Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы

Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

956493 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23 ° 01.80(21) 2872969/23-05

f53) М. Кп. с присоединением заявки ¹

С 08 G 8/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 678. 632 q (088. 8) Опубликовано 07,0982. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 07. 09, 82

В.Г.Гуцалюк, С.а Мукатов, В.М.Невский, .В.Я.,Стрельнйкова, М.A.Aêáèåâр Н.В.Браун (72) Авторы изобретения

Центральное проектно-конструкторское и бюРо Министерства автомобильных дорог к и Институт химических наук АН Каэахеж (71) заявители (543 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВ ННОй

ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОИ СМОЛЫ

Изобретение относится к полученйЮ фенолформалитов — смол, содержащих ароматические углеводороды, применяемых в качестве клеевых составов, связующих прессматериалов, добавок к битумам.

Известно фенолформальдегидное связующее, содержащее фенолформальдегидный олигомер с)молекулярной массой 250-350 при следующем соотношении компонентов:

Фенолформальдегидный олигомер молекулярной массой 250-350 85-88 ч енол

Вода 2-7 а также способ его получения, включающий конденсацию фенола и параформальдегида в присутствии гидроокиси щелочного металла при 50-

65 С при ступенчатом вводе катализатора 11 . ь

Известен также одностадийный способ получения и состав феноформалитов ° Одностадийность в укаэанном способе достигается путем использования в качестве ароматического компонента природных .и искусственных ароматических углеводородов (2) . З0

В известном способе используют сырой антрацен — дешевое коксохимическое сырье. Соотношение компонентов реакционной смеси такое: на

1 вес.ч. сырого антроцена 2 вес.ч. фенола и 0,575 вес.ч. Формальдегида.

При синтезе используются катализаторы кислотного типа (HC8, ZnCP<) в кдличестве 1% от веса смеси. Синтез проводят.при 95-100 C в течение 2-5 ч.

Смолы, полученные известным способом, обладают. недостаточно высокими текучестью, ударной вязкостью н электрической прочностью.

Цель изобретения — повышение текучести смолы, увеличение ударной вязкости и электрической прочности материалов на основе получаемых ,смол.

Цель достигается тем, что согласно способу получения модифицированной фенолформальдегидной смолы, включающем конденсацию фенола, формальдегида и смолистых ароматических соединений в присутствии кислотного катализатора при 60-90 С, о в качестве смолистых ароматических соединений берут пековый дистиллат фракционного состава вес.к:

956493

Скорость Отверждения, с при,1500C 79 при 180 С 41

Степень отверждения, В

5 при 150 С 82 4 при 180 С 94,4

Пример 2. По примеру 1 в реактор загружают 50 r расплав- ленного фенола и 50 г пекового дистиллата. Нагревают смесь до 60 С и вводят по каплям 14,4 г формальдегида в виде 309, водного раствора формалина (весовое соотношение фенол: формальдегид 1:0,287) и

2,25 концентрированной соляной кислоты НС3 (3 вес.Ъ от суммы фенола и пекового дистиллата) .

79

Зб

65

До 270 C 30

До 300 С 17

Невыкипающий остаток Остальное с содержанием нафталина 0,1 вес,.% с содержанием фенола 1,27 вес.% вязкОстью C6g c H плОтнОстью

1,11 г/см в количестве 30-100 вес„ч.

3 на 100 вес.ч. фенола.

Способ осуществляют следующим образом.

В трехгорлую кол у, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают расплавленный фенол и пековый дистиллат ° В нагретую до 60 С смесь при.постоо, янном перемешивании вводят формальдегид в виде 30% водного раствора формалина и концентрированную соляную кислоту.

Продолжительность синтеза колеб-лется От 1 до б ч при 60-97 С. Готовую фенолформальдегидную смолу отмывают теплой водой до РН 7,0, после чего сушат.

Получаемая смола имеет следующие свойства:

Температура каплепадения, С 56-82

Температура размягчения по кольцу и шару î C 47- 76

Скорость отверждения с 10% ГМТЛ, с при 1500С 59-194 при 180 С 25-150 35

Степень отверждения, Ъ при 150 С 43-83,4 при 1890С 54-96,6

H p и м е р 1. В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, термометром и мешалкой, загружают

50 r расплавленного фенола и 26.г пекового дистиллата (весовое соотношение фенол+пековый дистиллат

2:1). Доводят температуру реакционной среды до 600С и при интенсивном перемешивании добавляют по каплям 14,4 г формальдегида (весовое соотношение фенол:формальдегид 1:

;0,287) в виде ЗОВ-ного раствора (47,9 г) с 2,25 г концентрированной

НС (ЗЪ От суммы фенол+пековый ди стиллат.). Температуру реакционной среды повышают до 87-95 С. Продолжио тельность реакции составляет 2 ч.

При этом получают смолу темно- 55 коричневого цвета. Ее отмывают и сушат до постоянного веса. Выход по фенолу составляет 136,8 вес.Ъ.

Смола имеет следующие характеристикиг 69

Температура каплепадения, С 82

Температура размягчения по кольцу и шару, С

Продолжительность реакции составляет 4 ч 40 мин. Полученную смолу отмывают до РН 7,0 и сушат до постоянного веса. Выход по фенолу составляет 120,2 вес.Ъ.

Смола имеет следующие характеристики:

Температура каплепадения, 0С 76

Температура размягчения по кольцу и шару, С 67

Скорость отверждения, с при 150 С при 180 С

Степень отверждения,Ъ .при 150 С 72,9 при 180 С 81,9

Пример 3. По примеру 1 в реактор загружают 25 г расплавленного фенола и 50 г пекового дистиллата. Смесь нагревают до 60 С и вводят pro каплям 7,2 r формальдегида в виде 30% водного раствора формалина и 2,25 г концентрированной соляной кислоты. Синтез проводят в течение б ч. Полученную фенолформальдегидную смолу отмывают до РН 7,0 и сушат до постоянного heca. Выход по фенолу составляет

89 вес.Ъ;

Смола имеет следующие характеристики:

Температура каплепадения, С 56

Температура размягчения по кольцу и шару С 41

Скорость отверждения, с при 150 С 192 при 180 С 128

Степень отверждения, В при 150 С 45 при 1800С 59

Как показывают результаты испытаний, оптимальным составом смеси является соотношение сырья (фенов: пековый дистиллат) 1:1.

956493

Показатели

33 25

200

200

200

Текучесть, мм

Ударная вязкость, кгс см/см

8,1

10 5

10,1

Разрушающее напряжение при изгибе, кгс/см

939

900

775

Теплостойкость по

Мартенсу, С

152

140

146

Водопоглощение, мг

40

46 б,б 10

И

2,5 10

2,5 10

1,4 10 (3

4,1 10.

1,7 10

20,4

18,3

17,4

60

Время выдержки, с

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6511/2 Тираж 514 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Полученная модифицированная фенолформальдегидная смола может использоваться в качестве добавок к битумам для повышения температуры размягчения и увеличения когезионной прочности битумных мастик, применяемых для антикоррозионной защиты подземных трубопроводов.

Пример 4. Образцы смолы, содержащей различные количества.химически связанного пекового дистиллата (смола синтезирована при весо,вых отношениях пековый дистиллат: Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом

Электрическая прочность, кВ/мм

Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы, включающий конденсацию фенола, формальдегида и смолистых ароматических соединений в присутствии кислотного катализатора при 60-96 С, о т л и ч а ю щ ий с я тем,, что,,с целью повышения текучести смолы, увеличения ударной вязкости и электрической прочности материалов на ее основе, в качестве смолистых ароматических соединений берут пековый дистиллат фракционного состава, вес.%:

До 270оC 30

До 300 С 17 фенол 1:1, 1:2 и 1:3), используют в качестве связующего при изготовлении пресс-композиций по режиму стандартного фенопласта 03-010-02.

Иэ композиций изготовляют прессизделия и определяют их физикомеханические характеристики.

Характеристики пресс-материалов на основе модифицированной смолы, полученной из пекового дистиллата, фенола и формальдегида, приведены в таблице.

Содержание пекового дистиллата в связующем, вес.%

Невыкипающий остаток Остальное с содержанием нафталина; О, 1 sec,%, .с содержанием фенола 1,27 вес.В, с вязкостЬю С 0 3 с и плотностью 1,11 г/ в количестве 30-100 вес.ч. на

100 вес.ч. фенола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 608815, кл. С 08 G 8/10, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 9 263138, кл. С 08» G 8/28, 1968 (прототип).