Способ получения феноформолитов

Способ получения феноформолитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОФОРМОЛИТОВ конденсацией фенола, формальдегида и ароматического углеводорода при нагревании, отличающий с я тем, что, с целью упрощения технологии получения феноформолитов и улучшения физико-механических свойств пресс-композиций на их основе, в качестве ароматичес ого углеводорода используют кубовые остатки ректификации сырого бензола и компоненты берут при массовом соотношении кубовых остатков ректификации сырого бензола, фенола и формальдегида соответственно 1:0,5-2:0,08-0,32 и конденсацию проводят при 50-95°С. С б

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 0 8 28

11

Р р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3412819/23-05 (22) 01.02.82 (46) 15.11.83. Бюл. 9 42 (72) С.A.Мукатов, Ш.Х.Бекбулатов, В.Г.Гуцалюк, В.М.Невский, Н.В.Браун, Т.Г.Джаксиева, М.A.Акбиев, О.П.Хлебников, P.К.Касыьианова и A.È.Íèêèòèíà (71) Центральное проектно-конструкторское технологическое бюро Министерства автодорог Казахской CCP и Институт химических наук AH Казахской CCP (53 ) 678.632 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 638602, кл. С 08 L 61/10, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР в 263139, кл. С 08 G 10/02, 1967 (прототип) .

„„su„„1054366 А (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОФОРМОЛИТОВ конденсацией фенола, формальдегида и ароматического углеводорода при нагревании, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения технологии получения феноформолитов и улучшения физико-механических свойств пресс-композиций на их основе, в качестве ароматичесКого углеводорода используют кубовые остатки ректификации сырого бензола и компоненты берут при массовом соотношении кубовых остатков ректификации сырого бензола, фенола и фармальдегида соответственно 1:0,5-2:0,08-0,32 и конденсацию проводят при 50-95 С.

10543б6

Изобретение относится к получению феноформолитов — сополимеров ароматических угленодородов с фенолом и форм,альдегидом, используемых в качестве связующих пласт для пластмасс.

Известен способ получения смолы из отхода коксохимического производства — кубовых остатков ректификации сырого бензола. По этому способу кубовые остатки конденсируют со смесью формальдегида в соотношении 2,5-3:1 в 10 количестве 1 вес. ч. смеси на 4-5 нес.ч. кубовых остатков при 120-130 С в присутствии 2-34 соляной кислоты от веса кубовых остатков (1 ).

Однако этот способ характериэуется15 необходимостью применения охлаждающей техники для приготовления смеси альде гидов при О С, высокой температурой синтеза 120-130 С, многостадийностью процесса, растворимостью и планкостью получаемой смолы. Смола термопластична и не может быть переведена н нерастворимое и неплавкое состояние (отнерждена ) с помощью гексаметилентетрамина. Поэтому рабочая температу- 5 о ра смолы намного ниже 100 С. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения феноформолитов конденсацией фенола, формальдегида и ароматического углеводорода при нагревании. В качестве ароматического углеводорода используют сырой антрацен и искусст, венные смеси углеводородов при весовом отношении с фенолом и формальдегидом 1:2,0:0,575. При указ-анном, весовом отношении сырого антрацена и фенола (1:2 ) в смоле заменяется углеводородами не более 30-33% фенола (2 ). 40

Цель изобретения — упрощение тех- нологии получения феноформолитов и улучшение физико-механических свойств пресс-композиций на их основе.

Цель достигается тем, что согласно способу получения феноформолитов конденсацией фенола, формальдегида и ароматического углеводорода при нагревании в качестве ароматического углеводорода используют кубовые остатки ректификации сырого бенэола и компоненты берут при массовом соотношении кубовых остатков ректификации сырого бензола, фенола и формальдегида соотнетственно 1:0,5-2: ,0,08-0,32 и конденсацию проводят при

50-95 С.

Благодаря высокой реакционнои способности кубовых остатков в присутствии фенола реакцию совместной кон- 60 денсации их с формальдегидом можно проводить при значительно более низких температурах, чем при отсутствии фенола, например, при 50-95 С вмес |то 120-130 С.

В результате совместной конденсации кубовых остатков с фенолом н формальдегидом получают смолу, которая подобно новолачным фенолформальдегидным смолам способна отверждаться гексаметилентетрамином.

В табл.1 приведены характеристики кубовых остатков ректификации сырого бенэола.

Групповой химическии состав кубовых остатков ректификации сырого бен ола приведен в табл.2.

Модифицированную фенолформальдегидную смолу получают в результате совместной поликонденсации кубовых остатков ректификации c»poro бензола с фенолом и формальдегидом в присутствии соляной кислоты при 50-95 С.

При этом на 100 вес.ч. кубовых ос татков берут 50-200 вес.ч. фенола.

Реакцию осуществляют следующим образом.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают расплавленный фенол и кубовые остатки ректификации сырого бенэола. Смесь нагревают на водяной бане и тщательно перемешивают.

При достижении температуры 50 С к смеси постепенно добавляют формальдегид в виде водного раствора формалина, в который добавлена концентрированная соляная кислота. Температура реакционной смеси поднимается от 50 до 95 С. Синтез пронодят в течение 2-8 ч. Полученную смолу промывают водой до нейтральной реакции и сушат при 100-140 С до постоянного веса.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, термометром и мешалкой,; загружают 25 г кубовых остатков ректификации сырого бенэола и 50 г распланленного фенола. Смесь нагревают до б0 С и по каплям добавляют 8,0 r о формальде гида в виде 30 Ъ-ного нодного раствора с 2,25 г концентрированной соляной кислоты. Температуру смеси поднимают до 90-95 С и продоло жают нагревание при перемешинании в течение 5 ч. После расслаивания и оттаивания реакционной смеси отделяют смолянои слой и промывают смолу водой до нейтральной реакции. Отмытую смолу сушат при 120-150 С до постоянного веса. Весовое соотношение кубовые остатки: фенол: формальдегид составляет 1:2:0,32.

Пример 2. Аналогично примеру 1 н реактор загружают 50 г кубовых остаткон и 50 r расплавленного фенола. Смесь нагревают до 87 С и добавляют по каплям 8,0 г формальдегида и в виде 30%-ного водного раст4.1054366

Т а б л и ц а 1

Показатели

Пробы

Методы испыта ний по

ГОСТ

Вязкость, с С

2050

120

1-15 03-65

170

1,5

270

21,5 41,0

15

300

28

78

Содержание углерода, Ъ,в пределах

29,5 4641-49

15,4

3,2

2,2

Нет вора с 3 г концентрированной соляной кислоты. Продолжительность синтеза

6 ч. Выход смолы по фенолу 104Ъ. Весовое отношение кубовые остатки: фенол: формальдегид 1:1:0,16. и р и м е р 3. Аналогично примерам 1 и 2 в реактор загружают 25 г расплавленного фенола и 50 r кубовых остатков. Смесь нагревают до

87ОС и добавляют постепенно 4,0 г формальдегида в виде 30%-ного водного раствора, в который предварительно вводят 2,1 r концентрированной соляной кислоты. Продолжительность синтеза 8 ч. Выход смолы по фенолу

95%. Весовое отношение кубовые остатки: фечол: формальдегид 1:0,5:

0,08.

Пример 4. Аналогично ..примеру 1 в реактор вводят 50 г фенола и

50 r кубовых остатков. Смесь нагревают до 50 С и по каплям добавляют о

10,5 г водного ЗОЪ-ного формальдегида, содержащего 3,5 г концентрированной соляной кислоты. Поднимают температуру до 90 С и продолжают нагревание 20 мин. Выход смолы по фенолу 120Ъ. Весовое отношение реВязкость, с, в пределах

С о

Зо

Фракционный состав,Ъ,до С

Температура размягчения остатка, ОС, после отбора фракции до 300 С

Содержание фенола, %, по объему агентов кубовые остатки: фенол: формальдегид 1:1:0,21 °

Физико-химические свойства предлагаемой смолы при среднем и крайних значениях соотношения фенол: кубовые остатки приведены в табл. 3.

Образцы смолы, полученные при крайних и среднем весовых отношениях кубовые остатки: фенол, используют в качестве связующего при изготовлении пресс-изделий по технологии, принятой для промышленной новолачной смолы СФ-010.

Характеристики пресс-материалов на ..:нове предлагаемой модифицированной

15 смолы с крайними и средними значениями соотношения кубовых остатков и фенола приведены в табл.4.

Отвержденная смола может быть использована в сочетании с новолачными

20 смолами или самостоятельно в качестве связующего в пресс-материалах, клеевых композициях, пеноматериалах и т.д. Смола в неотвержденном состоянии может быть использована в качестве пластификатора полимерных материалов, а также адгезионной и когезионной добавок к битумам и битумным мастикам.

1,5 7 37,5

Не получается (оста- (остаток ток 1156-65 жид- закоккий ) совался ) 1054366,Продолжение табл, 1

Пробы

Показатели

Содержанйе нафталина, %, по объему

Нет 2, 15

2,5

11512-65

Зольность, %

Вода, Ж

1,24 14,43

1,07

1,0

3,2 15,6

2477-65

Содержание водораствориьых

Эмульсия с водой - 100%

Таблица 2

Масла ароматические

Твердые не растворимые

Смолы петролей- спиртоно-бен-- бензользольные ные легкие тяжелые средние

10,1

12,81

38,5

8i3i

18,4

11i8

8,55

11,5

5,64

13,55

8 4

10,83

Таблица 3

Смолы по примерам

Показатели

Температура каплевыделения, 0С 91

80

Температура размягчения, С 75

63

Время желатинизации с

10% ГМТА, с, при0С

115

130

150

100

180

60

Степень отверждения с

10% МТА, вес. В при С

150

93

180

Потери веса при нагревании с 10% ГМТА, вес.В при C

24-38

23,12

27,71

31,27

Методы испыта ний по

ГОСТ

22,57

12,83

1054 366

Прополжение табл. 3

Показатели

Смолы по примерам

1 2

150

3,8

3,4

3,7

180

5,4

5,1

5,3

115,6

Выход по фенолу, вес.Ф

104,2

98,3 е

JI p и м е ч .а н и е. Весовое отношение фенол: кубовые остатки по примеру 1 — 2:1, по примеру 2 — 1:1, по примеру 3 — 1:2.

Таблица 4

Показатели

СФ-010

Пресс-материал иа основе предлагаемой смолы по примерам

110-. 190

Текучесть, мм

Ударная вязкость,кгс ° см/см

180

150

190

7,3

6,8

6,0

8,5

Разрушающее напряжение при изгибе, кч, -с/см 2

850

700

750

800

120

Теплостойкость по Мартенсу, С

Водопоглоцение, MI

145

130

140

45

Удельное поверхностное электрическое у сопротивление, Ом см

8,5- 10

6 ° 1042

4 "10 "

Электрическая прочность, кВ/мм

15

18,5

Время выдержки, с

70

70

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом ° см

5,5.10 4-10

7 10 "2

1,0-10

П р и м е ч а н и е.. Весовое отношение. фенол:кубовые остатки по примеру

1 — 2:1, по примеру 2 — 1:1, по примеру 3 — 1:2.

Составитель И.Гинзбург

Редактор Н.Киштулинец Техред В.Далекорей Корректор Г,.Огар

Заказ 9032/31 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

\ .Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4