Способ получения циклогексанонформальдегидной смолы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 230882. Бюллетень ¹31

Дата опубликования описания 23.08.82

Р11М Кп з

С 08 G 6/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК678.683..2 31 21.03 (088.8) Н.К.Сухина, Е.Т.Моргунова,. В.И.Зубов, Б.Н.Лфщина, В.Ю.Эрман и и И.Шварцбурд 1 (. - С,,"

Ь!- >АР(. ю".!. А (12) Авторы изобретения (11 ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ

СМОЛЫ

Изобретение относится к технологии получения цйклогексанонформальдегидных смол и может быть использовано в химической промышленности, а смолы — в лакокрасочной промышленности.

Известен способ получения циклогексанонформальдегидных смол, заключающийся в том, что циклогексанон и формальдегид взаимодействуют в присутствии водного раствора щелочи в качестве катализатора с добавкой метилового спирта, понижающего температуру кипения реакционного раствора, при 50 70 С, а конденсация полученных метилольных соединений проводится при 90оС (13 .

Основными недостатками этого способа являются низкий выход смоли из-за растворения ее в метиловом спирте и перехода в водный слой, трудная воспроиэводимость получения однородной по свойствам смолы и окрашенность и мутность получаемой смолы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности (базовым объектом) является способ получения циклогексанонформальдегидной смолы поликонденсацией циклогексанона с водным формальдегидом при 90-950С в присутствии в качестве катализатора едкой щелочи (2).

Согласно известному способу катализатор (20%-ный по весу водный раствор едкого натра) предварительно смешивают с формальдегидом.

Основными недостатками известного способа являются трудность поддержания необходимой температуры и регулирования рН реакционной массы при получении смолы в больших количествах иэ-за местных перегревов реакционной массы. Вследствие этого получаемая смола может иметь различные свойства по прозрачности, цветности, температуре размягчения, растворимости. На прозрачность смолы также влияет формиат натрия, который образуется в реакционной среде в результате взаимодействия формальдегида со щелочью. Кроме того, существуют трудности при дозировании щелочи (катализатора) из-за выпадения осадка при смешивании формальдегида со щелочью.

Процесс выделения смолы включает несколько стадий, а именно: удаление водного слоя; экстракция смолы толуолом; удаление остаточной воды, фильтрация толуольного раствора: от

952866 гонка толуола под вакуумом; паровая отгонка под вакуумом.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

Эта цель достигается тем, что согласно известному способу получения 5 циклогексанонформальдегидной смолы поликонденсацией циклогексанона с водным формальдегидом при 90-95 С в присутствии в качестве катализатора едкой щелочи, процесс проводят в среде бутилового или амилового спирта и в качестве катализатора используют водный раствор щелочи конденсацией 3-5 вес.Ъ.

Проведение пРоцесса в Растворе спирта, не смешивающегося с водой (бутилового или амилового), с применением .в качестве катализатора менее концентрированного раствора щелочи (3-5 вес.Ъ против 20-30 вес,Ъ) обеспечивает протекание конденсации в

20 более мягких условиях.

Особую ценность проведения .процесса в спиртовом растворе дает то, что спирты образуют азеотроп с водой, кипящий при 90-95 С. Это важно для отвода тепла реакции и поддержания необходимой температуры процесса, т.е. этим исключаются местные перегревы реакционной массы, что дает воэможность стабильно получать высококачественную смолу.

Применение спирта, не смешивающегося с водой, обеспечивает отделение водного слоя, содержащего формиат натрия, влияющего на прозрачность смолы, от реакционной массы путем расслаивания и декантации. кроме того, использование спиртов,4 не смешивающихся с водой, позволяет исключить в процессе выделения смолы использование специальных экстрагентов (например, толуола по известному способу) и последующие стадии извле- 45 чения смолы из раствора ее в экстрагенте.

Водный раствор щелочи концентрацией 3-5 вес.%, служащий катализатором 50 процесса, вводится s реакционную массу непосредственно, без предварительного смешения с раствором формальдегида. Это дает возможность легко дозировать катализатор, так.KBK pGGT- 55 вор гомогенен и более разбавлен.

Пример 1. В колбу, снабженную термометром, обратным холодильником, перемешивающим устройством и бО капельной воронкой, загружают 196 г циклогексанона, 294 r н -бутилового спирта и. 263 r 36,5 вес.В водного раствора формальдегида. Массу нагревают до 76-80 С и при энергичном перемешивании дозируют в течение

15 мин 31 мл 5 вес.Ъ водного раствора едкого натра, При добавлении щелочи температура реакционной массы поднимается до

90 С за счет тепла реакции. После добавления щелочи включают нагрев и кипятят содержимое колбы в течение

1 ч. Затем реакционную массу охлаждают до 20 С, водный слой сливают, а спиртовый раствор смолы промывают

100 мл дистиллированной воды. Промывную воду сливают, а спиртовый раствор смолы дистиллируют под вакуумом. Сначала отгоняют аэеотроп и-бутиловый спирт-вода, а затем Н -бутиловый спирт при 20 мм рт.ст. Получают 227,5 r бесцветной прозрачной смолы с температурой размягчения

98 С. Выход смолы 116% в пересчете о на циклогексанон.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1 при 94 С с ис-пользованием едкого натра концентрацией. 3 вес.Ъ в количестве 52 мл.

Получают 227 r смолы с температурой размягчения 9:8 С. Выход 115,8Ъ ,в пересчете на циклогексанон.

II р и м е р 3. Процесс проводят аналогично примеру 1 при 95 С с использованием 4Ъ-ного раствора едкого .натра и н -амилового спирта. Получают

229,3 r смолы с температурой размягчения 98 С. Выход смолы 117% в пересчете на циклогексанон.

Предлагаемый способ получения циклогексанонформальдегидной смолы по сравнению с базовым объектом наряду с сохранением высокого выхода обеспечивает технологичность процесса,,а именно:исключение стадий растворения смолы в экстрагенте, например толуоле, последующего отделения водного слоя, фильтрации толуольного слоя и перегонки с водяным паром под вакуумом; проведение процесса в более мягких условиях, что проявляется в исключении местных перегревов, улучшении температурного регулирования процесса и, следовательно, в получении стабильных свойств смолы.

Формула изобретения

Способ получения циклогексанонформальдегидной смолы поликонденсацией циклогексанона с водным формальдегидом при 90-95оС в присутствии в качестве катализатора едкой щелочи, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, последний проводят в среде бутилового или амилового спирта и в качестве

952866

Составитель A.Ãîðÿ÷åâ

ТехредЖ.Кастелевич Корректор В.ВУтяга

Редактор Н.Егорова

Заказ 6203/38 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 катализатора исполвзуют водный раствор щелочи концентрацией 3-5 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лазарев A È. и др. Синтетические смолы для лаков.. M., Госхимиздат, 1953, с. 222.

2. Патент CQlA 9 2540886, кл. 260-64, опублик. 1947 (прототип) .