Способ получения жидких водных фенолформальдегидных новолачных смол

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ВОДНЫХ ФЕНОЛФОР1-1АЛЬДЕГИЦНЫХ НОВОЛАЧ- НЫХ смол путем конденсации фенола с формальдегидом при нагревании в кислой среде с_ последующим удалением воды, отличающийся тем, что, с целью повышения, стабильностисмол и понижения их вязкости, конденсацию фенола с формальдегидом проводят при их соотношении '1:0,7-0,9 при 70-90 С до возрастания коэффициента рефракции на 0,05-0,12, полученный продукт нейтрализуют до рН 4- 8,5 и удаляют из него воду при температуре не вьше 100 С до содержания ее в готовом продукте 7,5- 15 мас.%.2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что продукт, полученный при кислотной конденсации, нейтрализуют до рН 7,1-8,5.

Еоюэн ь

QATEhT".Ñ" " .:."Ч CEAQ библио тена 45А

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„44 887 (504 С 08 С 8/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV.ÑÂÈÄÅTÅËÜÑÒÂÓ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1862635/23-05 (22) 25. 1 2. 72 (46) 23. 10.85. Бюл. Р 39 (72) В.Д. Валгин, В.А. Новак, Ю.С. Мурашов, P.Ê. Городецкая и Т.А. Столярова (53) 678.632 (088.8) (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ

ВОДНЫХ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ НОВОЛАЧНЫХ СМОЛ путем конденсации фенола с формальдегидом при нагревании в кислой среде с последующим удалением воды, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности смол и понижения их вязкости, конденсацию фенола с формальдегидом проводят при их соотношении 1:0,7-0,9 о при 70-90 С до возрастания коэффициента рефракции на 0,05-0,12, полученный продукт нейтрализуют до рН 48,5 и удаляют из него воду при темо пературе не выше 100 С до содержания ее в готовом продукте 7,515 мас.X.

2. Способ по п.I о т л и ч а юшийся тем, что продукт, полученный при кислотной конденсации, нейтрализуют до рН 7,1-8,5.

440887

Изобретение касается способа получения жидких водных фенолформальдегидных смол, в частности низковяэких (с вязкостью ниже 200 пуаз о при 20 С) концентрированных смол с улучшенными качественными показате- лями при переработке и хранении.

На основе таких смол изготовляют адгезивы, пенопласты, мастики и т,д. l0

Известен способ получения жидкой водной фенолформальдегидной смолы путем конденсации фенола с формальдегидом при их весовом соотношении

100:27 в присутствии соляной кислоты при нагревании в течение 3,5 ч с

15 последующим удалением воды..

Смола представляет собой высоковязкую жидкость, содержащую 6-8Х свободного фенола и 16-20% воды.

Применение высоких молярных отношений приводит к тому, что продукт конденсации отслаивается от кондея" сационной и введенной вместе с формальдегидом воды. Причем отслаивание происходит во времени непрерывно и

25 сопровождается существенным нарастанием вязкости продукта. В результате высоковязкая смола, полученная этим способом и представляющая собой вязкую систему агрегативных частиц различного молекулярного веса и размера нестабильна при хранении.

Целью изобретения является получение низковязкой смолы стабиль- 35 ной при хранении.

Для этого по предложенному способу концентрацию фенола с формальдегидом в кислой среде проводят при молярном соотношении 1:0,7-0,9 40 при 70-90 С до повышения коэффио циента рефракции на 0,05-0,12. По завершении операции конденсации проводят нейтрализацию продукта реакции до рН 4-8 и удаляют часть воды 45 о при температуре не выше 100 С, например, сушкой под вакуумом до содержания ее в пределах 7,5-15 мас.X.

Наилучшие результаты по вязкости и стабильности смолы дает нейтра- 50 лизация продукта до рН 7,1-8,5.

Конденсацию фенола с формальдегидом проводят в присутствии кислотного катализатора (НС0, Н, 80 1, Н,РО и т.п.) до достижения заданной сте- 55 пени превращения.

Нейтрализацию проводят щелочами либо основаниями. При применении оснований щелочноземельных металлов и серной кислоты, как катализатора конденсации, образуется соль, нерастворимая в продукте конденсации, и возможно удаление катализатора конденсации путем фильтрации смолы.

Воду из смолы можно удалять любым способом, наиболее эффективна вакуум-сушка, обеспечивающая в конечном продукте оптимальное количество воды, т.е. 7,5-15 мас.%.

По предложенному способу получают смолу — жидкость с вязкостью не выше 200 пауз при 20 С, слабым о запахом фенола и формальдегида.

Она растворима в полярных органических растворителях и нерастворима в воде. Совмещается с различными наполнителями.

Смола содержит, мас.%: свободного фенола 8-20, свободного формальдегида 0,2-4, воды 7,5-15.

Метильные группы СН,ОН, содержащиеся в смоле до 3-4%, в случае проведения сушки смолы при рН 7,18,5 улучшают гидрофильность смолы, уменьшают вязкость и увеличивают стабильность конечного продукта.

Смола не изменяет своей вязкости при обычных условиях хранения в течение нескольких месяцев.

При этом не нарушается гомогенность и сохраняются такие важные для последующей переработки характеристики, как скорость полимериэации (сшивки), скорость и полнота пропитки наполнителя, совмещаемость с ингредиентами адгезива композиций для вспенивания и т.п.

Молекулярный вес конечного продукта (450-.850) не отличается или очень мало отличается от молекулярного веса традиционных твердых новолачных смол. По этой причине изделия, полученные на основе предложенной смолы, имеют аналогичные физико-механические свойства с изделиями на основе твердых новолачных смол. Предложенная смола более технологична при переработке.

Пример 1. 1 моль фенола конденсируют с 0,9 молями формальдегида, взятого в виде 37 мас ° % водного раствора (формалин), в присутствии каталитических количеств серной кислоты (рН среды 1,2). Синтез ведут при 80-85 С в течение времени, достаточного для возрас1,1 кг/см

1, 6 кг/см

Редактор Л. Письман Техред Т.Фанта Корректор И. Эрдейи

Заказ 7023/2 Тираж 474 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

3 44 тания коэффициента рефракции реакционной смеси на 0,08. При этом содержание свободного фенола снижается до 16,27.. Далее смесь нейтрализуют 40 мас.7. водного раствора до рН 4,3 и высушивают под вакуумом (100 мм рт.ст.) до содержания воды в конечном продукте 9,17.. Полученная смола представляет собой легкольющуюся жидкость темно-вишневого цвета со слабым запахом фенола и формальдегида. Вязкость смолы при

20 С по Хепплеру составляет 48 Пз, содержание фенола 15 6, мол.вес 610.

Вязкость смолы после хранения в течение двух месяцев практически не изменяется.

Пример 2. 940 вес.ч.фенола конденсируют с 490 вес,ч. 377-ного формалина в присутствии 35 вес.ч.

0887 4 концентрированной ортофосфорной кислоты как катализатора. Синтез смолы ведут при 85-88 С для снижео ния содержания свободного фенола до 177. Далее реакционную смесь нейтрализуют щелочными до рН 8,3 и проводят сушку под вакуумом до остаточного содержания в смоле воды

8,57. Вязкость смолы 35 Пз, содержа1д ние метилольных групп около 17..

Пенопласт, изготовленный на основе такой смолы, имеет следующие показатели:

15 Коксующаяся плотность 35-40 кг/м

Предел прочности при сжатии

Предел прочности при изгибе