Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы

Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность: модифицированные фенолформальдегидные смолы получают конденсацией фенола, формальдегида в пристуствии гидроксида натрия при их массовом соотношении 1:0,9:0,3 соответствен- . но в водной среде, формальдегид вводят порционно. Сначала при 40-42°С вводят 92% формальдегида (в виде формалина), температуру поднимают до 80-85°С и выдерживают 40-45 мин. Смесь доводят до кипения и кипятят 10 мин, затем охлаждают до 80-85°С, вводят вторую порцию формальдегида и при 85-90° С выдерживают до достижения вязкости 0,83L0,93 Па/с по ВЗ-4. К полученному фенолформальдегидному конденсату добавляют 40%-ный раствор лигнинсодержащего карамельного осадка предгидролизатов сульфат-целлюлозного производства в 4%-ном водном растворе гидроксида натрия при массовом соотношении конденсата и карамельного осадка (80- 90):(10-20) и процесс продолжают при 70-80°С в течение 40 мин. 3 табл. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

fsi)s С 08 G 8/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878640/05 (22) 30,10.90 (46) 07,01,93. Бюл. ¹ 1 (71) Братский индустриальный институт (72) А.Д. Синегибская, B.À. Самойлов, Т,А.

Донская и Е.В. Яровая (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 480577,, кл,,С 08 1 97/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

N 1310406, кл. С 086 8/28, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИцИРОВАН НОЙ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ (5.7) Сущность: модифицированные фенолформальдегидные смолы получают конденсацией фенола, формальдегида в пристуствии гидроксида натрия при йх массовом соотношении 1:0,9:0,3 соответствен- .

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

Известен способ получения фенолформальдегидной смолы, в котором фенол частично заменяется на сульфатный лигнин, выделенный из черного щелока, причем выделение сульфатного лигнина из черного щелока с высоким выходом требует разработки специальной технологии.

Недостатком способа является то, что процесс выделения сульфатного лигнина в технологически приемлемом виде(сухой порошок или влажная паста) является длительным и трудоемким процессом, требующим,, Ы„„1786042 А1 но в водной среде, формальдегид вводят порционно, Сначала при 40 — 42 С вводят

92 Д формальдегида (в виде формалина), температуру поднимают до 80 — 85 С и выдерживают 40 — 45 мин. Смесь доводят до кипения и кипятят 10 мин, затем охлаждают до 80 — 85 С, вводят вторую порцию формальдегида и при 85-90 Свыдерживаютдодостижения вязкости 0,83-0,93 Ila/c по 83 — 4. К полученному фенолформальдегидному кон- денсату добавляют 40 (,-ный раствор лигнинсодержащего карамельного осадка предгидролизатов сульфат-целлюлозного производства в 4g,— ном водном растворе гидроксида натрия при массовом соотношении конденсата и карамельного осадка (8090):(10 — 20) и процесс продолжают при

70 — 80 С в течение 40 мин. 3 табл. расхода значительных количеств нейтрализующих щелочь черных щелоков агента— серной кислоты или углекислого газа, необ- Q() ходимого кислотоупорного оборудования, а Ос, также специальных фильтрующих устройств для отделения лигнина из кислого раствора; р

Наиболее близкий к изобретению является способ получения феноллигнинформальдегидной смолы путем конденсации при нагревании в присутствии едкого натра фенола, лигносодержащего вещества "кара- в мели" и формальдегида.

Недостатком известного. способа является то, что феноллиf нинформгльдегидная смола, полученная по этому способу, содержит в свободном состоянии значительное количество фенола и формальдегида, являющихся токсичными веществами, 3

1786042

Цель изобретения — снижение мономеров в.смоле.

Цель достигается тем, что по способу получения модифицированной фенолформапьдегидной смолы конденсацией фенола, 5 формальдегида. гидроксида натрия при их массовом соотношении 1:0,9:0,3 соответственно, в присутствии воды и лигнинсодержащего карамельного осадка предгидролизатов сульфат-целлюлозного производства при постадийном введении формальдегида и нагревании до получения фенолформальдегидного . конденсата с вязкостью 0,83 — 0,93 Па/с,. лигнинсодержащий карамельный осадок предгидролизатов сульфат-целлюлозного 1 производства вводят в фенолформальдегидный конденсат в виде 40%-ного раствора в 4% ном водном растворе гидроксида натрия при массовом соотношении конденсата и карамепьного осадка (80 — 90):(10:20) и процесс продолжают при 70 — 80 С втечение

40 мин, Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, загружают 24,62 г фенола, 14.95 г щелочи и 18,8 мл воды (иэ .расчета 46% сухих веществ), перемешивают, нагревают и при температуре 40 — 42 С вводят первую порцию 43,9 г(92,0%) формалина, доводят температуру до 80 — 85ОС и выдерживают при этой температуре 40-45 мин. Затем смесь осторожно в течение 15 мин доводят до кипения и кипятят 10 мин.

После кипячения смесь за 10 — 15 мин охлаждают до 80 — 85 С, вводят вторую порцию

4,25 г формалина, за 5-.10 мин температуру повыщают до 85 — 90 С и выдерживают при этой температуре до достижения вязкости

0,83-0,93 Па/с по ВЗ-4. Массовое соотношение фенола: формальдегида: щелочи

1:.0,9:0,3.

К полученному фенолформальдегидному конденсату добавляют 40%-ный раствор ка. рамельного осадка предгидролизатов сульфат-целлюлозного производства в 4 -ном водном растворе гидроксида натрия и нагревают при перемешивании при 70 — 80 С в течение 40 мин при массовом соотношении фенолформальдегидного конденсата(ФФК) и

"карамели" 90:10.

Характеристика модифицированной фенолформальдегидной смолы: свободный фенол 0,08, свободный формальдегид

0,07%,жизнеспособность 2 мес.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1 при массовом соотношении фенолформальдегидного конденсата и "карамели" 85:15. фенол 0,06%, свободный формальдегид

0,06% жизнеспособность 2 мес.

Пример 3, Проводят аналогично примеру 1 при массовом соотношении фенолформальдегидного конденсата и "карамели" 80;20.

Характеристика модифицированной фенолформальдегидной смолы: свободный фенол 0,08%, свободный формальдегид 0,08%, 10 жизнеспособность 2 мес

Физико-химические свойства фенолформальдегидной смолы приведены в табл,1.

Модифицированную смолу использовали при производстве фанеры. Клеющие свойства определяли по ГОСТ 96-24-72.

На сосновый шпон влажностью 4-7% наносили модифицированную фенолформальдегидную смолу при соответствующем

20 весовом соотношении фенолформальдегидная смола: щелочной раствор "карамели" в количестве 130 — l40 г/м . Плиты шпона сог бирали в пакеты, выдерживали на воздухе

10 — 20 мин и склеивали при температуре

115 +3 С под давлением 2 МПа в течение 7,5. мин, Из каждого склеенного листа вырезали образцы в соответствии с ГОСТ 9624-72,. выдерживали в кипящей воде в течение

1 ч, определяли максимальную нагрузку, 25

35 разрушающую образец при скалывании по клеевому шву, Результаты испытаний приведены в табл.2.

После разбавления водой до содержания сухих веществ 9 — 11 смолу использовали в производстве твердых древесноволокнистых плит.

В древесное волокно, полученное из древесных хвойных пород со степенью размола 24 с, концентрацией массы 1,9%, добавляют серную кислоту в количестве 0,8% к массе абсолютно сухого волокна для доведения рН среды до 4, затем вводят 0,5% к массе абсолютно сухого волокна парафиновой эмульсии, полученное по предлагаемо40

45 му способу связующее в количестве 0,6% к массе абсолютно сухого волокна. Перемешивают, загружают в отливную машину для обезвоживания и формирования влажного ковра. Влажные плиты прессуют при температуре 186 С, давлении 25,0 МПа, в течение

10 с и сушат при давлении 5 МПа в течение

300 с. Затем плиты в эакалочных камерах выдерживают при температуре 170 С в течение 4 ч, иэ отлитых плит вырезают образцы

50 соответственно ГОСТ 19592-80. Проверку

55 прочности на изгиб проводили на испытательной машине по ГОСТ 7855-74. Водопоглощение и разбухание определяли через 24

Характеристика модифицированной ч после выдерживания их в воде при 20 C. фенолформальдегидной смолы: свободный Результаты испытаний приведены в табл.3.

1786042

Таблица 1

Соотношение

ФФК и

"карамели"

Способ получения

Сухой остаток

Жизнеспособность

Содержание свобо ных

Щелочность, % формальдегида, % фенола, %

Предлагаемый

4,72

4,85

5.0

39,8

39,55

39,87

14,7

14,9

15.0

90:10

85:15

80:20

0,08

0,06

0,8

0,07

0,06

0,8

2

Известный

ФЛ Ф С-30

ФЛФС-40

ФЛ Ф С-50

ГОСТ

20907-75

43

0,1

0,13

0,13

4,9

5,1

5,1

12,1

11,7

10,5

0,15

0,10

0,10

3

2,5

40 2

11,18

2...3

4,5-5,5 не более 0,18 не более 0,18

Таблица 2

Формула изобретения

Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы конденсацией фенола, формальдегида, гидроксида натрия при их массовом соотношении

1:0,9:0,3 соответственно в присутствии воды и лигнинсодержащего карамельного осадка и редгидроли зато в сульфат-целл юлозного производства при постадийном введении формальдегида и нагревании до получения фенолформальдегидного конденсата с вязкостью 0,83 — 0,93 Па/с, о т л иКоличество фенола, замещаемого

"карамелью" в смоле ч а ю шийся тем. что, с целью снижения содержания мономеров в смоле, повышения водостойкости иэделий на основе смолы, лигнинсодержащий карамельный

5 осадок предгидролизатов сульфат-целлюлозного производства вводят в фенолформальдегидный конденсат в виде 40 -ного раствора в 4%-ном водном растворе гидроксида натрия при массовом соотношении

10 конденсата и карамельного осадка (8090):(10-20) и процесс продолжают при 7080 С в течение 40 мин.

Физико-химические свойства

Содержание бромируемых веществ, %

1786042

Таблица 3

Составитель А,Синегибская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Юрковецкая

Редактор. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 226 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5