необходимости образования и выделения метилольных производных фенолфталеина, а использование диметилформамида, требующего, последуюцей регенерации, усложняет процесс и ухудшает условия труда.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига-. Ý5 емому эффекту является способ получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолы конденсацией Фенола, фенолфталеина и формальдегида в целочной среде йри нагревании с последующей 4О сушкой (3 ).

Однако изготовленные на основе известной смолы стеклопластики обладают недостаточно высокими физикомеханическими и теплозащитными свойствами, а также недостаточной огнестойкостью.

Цель изобретения - повышение физико-механических, теплозащитных свойств и огнестойкости стеклопластиков на основе смолы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолы конденсацией фенола, фенолфталеина и формальдегида в щелочной среде при нагревании с последующей сушкой в конце сушки при достижении времени желатинизации 60-120 с вводят фуриловый спирт, и процесс продолжают при 45-95 С до достижения коэффици- 60 ента рефракции 1,530-1,630 при следующем соотношении компонентов соответственно Фенол — Фенолфталеин формальдегид - фуриловый спирт 1:0,15 5:1,4-2,2:1,5-3,0 соответственно. 65

Процесс осуцествляют следующим образом.

В начале процесса фенолфталеин растворяют в феноле, затем вводят формальдегид, катализатор, нагревают смесь до температуры кипения и проводят конденсацию в течение 1,5-2 ч.

По окончании выдержки при кипении смолу переводят на сушку, которую осуцествляют под вакуумом при

65-95оC при плавном повышении температуры от 65 до 95 С.

По достижении времени желатинизации 60-120 с, определяемому при

180оС -в смолу вводят фуриловый спирт и продолжают процесс при 4595 С до достижения коэффициента рефо ракции 1,530-1,.630. При этом происходит наряду с растворением смолы химическая модификация фуриловым спиртом. Готовую смолу охлаждают и сливают.

Полученную фенолфталеинфенолформальдегидную смолу используют для изготовления стеклопластиков.

Пример 1. В реактор объемом

5,5 м3, снабженный мешалкой, рубашкой для обогрева и охлаждения и холодильником, загружают 900 кг фенола, 608,8 кг порошкообразного фенолфталеина и нагревают до 60 С с подачей пара в рубашку. В результате выделяющегося при этом тепла смесь фенолов разогревается до 80-85 С, Перемешивание производят в течение

1 ч. Затем в реактор добавляют 402 кг формальдегида в виде его водного раствора и 28,2 .кг 25%-ной аммиачной воды, и реакционную смесь нагревают до температуры кипения. Смесь закипает при 93-98 С и при этой температуре выдерживается 1,5 ч.„ По окончании выдержки при кипении смолу переводят на сушку переключением холодильника с обратного режима работы на прямой и включением вакуума. Благодаря интенсивному испарению воды температура в реакторе вначале снижается до. 65-75 С, а после отгона основной массы воды повышается до 76-80 С, при этом подачу пара в рубашку прекрацают. Сушку ведут под вакуумом

400-550 мм рт.ст. В конце сушкй через 1 ч после ее начала ) по достиже". нии в реакторе температуры 81-95оС отбирают пробу и определяют время желатинизации полученной смолы.

По достижении времени желатинизации 60 с холодильник переключают на обратный режим работы и в реактор вводят фуриловый спирт в количестве

1595 кг и продолжают процесс при перемешивании и температуре 45 С до достижения коэффициента рефракции

1,600, при этом вязкость смолы составляет 95 с по визкозиметру ВЗ-1

Затем производят охлаждение до 30 С и слив готового продукта из реактора.

1008212

Показатели

Известная (3 ) Предлагаемая (1-3

Внешний вид

Куски темно-коричневого цвета

Плотность, кг/см

50-110

1,530-1,630

60-120

Содержание воды, Ъ

1,5-3,0

3-5

5-12

2,5-7 Удельная ударная вяз кость, кгс ° см/ см2

180

210

150

70,1-90

Разрушающее на- 2 пряжение, кгс/см г при растяжении

4500

4600

4750

3500-3900

4400-5100

5300

5850

5790 при изгибе при сжатии

2500«3200

2980

2480 .

2500

П р и м е 2. В реактор объемом

5,5 м, снабженный мешалкой, рубаш3 кой и холодильником, загружают 600 кг фенола и 1014,6 кг фенолфталеина и проводят его растворение при 60-85 С в течение 1,5 ч; Затем в реактор вводят 421,2 кг формальдегида в виде формалина и 30 кг аммиачной воды кон центрацией 253. КондЕнсацию проводят при температуре кипения 2 ч, затем смолу переводят на сушку.и в конце lo сушки при достижении времени жела,тинизации 120 с вводят в смолу фури, ловый спирт в количестве 1876,3 кг.

Процесс продолжают, при 95ОС до. достижения коэффициента рефракции, вяз- .35 кость смолы по В3-1 составляет 50 с.

Пример 3. В реактор объемом

5,5 м, снабженный мешалкой, рубаш кой и холодильником, загружают 940 кг

Условная вязкость по вискозиметру .В3-1, сопло

° 5,4 мм при 20 С, с .

Коэффициент рефракции

Время желатинизации при

180РС

Содержание свободного фенола, Ъ

В табл. 2 приведены -свойства стеклопластика на основе предлагаемой смолы и стеклоткани ACTTS (алюфенола, 476,9 кг фенолфталеина и после их растворения в течение 1,2 ч вводят 539,8 кг формальдегида в виде формалина и 28,8 кг аюеиачной воды

25%-ной концентрации. Конденсацию при кипении ведут 1,8 ч, затем смолу переводят на сушку,под вакуумом, которую осуществляют при плавном повышении температуры по ступеням: 65-75

О

У

76-80 и 81-95 С, в конце сушки по достижении- времени желатинизации смолы

90 с вводят 1469,2 кг фурилового спирта и процесс продолжают при 70 С до получения смолы с коэффициентом рефракции 1,630, вязкость смолы составляет 110 с по В3-1.

В табл. 1 приведены свойства фенофталеинфенолформальдегидных смол, полученных по известному и предлагаемому способам. ,Т а б л и ц а 1

Однородная жидкость от светло- до темнокоричневого цвета

1180-1230 моборосиликатная ткань} в сравнении со свойствами известного стеклопластика.

1008212

Продолжение табл . 2

Известной (3) Локаз ателй

1100

850-900

Горюч есть, С по ОСТ 190094-79

1145

1200

Коксовое число

54-56

250-300

65

Термостойкость, С о

320

330

350

Составитель И. Гинзбург

Техред О.Неце Корректор Г. Orap

Редактор Л. Филь

Заказ 2265/33

Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Модификация фенолфталеинфенол- . формальдегидной смолы фурило-. вым спиртом позволяет повысить теплозащитные свойства: коксовое число на 10-20, термостойкость на 50-100 С, а также

Стеклопластик.на основе смолы ч

Предлагаемой

1 увеличить огнестойкость на 20-30%.

Кроме того, улучшаются физико-механические свойстваг существенно воз1 ,растает удельная ударная вязкость, а ,также разрушающее напряжение при рас тяжении и изгибе.