Способ получения фенолформальдегид-ных смол

 

(ii). 8) 073l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок)а Сеоетеки)(Слци!!листически)(Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3 а я вл с но 07.05,79 (21) 2762917i23-05

С ПРИСОСДИПСНИСМ ЗЯЯВКП (23) Приоритст— (43) Опубликовано 07.03.81. Бк)ллсгсиь . & 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл."

С 08 (i 14/08

Государстееииый комитет

rifi делам иэеб11етеии!! и (пк1)лпий (531 УДК 678.632 (088.8) (72) Авторы изобретения Т. К. 1 орбунова, Г. М, Трубникова, А. Ь. Ггорова, В. H. Утина 11 Р. П. Конов (71) Заявитель

f (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГ!!ДНЫХ СМОЛ

Изобретение относится к получен)по пластмасс, в частности водорастворимых фенолформальдеп(дных с мол рс:-!Ол1 ного I ИПЯ.

Известно связующее, rlpeдставляющсс собой продукт совместной конденсации фенола и мочевины с формальдсп(дом в присутствии едкого патра в качестве катализатора, в котором предусмотрена частичная нейтрализация едкого патра борной кисло той (1).

Связующес имеет удовлетворительные показатели по водорастворимости и стабильности, однако иа его основе и. могут быть получены изделия с высокими физико-механическими показателями и во (остойкостью.

Известен способ получения водорастворимой терморсактивиой фсиолформаль дегидиой смолы реакцией фенола с формяльдсгидом при молярпых соотпоиlсниях

1:2,8---4,5 в присутствии окиси или п!дроокиси кальция в количестве 3 — 5,5 мас. % от количества фенола при ступенчатом температурном режиме в течение 60 IIIII пр температуре 52 С, затем при температур(67 С с нейтрализацией готового продукта сульфаминовой, фосфорной, серпой, уксусной и другими кислотами t2).

1 1ñäîñòàòêàìè извсстиого способа явля! отея получение связующего с высоким содержанием свободных мономсров (IIO 6%), Ограниченный водорастворимост(по и стяби:.и иост! ю.

Известен также способ получения фс-! юл ос и и ртов, 1)K:èO×3 IîùÈ é iio113CI ICB II I IIO фенола с формальдс1идом при массовом (оотиощснии исходных компонентов

100:68 — 74 мас. ч. в присутствии в качест1О вс катализатора гидроокиси бария llpl! температуре 55 — 60*С в течение 8 — 10 ч

13

1-1сдостатками извсстпого спосооа явля1отся низкая стабильность связующего:

15 сpок xран(. ния нс прсвыи13ст 3 нi. дели, (1 необходимость хрансння его при темпера. туре нс вышс +10"С, Известен также непрерывный способ получения водорастворимой смолы при

20 пропускании смеси фенола и формалина (молярнос соотношение фснол:формальдеп(д равно 1:2,3 — 2,5) и гидроокиси бария (3 — 5 мас. % от количества фсио13) через аппарат типа змеевика, в котором под25 дсрживастся тсмпсратура 80 — 90 (;. При этом смола может быть получена исмодифицированная или модифицированная мочсвпной или мсламином, введенными в количестве 50 мас. % от фенола, в этом слу30 Ill(тсмпсратура реакции с мочсвипой и Ill

8107ч>1

Таблица 1 (.вязуюсцее по технологии

По(азатель предлагаемой нз>и стиой

1 азруша(оп(ее напряжение при изгибе бру"ков (120 Х 15 Х 10 м>ч) из кварцевого песка и связу>он(его, кгс/са(: ,после изготовления образцов после выдержки над водой образцов в течение 6 ч прн 40 С

Содержание >цслочи

Растворимост! в лис-! и(ллироваиной воде I(pit

20 С (до нейтрализации)

Ндличие осадка

50 — 70

:1 0 — 60

25 — >8

45 — 60 (>тсутствует

1:10

Отсутствует

Неограниченнаяя

Лрнсутству(т осадок с ул ь(1> а та бария

Осадок отсутствует

Гарантийный срок хранения (до нейтрализации) при 20 С, педеля 35

Ta(». ица (:жииаечостн минералонатных плит при хранении но влажной среде (96 2%) %

Связуюп ее (»

ii>

0 с> .»

o> Z с>> чер

60 дней

>срез

ЗО ди(tt через

90 дней

5 5

1!о и.".вес>лн>й текно.>огпи

По предлзгасчоit) способу

11,0

>,0

ti,v . n

>(,2

3 меламином на 2-й стадии составляеи 8085 C. Готовый продукт иейтрализук)7 серпой кислотой,(4).

Недостатком известного способа явг!11ется проведение конденсации при повы- 5 шенных температурах 80 — 90 С, что приводит к получению олигомеров с поиижспной водорастворимостыо и стабильностью, ;! также введение мочевииы в большом коли (естве, что сии>кает водостойкость изде- !00 лий па основе связующего.

Цель изобретения — повышение водоРаетВОРИМОСтИ И СтабИЛЬНОСтИ ВОДИЫХ Pclстворов смол, а также повышение жесткости мипсраловатцых изделий, пропи!аииых 15 получаемыми смолами.

Для достижения этой пели копдснсяцию фенола с формальдегидом веду! по ступенчатому режиму в 4 стадии: Il) первой стадии при молярном соотношении фс 20 иола и формальдсгида l:1>6 — 1,9 и при

60 — 65 С, затсч иа второй и трстьсг! ст ДИЯХ ДОПОЛИИтСЛЬИО ВВОДЯТ фОРМаг7ЬДЕ!.И.>С

jo достижения мольиого соотношеilfiя фенола и формальдеп!да соответственно 25

1:2,2 — 2,5 и 1:2,7- — 3,3 в присутствии окисii или гидроокиси бария при темпе,)aryl>:

70 — 75 С с последующим введение;l 0,2-0,25 моль мочевииы, конденсацию с мочс виной ведут при температуре 50 — 55 С. 60

Связующес непосредственно перед употрсблcilèñì нейтрализуют серной кислотой сцслью перевода гидроокиси бария в нсрастворимую и негидролизуемую соль сульфата бария.

Пример 1. 1 стадия. В трсхтубусиую колбу с мешалкой, обратным холодильником и термометром вводят первую IOpцию формалина — 141,2 г (коицеитрация

37,2%) и 19,12 г. гидроокиси бария, содер- 40 жание Ва (01-1) 811 0 — 98,43%), растворяют катализатор в формалинс при 40 С в

Tea(.If!f0 20 — 25 мии, при раоотяющсй мсшалкс. Вводят 200 г фспо IB кристаллического, нагрева(от реакционную счесь до 45 темпсратуры 60 — -65 С и 13!1;сер>!(ивают при этой гс с!!!с рату1>с 40 мни.

1I стадия. Вводят вторую порцшо фор. м<1л!!па в 1(07!!чс TB(> 23,5) 1, 1!и! >(.BclloT Р(BI(IIII()IIII) l(> счссь до 70--75 С и выдержи- 50 вяют -10 м!и!.

Ill стадия. Вводят rpnf 10 порци!о формя7llll(t -- 23,5 г и !!родолжаи)! коиденсяцик) црп 70- — 75" C 50 >fflfi.

1V стадия. Вводят мочевииу 54,3 I 55 (65% -иый раствор) и продолжают конде)чсацию при 55 С в течение 15 — 20 миц.

Готовый продукт охлаждают.

Связующее характеризуется ледующими показателями: 60

Содержание сухого ос татка, % 45,7

Водорястворимость 1-1с.ограниченная

Содержание свободного фенола,,„ 2,(>0

Содержание свобод!!Ого формальдс гида, % 3,0!> 65

4.

Непосредственно перед использование,ч свя vfo!IK е ией!Тр>1.7из5 ется серпой кислотой (10%-вой) до рН 7,0--7,1.

CpBBHHT(.tI! flc7fI ха)lc71(7C pHOTlll(c! !!(Йтрализоваш)ог0 связующего пÎ извести;>му

I!P(,7!IЯГ(!ЕМО)!) (.ПО(. Обcl >! !!P11BС, 1ЕIIЯ табл. 1.

Полученное связующсс разбавляетсч водой !3 соотпошснин 1:3 и подается в ка меру ВО,!Ок!!Ооса>!(де(!1!>1, г,lc вод((ы)! растi)op связующего наносится пя мииералсIi 1T1I0(. !30 70K!f0, После ЭТО! 0 проводяТ уп. lOTII0lIH(lfIflf(раловЯТпОГО l(OBpB if Термо(>бряботку !ipii течпсрятур(180--200 С.

Всличиця сжимclO÷Ости мипсраловатIIhIx плит при содержании связующе!о 3/,„ь иск<>дш>м с.(>c1 Oÿíèff и !п>слс выдер>кки !!() B Яжиой (.р(. 7(. I> т(>!(!flit 30, 60 и 90 дней пре7("гавлсHB в табл.

810731!

Формула изобретения

Составитель Н. Космачева

Редактор Л. Ушакова Техред А. Камышникова Корректоры: В. лам и О. Силуянова

Заказ 2)46

Ид ¹231 Тирани 530

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздатз Мособлисполкома г

Из данных табл. 2 видно, что показатель сжимаемости плит на основе связующего по действующей технологии через три месяца хранения во влажной сред" ухудшается в 4 раза, а на основе (вязующсго IIo предлагаемой технологии голько в I 4 раза.

Полученное таким образом снязующс" обладаст повышенной клеющсй способностью, улучшенной водорастворимостью и стабильностью и обеспечиваег получение иа его основе минераловатных изделий с улучшенной водостойкостью и сч абильными во влажной среде физико-механиче(к и м! I и О к;ьз а т (л я м и .

Способ получения фснолформальдегндных смол, включающий кочденсацию фенола с формальдсгидом в присутствии гидроокиси бария с последующей конденсацией с мочсвиной, отличающийся г(м, что, с целью повышения водорастворимости и стабильности водных растворов смол, и также жесткости минераловатных изде. лш"„пропитанных получаемыми смолами, :начала проводят конденсацию фенола с формальдегидом при молярном соотношении 1:1,6- — 1,9 при 60 — 65 С, затем при молярпом соотношении фснола и формальдегида, равном 1:2.2 — 2,5 и 70 — 75"С, загсм при молярном соотношении фенола и фо1 мальдегида 1:2,7 — 3,3 с последующим

1о ввсденисм 0,2 — 0,25 моль мочевины на

1 моль фенола и конденсацией при 50—

5-=C

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Авторскос свидетельство СССР

Х 330133, кл. С 04 В 25/02, 1970.

2. Патент Англии ¹ 1350625, кл. С 3 Р, о ублик. 1975.

3 Авторское свидетельство СССР № 612935, кл. С 08 G 8/10, 1978.

4. Патент Англии № 1323301, С 3 К, кл. опублик, 1974 (прототип).