Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы

Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области производства композиционных материалов , а именно к получению модифицированной фенолформальдегидной смолы с пониженным содержанием свободного фенола (О, 1-0, 3%), которую используют в качестве связующего. Смолу получают смешиванием при 40- 42 С карамельного осадка предгидролизатов сульфатцеллюлозного производства , воды и гидроксида натрия, добавлением к смеси 90-92% всего количества формальдегида, нагреванием смеси до 80-85 С, выдерживанием при этой температуре 40-45 мин и последующим нагреванием до кипения, кипячением в течение 10 мин, охлаждением смеси до 80-85 С, введением оставшегося количества формальдегида и выдерживанием при 85-90 с до достижения вязкости смолы 0,83-0,93 Па/с при массовом соотношении фенола,формальдегида , карамельного осадка гидроксида натрия 1: (0,9-1,1): (0,4-1,0): :(0,3-0,6). 3 табл. 2 ел о О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (11) (5114 С 08 G 8/28 // С 09 д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3893802/23-05 (22) 20.02.85 (46) 15.05.87. Бюл N 18 (71) Братский индустриальный институт и Сибирский научно-исследовательский институт целлюлозы и картона (72) А.Д.Синегибская, А.Ф.! оготов, Т.А.Донская, О.П.Мартыненко, Н.П.Краснятов, !О.Г.Хайбулин, И.М.Лужанская и Н.В.Андреичева (53) 678.632.32 21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 441268, кл. С 08 G 8/24, 1969.

Авторское свидетельство СССР

1! - 496290, кл. С 08 G 8/28, 1973. (54) CIIO(;Ob ПОЛУЧЕ!!ИЯ МОДИФИЦИРОВАН—

НО!! ФЕНО!!ФОРМА!1ЬДЕ1 ИДНО!! СМОЛЫ (57) Изобретение относится к области производства композиционных материалов, а именно к получению модифицированной фенолформальдегидной смолы с пониженным содержанием свободного фенола (0,1-0,13X), которую используют в качестве связующего.

Смолу получают смешиванием при 40, о, 42 С карамельного осадка предгидролизатов сульфатцеллюлозного производства, воды и гидроксида натрия, добавлением к смеси 90-92Х всего количества формальдегида, нагреванием

0 смеси до 80-85 С, выдерживанием при этой температуре 40-45 мин и последующим нагреванием до кипения, кипячением в течение 10 мин, охлаждео нием смеси до 80-85 С, введением оставшегося количества формальдегида и выдерживанием при 85-90 С до достио жения вязкости смолы 0,83-0,93 Па/с при массовом соотношении фенола форм) альдегида, карамельного осадка гидроксида натрия 1:(0,9-1,1):(0,4-1,0):

:(0,3-0,6). 3 табл.! !31040

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения модифицированной фенолформальдегидной смолы, используемой в клеевых составах, а также при получении композиционных материалов.

Цель изобретения — снижение концентрации свободного фенола в смоле.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. !О

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром обратным холодильником, загружают, мас.ч.: фенол 17 10; щелочь 14,95 и воду 18,8 (из расчета на 46% сухих

:веществ), перемешивают и в образовавшийся фенолят порциями добавляют при

40 С измельченной осадок предгидролизатов сульфатцеллюлозного производства. Карамельный осадок предгидролизатов целлюлозно-бумажного произ водства (карамель),: представляет собой темно-коричневую углеподобную хрупкую массу, легко размапываемую механически в порошок. Она содержит: собственно лигнина (по Комарову) 90%, водная вытяжка (I г продукта в

100 мл кипящей воды) имеет рН.3,0-3,5 влажность технологического продукта !

5-40%, легко выветриваемая до воздушно-сухого состояния, растворимость в 1 н растворе NaOH 90-97%;

Содержание, % . С 62-64; Н 5-6; зольность продукта 0,2-0,4. Продукт содержит, %: ОН 3,0; СООН 1; СО 2,3-2,8,35

После полного растворения карамели вводят первую порцию 43,9 формалина, доводят температуру до 80 С и выдерживают при этой температуре

40 мин. Затем смесь осторожно в течение 15 мин доводят до кипения и кипятят 10 мин. После кипячения смесь о за 10 мин охлаждают до 80 С, вводят вторую порцию 4,25 формалина, за о

5 мин температуру повышают до 85 C и выдерживают при этой температуре до достижения. вязкости смолы 0,83 Па/с по вискозиметру В3-4. Весовое соотношение исходных компонентов — фенола, формальдегида карамели и щелочи соответственно 1:0,9:0,4:0,3.

Характеристика смолы. Свободный фенол 0,1%, свободный формальдегид

0,15%, вязкость 0,83 Па/с (по В3-4).

Иизнеспособность смолы 2 мес.

Пример 2. Загружают те же количества фенола, щелочи, воды и карамели как в примере 1. После олного растворення карамели вводят

1 порцию формалина при 41 С, доводят о температуру до 82 С и выдерживают

42 мин, затем смесь осторожно в течение 13 мин доводят до кипения и кипятят 10 мин. После кипячения о смесь за 12 мин охлаждают до 82 С, вводят вторую порцию формалина, за о

7 мин температуру повьппают до 83 С и выдерживают при этой температуре

30 мин, до достижения вязкости

0,90 Па/с (по В3-4).

Весовое соотношение исходных компонентов аналогично примеру 1.

Характеристика смолы. Свободный фенол 0,1%, свободный формальдегид

0,15%, вязкость 0,90 Па/с (ВЗ-4).

Жизнеспособность смолы 3 мес.

Пример 3. Загружают те же количества фенола, щелочи, воды, карамели, как в примере 1, вводят о порцию формалина при 42 С, доводят о температуру до 85 С и выдерживают.

45 мин, затем смесь за 15 мин доводят до кипения и кипятят 10 мин. После кипячения смесь за 15 мин охлажо дают до 85 С, вводят вторую порцию формалина, за 10 мин температуру поо вышают до 90 С и выдерживают при этой температуре 30 мин до достижения вязкости смолы 0,93 Па/с (B3-4).

Весовое соотношение исходных компонентов аналогично примеру 1.

Характеристика смолы. Свободный фенол 0,1%, свободный формальдегид

0,16%, вязкость 0,93 Па/с (по ВЗ-4).

Жизнеспособность смолы 3 мес.

Примеры 4,5,6 проводят в условиях, аналогичных условиям примеров !, 2, 3 при следуюшем соотношении фенола, формальдегида, карамели и щелочи соответственно 1:1:0,7:4.

Характеристика смолы. Свободный фенол 0,13%, свободный формальдегид

0,1%, вязкость 0,83-0,93 Па/с (по

ВЗ-4). Жизнеспособность смолы 2,5 мес.

Примеры 7,8,9 проводят в условиях, аналогичных примерам 1,2,3 при следующем соотношении фенола, формальдегида, карамели, щелочи соответственно 1:1,1:I:0,6.

Характеристика смолы. Свободный фенол 0,13% свободный формальдегид

0,1%, вязкость 0,82-0,93 Па/с (по

В3-4). Жизнеспособность смолы

2,5 мнс.

Некоторые свойства смолы приведены в .табл.1.

1310406

Таблица 1

Спосо лучен

Количество фенола, замещаемого каКоличество фенола, замещаемого

П1елочность

Содержание бромируемых веществ, Х

Вязкость в В3-4, Па/с

Содержание свободных

Сухой остаток лигнином фенола, Х формальв смоле дегида, Х рамелью в смоле

Предлагае"

Иый (ФЛФС-30) 30 (ФЛФС-40) 40 (ФЛФС-50) 50

Известный

4,9 !2,1 43

0,83

0,15

0,1

0,93

0,13 0,1 5 1 l 1,7 45

0,83

5,1 10,5 45

0,13

0,1

55 0,2-0,8 0,06-0,8 2,0 13-15 40-45

0,311,24

0,31-, l,24

ГОСТ

20907-75

Не более Не более

0,18 4,5

5,5 11-18 4022

ФЛСФ-30

ФЛФС-40

1,06

Не менее

0,8 ИПа

1 27

Смолу используют при производстве фанеры. Клеящие свойства определяют по ГОСТ-96-24-72.

На сосновый шпон влажностью

4-7% вносят клей в количестве 120г

160 г/м . Плиты шпона собирают в пакеты, выдерживают на воздухе 1020 мин и склеивают при 120+3 С. Из каждого склеенного листа вырезают образцы формой и размерами соответствующими ГОСТУ, выдерживают в кипящей воде в течение 1 ч и через 24 ч на испытательной машине по ГОСТ

7855-74 определяют максимальную нагрузку, разрушающую образец при скалывании по клеевому шву, вычисляют механическое напряжение. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Таблица 2

Физико-химические свойства

После разбавления водой до содерI жания сухих веществ 9-1IX смолу используют в производстве твердых

3(1 древесно-волокнистых плит. В древес- ное волокно, полученное из древесины хвойных пород со степенью размола

24Х,. концентрацией массы 1,97., добавляют серную кислоту до рН=4, за- тем вводят парафиновую эмульсию, смолу в качестве 0,5Х и массе абсолютно сухого вещества, тщательно пе- ремешивают, загружают в отливную машину для обезвоживания и формоваиия

40 влажного ковра. Влажные плиты прессуют при 186 С, давление 250 см в те0 г ченйе 1О с и сушат при давлении

50 кг/см, в течение 300 с. Затеи г плиты в закалочных камерах вьщержива-

45 ют при 170 С в течение 4 ч. Из отливочных плит вырезают образцы соответственно ГОСТ 19592-80. Проверку прочности на изгиб производят на испытат тельной машине по ГОСТ 7855-74.

Водопоглощение и набухание определяют через 24 ч после вьщерживао ния их в воде при 20 С. Результаты испытаний приведены в табл.3.

1310406

Таблица 3

Показатели

ГОСТ 4598-74

ФЛФС-40

ФЛФС-30

Предел прочности на изгиб, кг/см г

420-520

17-20

440-580

15-18

350-400

Не более 20

Набухание, X

Водопоглощение, 7.

24-30

22-24

Не более 30

Составитель Л.Балуев .Техред N.Моргентал Корректор С. Некмар

Редактор И.Сегляник

Заказ 1866/25 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Прсектнал, 4

Формула изобретения

Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы конденсацией фенола, формальдегида и лигнинсодержащего сырья при нагревании в присутствии гидроксида натрия, о т л и ч а ю шийся тем, что, с

25 целью снижения концентрации свободного фенола в смоле, в качестве лигнинсодержащего сырья используют карамельный осадок предгидролизатов сульфатцеллюлозного производства и конденсацию проводят путем смешивания о при 40-42 С карамельного осадка фе1 иола, воды и гидроксида натрия, добавлением к смеси 90-927 всего коли-, чества формальдегида, нагреванием смеси до 80-85 С, выдерживанием при этой температуре 40-45 мин, и последующим нагреванием до кипения, кипячением в течение 10 мин, охлажденио, ем смеси до 80-85 С, введением оставшегося количества формальдегида и о выдерживанием при 85 — 90 С до достижения вязкости смолы 0,83-0,93 Па/с при массовом соотношении фенола, формальдегида карамельнога осадка и гидроксида натрия 1:0,9 — 1,1:0,4-!:0,30,6.