Способ получения фенолформальдегидной смолы резольного типа

Способ получения фенолформальдегидной смолы резольного типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Iii)954396 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030481 (21) 3267498/23-05

Р М К з с присоединением заявки ¹

С 08 G 8/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3008182. Бюллетень № 32 (53) УДК 678.632 (088. 8) Дата опубликования описания 300882

Н.С.Чертков, T.Â.Âåòoøêèíà, A.Ã.Èñàêosà,,Й.А.Кривенко, В.Г.Козлов, Т.В.Слыш, P.Ï.×óäoâà и A.È.Ôåêëîs

j (72) Авторы изобретения

Кемеровский научно-исследовательский институт химической промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНОИ

СМОЛЫ РЕЗОЛЬНОГО ТИПА

Изобретение относится к получейию феноло-формальдегидных смол,отверждающихся на ходу кислотными катализаторами, предназначенных для применения в области шахтостроения.

Известен способ получения эмульсионной феноло-формальдегидной смолы резольного типа, используемой для пропитки волокнистых наполнителей. Оо данному способу поликонденсацию проводят с заменой 10-20 ч, фенола. кубовыми остатками фенолацетонового производства при 98-100 С в течение 100 мин 115.

Смола, полученная известным способом, малостабильна, содержит много свободного фенола не может отверждаться "на холоду", так как под воздействием кислотного катализатора происходит ее разделение на отдельные фазы., Согласно способу, приведенному также в (15, резольную феноло-формальдегидную смолу получают путем поликонденсации фенола, кубового остатка фенолацетонового производства и формальдегнда в присутствии. аммиачной воды при 98-100 C в течение

20-40 мин с последующей вакуумной сушкой и растворением в спирте.

По данному способу кубовыми Естатками заменяют 10-30 вес.ч. фенола. Недостатком способа является то, что получают высокомолекулярную смолу с низкой реакционной способностью, непригодную к отверждению под воздействием кислотного катализатора.

Смола, кроме того, имеет высокую вязкость (вязкость спиртового раствора 1000-4500 сПс) и токсичность (содержание свободного фенола

18%). Содержание растворителя повышает взрыво- и пожароопасность производства с использованием данной

15 смолы.

Известен способ получения феноло-формальдегидной смолы, предусматривающий совместную поликонденсацию фенола, кубового остатка крезола20 цетонового производства и формальдегкда в присутствии щелочного ката:.тизатора при 70-1000С в течение 3 ч 21.

Полученная смола имеет высокую вязкость, поэтому не стабильна при

25 хранении, и может быть использована лишь в виде 50-60% лаков. Применение смолы, содержащей растворители, повышает пожаро- и взрывоопасность производства и ухудшает сани3Q тарные условия труда. учитывая по954396

200

600,0

11,0

280

300

4;0

3,0

5 0

81

80 нышенные требования по пожаро- и взрывоопасности,предъявляемые кпродуктам, предназначенным для переработки н шахтах, смола, полученная известным способом, не может быть использована в области шахтостроения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому фенол, кубовый остаток фенолацетонового производства и формальдегид при их весовом соотношении

90-95:5 — 10:50-51,8 конденсируют в присутствии 1,5-1,6 вес.ч. едкого натра при 75-80ОC н течение 1,5 чГЗ).

Полученная известным способом смола отверждается под воздействием кислотного отнердителя. основными недостатками известного способа является то, что смола имеет высокую токсичность (содержание фенола 11%) и высокую вязкость (600 МПа,с по ВЗ-1). Ввиду высокого содержания фенола смола не может использоваться н шахтостроении, TBK как не отвеча-. ет санитарным требованиям подземных работ.

Высокая вязкость также препятству-. ет ее использованию в этой области, в частности, для нозведения вентиляционных перемычек, предупреждающих попадание воздуха в отработанные ланы. Перемычки площадью от 5,0 до

5,7 м готовят путем заливки композиций на основе смолы в опалубку с последующим ее вспенинанием и отверждением. Высоковязкая композиция не может равномерно заполнить всю площадь

Опалубки, в связи с чем качество изделий резко снижается, практически они не могут быть использованы по назначению.

Цель изобретения — снижение токсичности и вязкости смолы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения фенолоформальдегидной смолы резольного типа, включающем поликонденсацию фенола, кубового остатка фенолацетонового производства и фольмальдегида в присутствии гидроокиси натрия с последующей сушкой под накуумом, кон1. Вязкость по В3-1, МПа с

2. Массовая доля свободного фенола. %

3. Массовая доля нелетучих веществ (сухой остаток), % денсацию проводят при весовом соо. ношении фенол — кубовый остаток формальдегид — гидроокись натрия

70-50:30-50:47,6-48,1:1,0-1,4 при

94-102 С н течение 10-20 мин.

5 Сочетание приведенных параметроь позволяет получить низковяэкую смолу со сниженным содержанием свободного фенола.

Длительность процесса при этом !

О сокращается примерно в 4-8 раз.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром загружают 700 г фенола, 300 r кубовых остатков, 333,2 г формальдегида в виде 37%-ного водного раствора, перемешинают и вводят 22,2 г едкого натрия (в виде 45%-ного водного раствоРа), нагревают до копения. Поликонденсацию проводят при 94-102 С в толчение 10 мин..

Полученный продукт сушат при разряжении 0,8 кгс/см и температуре

60 C до достижения вязкости 200 МПа с.

П р и r4 e p 2. В реактор емкостью

630 л загружают 140 кг фенола, 93,3 кг кубового остатка, 303,2 кг формальдегида (в виде 37%-ного водного раствора), перемешивают, вводят

6,2 кг едкого натра (в виде 45%-ного водного раствора), смесь нагревают до кипения, поликонденсацию проводят при 94-102ОС в течение 15 мин.

Далее процесс осуществляют по примеру 1 до достижения вязкости 280 МПа с.

Пример 3. В трехгорлую колбу по примеру 1 загружают 500 r фенола, 500 г кубовых остатков 1300 r формалина, перемешивают и вводят 31,1 r едкого натра (в виде 45%-ного водно40 го раствора).

Поликонденсацию проводят при

94-102ОС в течение 20 мин. Далее процесс осуществляют по примеру 1 до достижения вязкости 300 МПа<с.

В табл.1 представлены своястна связующего, полученного предлагаемым способом (согласно примерам 1-3), в сравнении со связующим, получен-

5О ным известным спОсОбОм.

954.396

Таблица 2

Смола по предлагаемому способу (пример 2) Показатели

Смола по известному сгособу

Объемная масса, кг/мЗ

100

Предел прочности при сжатии, кг/см

5,81

2,8

Формула изобретения

Составитель Н.Космачева

Техред М. Коштура Корректор Г. Решетник

Редактор Е. Папп

Заказ 6363/20 Тираж 514 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

Как видно,из табл.1 количество ,свободного фенола в смоле, полученной предлагаемым способом, уменьшено в 2,2-3,6 раза по сравнению со смолой, полученной известным способом, вязкость смолы снижена в 2-3 раза.

На смолах, полученных согласно приведенным примерам, были изготовлены композиции .следующего состава, м.ч ° :

Смола 100

Вспомогательное вещество ОП-10 1,0

Как видно иэ табл.2, прочностные свойства композиции на основе предлагаемой смолы в 2 раза выл по сравнению с известной.

Предлагаемый способ обеспечивает получЕние малотоксичной ниэковязкой феноло-формальдегидной смолы, пригодной для использования в области шахтостроения для возведения вентиляционных перемычек высокой прочности. При этом достигается удешевление смолы по сравнению со смолой, полученной известным способом, эа счет использования кубовых остатков в большем количестве.

Способ получения феноло-формальдегидной смолы реэольного типа, включающий поликонденсацию фенола, кубо вого остатка фенолацетонового производства и формальдегида а присутстАлюминиевая пудра 1,0

Кислотный от-: вердитель 25-35

В качестве кислотного отвердите5 ля берут продукт взаимодействия сульфофенолмочевины с формальдегидом в смеси с ортофосфорной кислотой.

У стандартных образцов на основе

10 указанных композиций определяют прочность при сжатии.

В табл.2 приведены данные, характеризующие прочностные свойства смол, полученных предлагаемым и известным спесобами.. вии гидроокиси натрия с последующей сушкой под вакуумом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

35 снижения токсичности и вязкости смолы, конденсацию проводят при весо вом соотношении фенол — кубовый остаток — формальдегид — гидроокисю натрия 70-50:30-50:47,6-48,1:1,0-1,4

40 при 94-102 C в течение 10-20 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. К 198313. Балатенко В.A. Синтез фенолоформальдегидных смол с при45 менением фенольного остатка — побочного продукта производства фенола через кумол и пути их практического использования". Канд. диссерт., с.6369.

2. Патент CDIA Р 3862089, кл. С 08 G 8/28, опублик. 1975 °

3. Технологический регламент

9 П-247-80 производства резольной смолы марки ФРВ-1А периодическим и полунепрерывкым способом (прототип).