Способ получения изопропилфенантренфенолформальдегидной смолы
Патент 483407
Авторы
Способ получения изопропилфенантренфенолформальдегидной смолы
Иллюстрации
Реферат
Ы 1,1 : (й 483467
ОП ИСАН И
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Соеотскнх
Соцналпстнчзских
Республнн
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 09.11.72 (21) 1845857/23-5 с присоединением заявки Ке (51) . !. Кл. С 08 7! 00
С 08 5/!8
ГооУдаРственный комнтет (23) П р
Совета Министров СССР
Опубликовано 05.09.75. Бюллетень _#_o 33
Дата опубликования описания 17.12.75 (53) УДК 678.632(088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения
А. А. Тяжелова, Б. В. Кисин, В. С. Макаров, И. И. Картуков, А. В. Будников, T. A. Панфилова, Б. В. Якобсон, А. Ф. Чернякина, A. H. Устькачкинцев и И. Я. Файдель (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРОПИЛФЕНАНТРЕНФЕНОЛФОРМАЛЪДЕГИДНОЙ СМОЛЫ
Изобретение относится к способу получения пластических масс, оно может быть использовано в производстве фенольных смол.
Известны способы получения алкиларилфенолформальдегидных смол путем конденсации алкиларилформальдегидной смолы с фенолом и формальдегидом. В качестве алкиларилформальдегидных смол применяли ксилол-, диэтиленбензол-; изопропилбензолформальдегидные и другие смолы. Однако полученные смолы обладают недостаточно высокими термостойкими и эластическими свойствами.
Известен также способ получения смолы на основе изопропилфенантренформальдегидного блок-сополимера с высокой термостойкостью и эластичностью. Способ заключается в том, что изопропилфенантренформальдегидный блок-сополимер с молекулярным весом 500—
600, в котором изопропилфенантрен и формальдегид находятся в соотношении 1: 1,5 — 2, смешивают с фенолом, нагревают до 100—
120 С в присутствии кислоты, выдерживая смесь при этой температуре осуществляют ренолиз блок-сополимера, после чего в реакционную смесь вводят формальдегид и проводят конденсацию при соотношении блок-сополимера, фенола и формальдегида от 1: 11:
: 14 до 1: 12: 16 сначала в кислой и затем в щелочной среде. Полученную смолу выделяют известными способами. Выход смолы не превышает 85 — 87% ino блок-сополимеру.
Целью изобретения является повышение выхода смолы. Эта цель достигается тем, что перед фенолизом блок-сополимер в порошкообразном состоянии вводят в расплавленный фенол и выдерживают при 40 — 55 С до полного растворения. Выход смолы при этом достигает примерно 99 /О по блок-сополимеру. о В процессе растворения происходит не только распределение молекул одного вещества среди молекул другого, но и различные взаимодействия физического и химического характера между ними. При дальнейшем подъеме температуры до 100 С с последующей добавкой катализатора в процессе фенолиза блок-сополимер остается в состоянии растворения (при повышенных температурах сохраняется его высокая растворимость), вступает в химические реакции. Если же блок-сополимер вводят в расплав фенола при температуре выше 55 С, перемешивая, он быстро плавится, не успевая раствориться, и вязкий расплав оседает на дно аппарата.
25 Способ осуществляют при молярном соотношении изопропилфенантренформальдегидного блок-сополимера (с мол. вес. 500 — 600 и соотношением углеводорода и формальдегида
1: 1,5 — 2) фенола и формальдегида от 1: 11: зо: 14 до 1: 12: 16. При этом предварительно
483407
30
97 — 99
Составитель О. Цыпкина
Текред Л. Казачкова
Корректор Л. Котова
Редактор Л. Ушакова
Заказ 3023/7 Изд. № 963 Тираж 496 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475
Типография, пр.
Сапунова, 2 блок-сополимер растворяют в феноле при ступенчатом повышении температуры от 45 до
55 С в течение 2 — 2,5 час, после чего конденсацию ведут сначала в кислой, а затем в щелочной среде. Введение в макромолекулу фенолформальдегидной смолы конденсированных ароматических колец фенантрена с изопропильным радикалом придает повышенную термостойкость и эластичность за счет образования уплотненной трехмерной структуры смолы с разветвлениями изопропильных алкилов.
Способ заключается в том, что алкиларилфенолформальдегидную смолу получают при взаимодействии изопропилфенантренформальдегидного блок-сополимера с фенолом в кислой среде с последующей реакцией с формальдегидом в кислой и затем щелочной среде. При этом важно, чтобы перед фенолизом произошло полное растворение до молекулярного смешения изопропилфенантренформальдегидного блок-сополимера в феноле, которое достигается выдерживанием смеси при перемешивании и ступенчатом повышении температуры от 40 до 55 С в течение 2 — 2,5 час.
Изопропилфенантренформа л ьд е г и д н ы и блок-сополимер представляет собой технический продукт со следующей характеристикой: порошок серо-желтого цвета, т. пл. 70 — 80 С, мол. вес 500 — 600, содержание кислорода 3—
9 вес. %.
Пример 1. В реактор емкостью 200 л, снабженный мешалкой, термопарой и обратным холодильником, загружают 48 кг кристаллического расплавленного фенола, 24 кг изопропилфенантренформальдегидного блок-сополимера при перемешивании и температуре 40—
45 С и выдерживают 1 час. Затем температуру повышают до 45 — 55 С и выдерживают еще
1 — 1,5 час до полного растворения блок-сополимера в феноле, что определяется коэффициентом рефракции раствора 1,5700 вЂ,5760.
После этого повышают температуру в реакторе до 100 С, вводят катализатор — соляную кислоту (удельный вес 1,18 — 1,19 г/смз) в ко-, личестве 2 кг и выдерживают при температуре 115 — 118 С в течение 4 час, затем отбирают пробу и определяют содержание остаточного фенола (40 — 50 вес. %). Далее реакционную смесь охлаждают до 20 — 30 С и вводят при перемешивании Зб — 40%-ный формалин из расчета 0,5 моль формальдегида на
1 моль остаточного фенола. После перемешивания в течение 1 час смесь постепенно нагревают до 70 — 80 С, и реакцию ведут при этой температуре 1 час, затем охлаждают до 40—
45 С, вводят 3,5 кг 40%-ного едкого натра (до рН 9), перемешивают 1 час, добавляют
Зб — 40%-ный формалин из расчета 1 моль
СН О на 1 моль всего фенола. Смесь постепенно нагревают до КИПа (90 — 100 C), и реакцию ведут при этой температуре 20 — 30 мин до достижения скорости желатинизации 75—
95 сек.
Полученную резольную смолу сушат под вакуумом при температуре 60 — 70 С до остаточной влажности 5 — 10%. Затем в аппарат в три приема вводят 48 кг этилового спирта и перемешивают при температуре 60 — 65 С.
Выход смолы 87 кг. Лак используют в производстве пл а стма сс.
Пример 2. В описанный выше реактор загружают 50 кг фенола, содержащего до
5% влаги, 24 кг изопропилфенантренформальдегидного блок-сополимера, и процесс в дальнейшем осуществляют аналогично описанному в примере 1, за исключением того, что в первой добавке формалин вводят из расчета
0,3 моль СН на 1 моль остаточного фенола.
Выход смолы 86 кг.
Свойства полученной смолы следующие:
Скорость желатинизации на полимеризационной плитке при 150 С, сек 75 — 95
Содержание, вес. : свободного фенола 4 — 6 свободного формальдегида 1,5 — 2,5
Степень отверждения, вес. %
Количество экстрагируемых веществ, вес. % 1 — 3
Коксовое число, вес. 60 — 65
Предмет изобретения
Способ получения изопропилфенантренфенолформальдегидной смолы путем последовательного проведения процессов фенолиза изопропилфенантренформальдегидного блок-сополимера с молекулярным весом 500 — 600, в котором изопропилфенантрен и формальдегид находятся в соотношении 1: 1,5 — 2, фенолом в кислой среде при 100 †1 С, введения в реакционную смесь формальдегида, конденсации реакционной смеси сначала в кислой и затем в щелочной среде при соотношении блок-сополимера, фенола и формальдегида от 1: 11: 14 до 1: 12: 16 и последующего выделения смолы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода смолы, порошкообразный блок-сополимер предварительно растворяют в расплаве фенола при 40 — 55 С.