Способ получения модифицированных фенолформальдегидных смол

Способ получения модифицированных фенолформальдегидных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических .Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 191279 (2I)2856334/23-05 с присоединением заявки рй(51jÌ. Кл.

С 08 С 8/26

Гоаударстваииый комитет

СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень J4 43

Дата опубликования описания 2311,81 (53) УДК678,632 (088. 8) 1

А.И.Левченко, P.À.Èoðîç, А.П.Денисенко,: В.В.Ожогова, В.Ф.Мартыненко и Т.А.Левченко

/ (72) Авторы изобретения

Украинский заочный политехнический институт (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ

Изобретение относится к способам получения. синтетических связующих, применяемых в литейном производстве для изготовления оболочковых форм.

Известные способы получения связу5 ющих, применяемые в литейном производстве, основаны на конденсации фенола с формальдегидом в присутствии кислых катализаторов, с последующей сушкой в вакууме при 140-180 С в течение 2-3 ч и последующим отверждением уротропином.

Известны способы модификации фенолформальдегидной смолы путем обработки серной кислотой. $1).

Однако использование серной кислоты в процессе термообработки не желательно по условиям техники безопасности °

Известен также способ с использованием модифицирующего агента борной кислоты и многоатомных спиртов f2).

Однако использование борной кислоты и многоатомных спиртов удорожает стоимость конечного продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения фенолформальдегидной смолы

ПК-104. Способ включает конденсацию

l 800 кг фенола с 531 кг формальдегидом в присутствии 10,8 кг щавелевой кислоты (3).

Недостатком способа является то, что смола пК-104 не всегда стабильно выдерживает прочностные показатели, которые не превышают при статическом изгибе 45-50 кгс/см и часто требует дополнительного введения в смолу уротропина для лучшей сшивки песчано-смоляной смеси. Кроме того, в изготовлении смолы ПК-104 используется 773 дефицитного продукта — фенола, масштабы потребления которого значительно возрастают, его используют в больших количествах в производстве пластмасс, 883072

Формула изобретения создании ряда принципиально новых видов полимерных материалов, синтетического, каучука, ядохимикатов для сельского хозяйства, а также как пластификатор, стабилизатор для нефтепродуктов и др,, что требует его частичного или полного исключения иэ производств, особенно таких как изготовление оболочковых форм для литья, которые используются только однора- . зово.

Цель изобретения — повышение прочности песчано-смоляных смесей на основе получаемых смол.

Цель достигается тем, что согласно способу включающему конденсацию фенола, формальдегида и модифицирующего агента в присутствии кислотногo катализатора в качестве модифицирующего агента берут 9-винилфлуорен, а в качестве кислотного катализатора берут соляную кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.ч:

9-Винилфлуорен 96,0-99,95

Фенол 18,8-20,8 л5

Формальдегид 20,0-25,0

Соляная кислота 5,25-6,0

Пример. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, обогревом загружают технический 9-винилфлуорен общей формулы ARCH = СН в количестве 99,95 r.ôåíoëà 18 8 г, формальдегида 25 r включает мешалку и прикапывают 103-ной соляной кислоты в количестве 5 г, нагревают реакционную

35 массу до 40 С и сразу отключают обоо грев (реакция идет очень бурно), температура реакционной массы пОднимается до 70-80 С, выдерживают эту темпео

40 ратуру в течение 30 мин, затем постепенно поднимают температуру реакционной массы. до 105-115 С и конденсируют в пределе этой температуры еще . в течение 30-40 мин до образования

45 вязкой однородной массы с вязкостью по ВЗ-4 90-95 с, промывают горячей во. дой от непрореагировавшего формальдегида и побочных продуктов, сливают поднимают температуру до 130-140 С, выдерживают эту температуру в течение 40 мин, затем охлаждают до 60-.

50 С и вводят измельченный уротропин при равномерном перемешивании реакционной массы в количестве 7 г. Сразу выливают на противень, охлаждают, .Ы после чего дробят и измельчают до порошкообраэного состояния, просеивают через сито 01..

Готовое связующее имеет следующие характеристики: внешне темно-желтый порошок, температура каплепадения о

25 С, подвижность расплава 40, скорость полимеризации 55 с, степень полимеризации 95, содержание летучих

473, выход кокса 53 .

Для приготовления песчано-смоляной смеси берут 5 предложенного связующего и 951 кварцевого песка, В качестве увлажнителя используют керосин, из расчета на 100 кг замеса песчано-смоляной смеси 200 мл.

Образцы песчано-смоляной смеси по механической прочности имеют следующие характеристики:

Новая ПК-104

ПРочность на изгиб,кг-см 65-70 45-50

Х

Прочность на разрыв,кг/см 35-40 18-25

Связующее, полученное по предлагаемому способу, было апробировано в промышленных условиях в изготовлении оболочковых форм для стального литья. Прочностные показатели связующего, полученного по предлага= емому способу, значительно превышают те же величины у известного связующего ПК-104. Содержание летучих в пределах нормы. Технологичность связующего хорошая . Использование дешевого сырья отходов коксохимической промышленности в синтезе

9-винилфлуорена дает возможность снизить стоимость связующего, исключить в значительной иере использование дефицитного фенола.

Технология изготовления связующего и приготовление песчано-смоляных смесей не требуют дополнительного оборудования и могут осуществляться на действующем оборудовании.

Способ получения модифицированных фенолформальдегидных смол, включающий конденсацию фенола, формальдегида и модифицирующего агента в присутствии кислотного катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности песчаносмоляных смесей на основе получаемых смол, в качестве модифицирующего агента берут 9-винилфлуорен,а в качестве кислотного катализатора берут

883072 следующем соотреакционной смеси, Составитель Н.Космачева

Редактор Т;Кугрышева Техред И.Гайду Корректор О.Билак

Заказ 10115/32 Тираж 533 Подписное

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 соляную кислоту при ношении компонентов вес.ч:

9-Винилфлуорен фенол формальдегид

Соляная кислота

96,0-99,95

18,8-20,8

20,0-25,0

5,25-6,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 306144, кл. С 08 L 61/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

N 40.3700, кл. С 08 G 14/08, 1971

3. ГОСТ !3507-68 (прототип).