Способ получения модифицированных фенолформальдегидных смол

Способ получения модифицированных фенолформальдегидных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

g)>854941 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090779 (23) 2793702/23-05 (ЗЦМ. Кл.з

С 08 G 8/28 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий о (53) УДК 878.632 (088.8) Опубликовано 150881. Бюллетень Hо 30

Дата опубликования описания 150881 е (72) Авторы изобретения

A.P. Юргелените, Б.П. Жвиронайте и Л.П. Дамбраускас ч,> д т„ 0

"Г

",? (";4 % -:лл

Всесоюзный научно-исследовательский институт теплоизоляционных и акустических строительных, к:,",т,";;.К.;, материапов и изделий (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ФЕНОЛФОРМАЛЬДфГИДНЫХ СМОЛ

До 10

Изобретение относится к промышленности, где производится склеивание или покрытие конструкции из древесины, пластмасс, металла, минваты или их сочетании.

Известен способ получения клеевого связующего, включающий совмещение фенолформальдегидной смолы, модификатора-лигнина и растворителя fQ .

Наиболее близким к предлагаемому

10 является . способ получения связующего, включающий совмещение продукта конденсации фенола с формальдегидом, модификатор-лигнин, отвердитель и растворитель (2). !

Однако связующие, полученные данными способами, недостаточно водостойкие.

Цель изобретения — повышение водостойкости получаемых смол. 20

Цель достигается тем, что согласно способу, включающему конденсацию фенола с формальдегидом с последующим введением лигнина, в реакционную смесь дополнительно вводят кубовый остаток производства диметилтерефталата, имеющий температуру размягче-» ния 20-70 С, удельный вес 1,223, кислотное число мг КОН/r 70-90, число опыления мг КОН/г 470-490 и содержа- 30 щий 0,88-1,03 гидроксильных групп, при весовом соотношении фенол:фармальдегид:кубовый остаток соответственно 19-40:25-53:5-30 а лигнин вводят

I о по окончании конденсации при 40-50 С в количестве 10-15 вес.ч.

Фенол 99В-ный 19-40

Формальдегидный

37%-ный раствор 25-53

Катализатор 0,2-2,0

Лигнин 10-15

Кубовый остаток производства днметилтерефталата 5,0-30

Ускоритель 0,5-2,0

Отвердитель 2,0-6,0

При конденсации фенол с формальдегидом берут в мольном соотношении

1:1-2,5. В качестве отвердителя готовых смол применяют уротропин, а ускорителя - окись магния или кальция, в качестве основного катализатора—

Na0H, йН4,0Н, Ва(ОН) или кислотного соляная, серная или щавелевая кислоты °

Состав кубового остатка ДМТ-3 по данным газовой хроматографии, вес.Ъ:

Дифенил-трикарбоновая кислота и ее триметиловый эфир

854941

До 15.

20-25

До 20

2-3

8-10

Диметилизофталат и-Толуиловая кислота

Метиловый эфир и-толуиловой кислоты

3-4

1-2

1-2

470-490

Таблица 1 сходные компоненты Моль одержание, вес.

Моль

1 2 3

Фенол (99% ный) 19,0 . 21 25;0 1 28,5 33,0 40,0 44,8

,Формальдегид

37%-ный раствор 2,5

38, 3 45

53,0

1,0

12,0

1 25,0 27,0 34,0

1,5 0,2 2,0

10 «О 15,0 12

38,5

1,5

Катализатор

Лигнин

0,2

10,0

2,0

15 0

9,6

Кубовый остаток производства диметилтерефталата-3

30,0

0 5

2 0

10,0

1,0

6 0

5 0

2,0

2 0

30,0 20,8 5

1,0 2,0 0,5

4 0 2,0 6,0

0,9

Ускоритель

Отвердитель

4,7

Синтез проводят следующим образом.

Пример 1. В реакционную колбу загружают 223,8 r (37,3В) фенола и 209,2 r (34,2%) формальдегида (37%-ный раствор), и при комнатной температуре при перемешивании растворяют фенол, а затем добавляют 12 r (2%) NaOH и 30 г (5%) кубового остатка ДМТ-3. Реакционную смесь постепенно нагревают на водяной бане до 95-100 С для новалаков и 70-75ОС для резолов и выдерживают при данных температурах соответственно

2Т0-210 мин и 240-120 мин. По окончании конденсации охлаждается реакционная смесь до 40-50ОС, вводится

Предлагаемые составы,Известный

Показатели

Прочность на отрыв, кгс/см

14,8 16,3 18,7 15,9 17,1 19,0 14,7

Прочность на отрыв после выдержки в течение 5 сут при 100%-ной влажности, кгс/см

14,7 15,9 18,7 15,9 17,0 18,8 10,3

0,22 0,29 0,31 0,26 0,28 0,41 0,36

0,93 0,88 1 05 0 8 0 65 1 13 1 98

Эластичность (удлинение) Водопоглощение, %

3,4-Бензокумариндикарбоновая кислота и ее диметиловый эфир

Дифенилдикарбоновые кислоты и их диметиловые эфиры

Смолы

ТФК и мономеры терефталата

Диметилтерефталат и-Формилбензойная кислота и ее эфир 7-9

Метиловый эфир бензойной кислоты 0,2-0 5

Характеристика кубового остатка приведена ниже.

Температура размягчения, О С 20-70

Удельный вес d 1,223

Содержание карбоксиль- ° ных групп, % 0,88-1 0

Кислотное число, мг КОН/г 70-90

Число омыления, мг КОН/г одержание, вес.

Известный

4 5 б

90 г (15%) лигнина при включенной мешалке. Перед самым употреблением клея вводят отвердителя 36 г {6%) и ускорителя 3 г (О,ЗВ). Таким об.разом, полученный клей представляет

40 собой в среднем 70%-ную водную дисперсию. При необходимости клей можно разбавить растворителями — этиловым спиртом, ацетоном и др. до необходимой вязкости. Отверждение клея происходит при 180-250ОС в течение

10-5 мин.

Примеры 2-4 приготавливают аналогично примеру 1.

Результаты физико-механических испытаний полученных смол представлены в табл. 2.

Таблица 2

854941

Формула изобретения

Составитель Н. Космачева

Техред С.Мигунова Корректор Е. Рошко

Редактор М. Дылын

Заказ 6816/33 Тираж 530 Подпи сное

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

Наличие кубового остатка ДМТ-3 в предлагаемых составах снижает содержание фенола в среднем до 2ОЪ, а наполнение состава увеличивается до

303, однако как видно из табл. 2, прочность на отрыв клеевой пленки для всех составов вместо известного снижения повышается в среднем на

20%, чем в известном составе с меньшим наполнением и большим содержанием фенола. A такие показатели как водостойкость и водопоглощение клеевых пленок улучшаются до 30-50%.

Это объясняется как химическим взаимодействием карбоновых кислот кубового остатка ДМТ-3 с фенолом, так и наличием смолистых веществ и фталатов в его составе, которые способствуют увеличению клейкости состава, а также его водостойкости за счет частичной гидрофобизации склеиваемых поверхностей.

Экономический эффект клея получается из-за снижения расхода смолы с заменой ее кубовым остатком производства диметилтерефталата 3. По предварительным расчетам экономический эффект на 1 т клея составляет

68 р.

Способ получения модифицированных фенолформальдегидных смол, включающий конденсацию фенола с формальдегидом с последующим введением лигнина, отличающийся тем, что, с целью повышения водостойкости смолы, в реакционную смесь дополнительно вводят кубовый остаток производства диметилтерефталата,. имеющий температуру размягчения 20-70 С, удельный вес 1,223, кислотное число, мг КОН г 70-90, число омыления, мг КОН/r 470-490 и содержащий 0,881,0% гидроксильных групп, при весо 5 вом соотношении фенол:формальдегид:, кубовый, остаток соответственно 19-40:

:25-53:5-30, а лигнин вводят по окончании конденсации при 40-5(f C в количестве 10-15 вес.ч.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Энциклопедия полимеров. "Советская энциклопедия", М.-Л., т. 2, с. 70 °

2. Патент США Р 3956207, кл. 260-175, опублик. 1978 (прототип).