Способ получения терпенофенольный смолы

Способ получения терпенофенольный смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРПЕНОФЕНОЛЬНОЙ CMOJBJ взаимодействием фенола и TepnaHia при их молярном соотношении 1:1,5-2,5 в среде толуола при 50-80 С в присутствии кислотного катализатора, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью увеличения выхода смолы и повышения ее температуры размягчения, в качестве кислотного катализатора используют 16-72%-ный водный раствор хлорной кислоты в количестве 0,2-1,0%от массы фенола.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И1

M5g С 08 G 83 00

ЙАТЕР М.

Т:;.У; Ц ДДу ц

В! ММЬИ

Iig ;.ДЗОТРУ 4

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3498352/23-05 (22) 04. 10 ° 82 (46) 15.02.84. Бюл. М 6 (72) А.И. Седельников, Е.T. Нестерова и 1 .Н. Прошунина (71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности (53) 678.632(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Р 1768069, кл. С 07 С 39/17, опублик. 1977.

2 ° Патент Великобритании

Р 1486884, кл. С 08 G 83/00, опублик. 1977 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРПЕНОФЕНОЛЬНОй СМОЗЫ взаимодействйем фенола и терпана при их молярном соотношении 1:1,5-2,5 в среде толу, ола при 50-80ОС в присутствии кислотного катализатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения выхода смолы и повышения ее температуры размягчения, в качестве кислотного катализатора используют

16-72Ъ-ный водный раствор хлорной кислоты в количестве 0,2-1,0% от массы фенола.

1073249 (О

Массовая доля катализатора составляет 0,2-0,5В от массы фенола при использовании дипентена, 0,50,8В при использовании c(,-amoeba u

0,6-1,0В при использовании скипидара в качестве терпенового сырья.

Применение большего количества катализатора нецелесообразно, так как это не приводит к улучшению качества смолы, кроме того, в этом случае происходит ухудшение цвета смолы.

Применение меньшего количества катализатора приводит к снижению температуры размягчения смолы.эа счет преимущественного образования жид- 60 ких продуктов присоединения и к снижению выхода продукта.

Температуру реакции поддерживают

50-80еС, При более низких температурах происходит преимущественное обИзобретение относится к способам получения продукта взаимодействия терпена и фенола, так .называемых терпенофенольных смол, имеющих повышенную температуру размягчения, полную растворимость в бензине, по 5 свойствам Приближенную к политерпеновьм смолам. Подобные терпенофенольные смолы могут применяться в клеях, лакокрасочной продукции, типографических красках и т.д.

Известен способ получения достаточно светлой терпенофенольной смолы из скипидара и фенола в присутствии серной кислоты или ароматических сульфокислот Г1 . 15

Недостатками этого способа являются неполное использование исходно» го сырья (выход смолы около 60-80В от массы исходного сырья), а также наличие вредных газовых выбросов, со- .2О держащих сернистый газ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения терпенофенольных смол взаимодействием фенола и терпена при нх .молярном соотношении 1г1,5-2,5 в среде-толуола при 50-80 С в присутствии кислотного катализатора (BF ) (2g ° .В результате данного способа получают смолу с недостаточной температурой размягчения.

Цель изобретения — увеличение выхода смолы и повышение ее температуры размягчения.

Эта цель достигается тем, что согласно способу получения терпенофенольных смол взаимодействием фенола и терпена при их молярном со.отношении 1,1,5-2,5 в среде толуола при 50-80 С в присутствии кислотно- 40

ro катализатора, в качестве кислотного катализатора используют 16-72В. ный водный раствор хлорной кислоты в количестве 0,2-1,0В от массы фенола, 45 раэование жидких продуктов, в результате чего снижается температура размягчения смолы. Более высокие температуры ухадшают цветовую характеристику смолы.

Мольная доля взятого на реакцию терпена составляет 1,5-2,5 на 1 моль фенола. Применение меньшего количества терпена ухадшает растворимость смолы в углеводородных растворителях вследствие увеличения ее полярности, а увеличение количества терпена приводит к уменьшению выхода продукта.

После завершения реакции пров одят обработку реакционной массы для нейтрализации катализатора. Это необходимо. для того, чтобы не происходило разложение .алкнлированных фе-. налов, которые каталнзируются даже в количестве 0,05 - 0,1В от массы реакционной смеси кислого катализатора. Обработку можно проводить мелом, известью, содой, активированными глинами.

При этом одновременно достигается нейтрализация катализатора и осветление реакционной массы и получение смол с повышенной цветовой характеристикой.

Об)вработанную реакционную массу отделяют от .твердой неорганической фазы фильтрованием. Растворитель удаляют дистилляцией xi атмосфер-ном давлении или в вакууме, достигая температуры куба 220-240 С.

Готовую смолу можно гранулировать обычными способами..

Пример 1. В реактор загружают 94 r фенола (1 моль), 110 r толуола и 0,75 г 57В-ной хлорной кислоты (0,8В от массы фенола) . Содержимое реактора. нагревают до 50оC и дозируют 299 re -пинена (2,2 моль)

96В-ной частоты, постепенно поднимая температуру до 80 С. Время до- зировки 8-10 ч. По окончании дозировки массу выдерживают 3 ч при

80 С. Полученный продукт обрабатыО вают при 80 С 1,7 r соды в течение

1 ч. Массу фильтруют и дистиллируют прн атмосферном давлении или в вакууме до температуры в кубе 230 С при 5-20 мм рт.ст., отделяя растворитель.

Иэ реактора сливают 373 мг смолы (выход 95В от исходного сырья), имеющей следующие характеристики:

Цвет (цо канифольной шкале цветности) Ng

Температура размягчения С метод ЦНИЛХИ 108 метод кольца н шара 117 рН смолы 7%0i5

Кислотное число, мг/КОН/г 0

1073249

Таблицаl емперетура размягчения, С

Цвет по канифольной шкале

Массовая доля катализатора, Ъ от фенола

Молярное соотношение терпен - фенол

Выход смолы,В от исходно.ro сырь

Сырье

Метод кольца и шара

Метод

ЦНИЛХИ

0,2

9,8

Дипентен

1 5

2,0

91.

0,3

99

0,4

2,2

100

0 5

2,5

97, ф-Пинен

0,5

1,5

120

0,7

2,0

116

107

1 17

2,2

108

0,8

114

2,5

0,8

104

0,6

1,5

Скипидар

103 2,0

0,8

105

2,2

0,8

108

100

2 5

1,0

9095

Массовая доля

ОН-групп, Ъ : 2,5

Смола полностью растворима в практически важных растворителях (бензине, алифатических, ароматических и хлорированных углеводородах, кетонах, эфирах)..Она хорошо совмещается со многими эластомерами, синтетическими и натуральными смолами. Устойчива к действию высоких. температур и .кислорода.

Пример 2. Показывает влияние молярного соотношения терпен - фенол и используемого сырья на выход и качество ПФС. Процесс ведут как описа- ,но в примере 1, но.в случае дипенте-. на используют 0,2-0,5% катализатора, в случае oL -пинена — О, 5-0,8 катализатора, а в случае скипидара

0,6-1,0Ъ катализатора.. ,Результаты исследований приведены в табл. 1.

Все смолы имеют свойства продукта, полученного согласно примеру 1 и имеют массовую долю <0Н-групп 3,2-2,1..

Пример 3. В табл. 2 приведены данные, показывающие влияние массовой доли воды в хлорной кислоте (или концентрации хлорной кислоты) на выход и качество ПФС. Процесс ведут как описано в примере 1.

Все смолы растворяются в бензине.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что увеличивается выход смолы, весь фенол используется практически полностью, оборотным является лишь растворитель.

Получаемая смола характеризуется широким интервалом температуры раэ10 мягчения: 70-120 С по методу кольца и шара или 60-110 С по Методу ЦНИЛХИ, повышенной цветовой характеристикой: от Х до б по канифольной шкале цветности и полной растворимостью в

15 практически BcUKHblx РастворителяхЪ .бензине, ароматических и алифатических углеводородах, кетонах, эфирах, смола практически нейтральна (кислотное число О) .

Получаемая по данному способу смола позволяет сократить импорт аналогичных смол из-за рубежа, заменить дефицитные канифольные продукты в рецептурах некоторых клеев и других областях, а также получить новые пленкообразующие и адгезионные ма-,териалы, например, для липких лент широкого назначения.

1073249

Т а б л и ц а 2

Цвет по канифольной шкале

Температура размягчения, С (метод

ЦНИЛХИ) Выход смолы, % от исходного сырья

Концентрация хлорной кислоты, В

Массовая доля катализатора, % от фенола

Сырье

4«Пинен

110

7.2

97.106

57

0,8

93

16

93

108

72

100

57

93

1,0

Скипидар

60.

Заказ 267/22

Тираж 469- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

« A««III ю меч филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. проектная, 4

Составитель, И. Гинзбург

Редактор T. Веселова Техред С.Легеза Корректор Г. Orap