Способ получения фенолформальдегидныхполимеров

ОП ИСАНИЕ ИЗОЬЕИтИНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 0 2/О 1) М, Кл,еС 08 С С 08,9/О асударственный комитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийи открытий1 53) УДК 678,63(088,8).7 В. А. Сергеев,Ю. Е. Светэгэр К. Шитиков, Л. И, Захаркин, В, Н. Калинин В. В, Кэршак, А, С, Кэган и А. С. Ткачен 72) Авторы изобретения пена Ленина институт элементээрганических соединений АН СССР 1) ЗаявитЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ испэльзэваниограничена в эевани и весе личиваетсяС целью ости"еноомн ог предлэжено в качестве мнэгэат э ф ла использовать й -4- (э-карбэранил)- вил-имид фенэлфталеина,Процесс провэдят в "блоке", т.е. без растворителя или в присутствии эр ких раствэрителей с температурой в указанных пределах и выше, например этанола, пропанола, диэксана.Выход резолэв практически количеств ный, считая на общий вес исходных фенПолученные резолы представляют сэ темноокрашенные смолоэбразные вещест ганичес- кипения е оловбэй ециоксане.ерждают ся,нераствэримые имые в ацетоне, сп створ Приагреваниихэдят в не золы от авкие и е ук 9,0 г (0,096 1 г (0,00193 -фенил-имирасплавС вносят Пример 1,В моль) фенола при 60 моль) Й -Г 4-(-о-карб Изобретение относится к спэсэбу получения фенэлфэрмальдегидных полимеров, кот рые эбладают целым комплексэм ценных свэйств и пээтэму могут найти ширэкое применение в прэизвэдстве кэнструкционных ма териалэв, клеев и т.д.Известны спэсэбы пэлучения термэреактивных и термэпластичных фенолформальдегидных пэлимерэв путем поликэнденсации фенэлов различнэгэ строения с альдегидами 10 в присутствии кислых или щелочных катализатэрэв в вэднэм растворе или в среде органическго растворителя.Обычно в качестве исходных фенолэв применяют фенэл,крезолы, 4,4 -диоксиди фенил, фенэлфталеин и др.Известен спэсэб получения полимерэв фенолформальдегидногэ типа путем поликэнденсации смеси фенолфталеина и фенола с формальдегидэм в присутствии аммиака, 20 взятогэ в виде воднэгэ раствора, Наибольшее значение имеет пэлимер, полученный на основе многоатомного фенэла, например фенолфталеина и фенэла, взятых в соотношении 40:60 (вес.%). Однако продолжительность 25 егэ при высоких температура звестных пределах, так как выше 350 С скэрость покэгэ полимера значительнэ (см. табл, 3),эвышения термостабильн509614 Таблица 1 Леформация, %, при температуре, С Образец 100 150 200 250 300 350 400 500 600 700 22,0 64,0 82,0 27,0 40,0 90 О 16 0 300 66 О 9,0 6,5 3,0 4,0 2,0 1,5 1,0 14,0 16,5 19,0 20,0 0,0 4,0 0,0 6,5 7,5 4,0 3,0 1,0 0,5 0,0 0,0 57,0 25,0 11,0 1,0 2,5 0,0 0,0 да фенолфталеина. Смесь перемешивают 10 мин до получения гомогенного расплава, а затем при перемешивании прикапывают смесь 15 мл 40%-ного водного раствора формальдегида (0,2 моль) и 1 мл 25%-ного вэдного раствора аммиака (0,015 моль). После этогэ температуру повышают до 80-90 оС и при ней выдерживают реакционную массу 2 час.По окончании процесса верхний (вод ный) слой сливают, а смолообразный остаток сушат при нагревании до 50-70 С в вакууме, создаваемом с помощью водо- струйного насоса. Выход резола 10,5 г (105% от общего веса исходных фенолов). 15Полученный резол полностью растворяется в спирте, ацетоне, диоксане, диметилформамице и т,д. и при нагревании на возодухе при 150 С переходит в неплавкое и нерастворимое состояние в течение 25 мин. ООбразец для испытаний этпрессовывают под давлением 7-8 кг/см при 160 С в2 этечение 60 мин, Получают монэлитный прочный,д иск, окрашенный в темно-вишневый цвет этпрессованный образец не со- М держит низкомолекулярных веществ, экстрагируемых ацетоном (при кипении втечение 3 час. П р и м е р 2. Синтез резола эсушест вляют по методике примера 1, но в качестве исходных берут 8,0 г (0,085 моль) фенола, 2,0 г (0,004 моль) И= (4-(о-карбонил) фенил-имида фенолфталеина, 15,0 мл 40%-ного вэдного раствора (0,2 моль) форм альдегида (формалина) в 1 мл 25%-ного водного раствора аммиака. Выход резола 11,0 г (110% от общего веса исходных фенолов. 40Полученный резол растворяется полностью в спирте, ацетоне, диоксане, диметилформамиде и т.п. и при нагревании на воздухе 4опри 150 С переходит в нерастворимое сэстояние в течение 26 мин.Образец для испытаний отпрессовываютпод давлением 7-8 кг/см при 180 С в2 этечение 60 мин, Получают монолитный прочный диск, окрашенный в темно-вишневыйцвет, Отпрессованный образец не содержитнизкомолекулярных веществ, экстрагируемыхацетоном (при кипении в течение 3 час).П р и м е р 3. Резол синтезируют пэ примеру 1, нэ в качестве исхэдных берут 6,0 г(0,064 моль) фенола, 4,0 г (0,008 моль)М = 4- (э-карборанил) -фенил 1-имида фенолфталеина, 15,0 мл 40%-ного водного раствора (0,2 моль) формальдегида (формалина)и 1 мл 25%-ного водногэ раствора аммиака. Выход резола 10,5 г (105% эт эощего веса исходных фенэлов),Полученный резол хэрошэ растворяетсяв спирте, ацетоне, диоксане, диметплфэрмамиде и подобных соединениях и при нагревании на воздухе при 1,эО С переходит в непэлавкое и нерастворимое состэяние в течение24 мин,Образец для испытаний этпрессовывают2 эпод давлением 7-8 кг/см при 180 С втечение 60 мин. Получают монэлитный прочный диск окрашенный в темный цвет, Отпрессованный образец не сэдержит низкэмэлекулярных веществ, экстрагируемых ацегэном (при кипении в течение 3 час),П р и м е р 4. Синтез резэла осуществляют по примерам 1,2 и 3 в растворепропилового спирта, взятогэ в количестве50 мл. Результаты термомеханических испытаний отвержденных на основе фенола и Я=4-( -карборанил)-вменил -имида фенолфталеина, взятых в весовом соотношении 9:1 (образец 1), 8:2 (образец 2) и 6: 4 (образец 3) и фенолфталеинсодержашего сополимера фф( образец 4) приведены в табл, 1.5096 14 5Результаты динамического термэгравиметрическэго анализа (ТГА) на воздухе (скорость повышения температуры 5 С/мин) отовержденных резолэв на основе фенола и Й (4-(о-карборанил)-фенил-имида фенэлфталеи на, взятых в весовом соотношении 9:1 (образец 1), 8:2 (образец 2), 6:4 (образец 3) и фенолфталеинсэдержащего сэпэлимера фф(образец 4) приведены в табл. 2.Таблица 2 Образец Вес остатка, %, при температуре, С 100 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 98,0 97,0 96,0 95,0 94,0 88,0 56,0 15,0 5,0 2,0 93,0 85,0 58,0 20,0 8,0 95,0 80,0 50,0 22,0 14,0 900 580 80 00 00 97,5 96,0 96,0 96,0 100,0 97,0 20сэотношении 9:1 (эбразец 1), 8:2 (образец 2)6:4 (эбразец 3) и фенолфталеинсэдержащего сополимера фф(образец 4) приведеныв табл, 3. Результаты изотермическогэ ТГП на вэзодухе при 400 С этвержденных резолэв на основе фенола и Й-(-о-карборанил)-фенил-имида фенолфталеина, взятых в весовом Таблица 3 Потеря веса, %, при продолжительности нагревания, мин Образец 180 150 120 90 60 15 30 45 21,0 18,0 17,0 15,0 13,0 22,5 19,0 17,5 15,0 16,5 11,5 11,0 10,5 10,0 9,0 22,0 18,5 20,0 17,5 16,5 аммиака при 80-90 С, э т л и ч а ю ш и йос я тем, чтэ, с целью повышения термэстабильности, в качестве многоатомного фенола берут Й= ( 4- (э-карбэранил)-фенил-имид фенолфталеина. формула изобретения40 Спосэб получения фенолформальдегидных полимеров, включающий конденсацию многэатэмнэго фенола, фенола и формальдегида в присутствии Составитель Н. Космачева Редактор Т. Шарганова Техред Г. Родак Корректор А, ЛакидаЗаказ 733/125 Тираж 630 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Мэсква, Ж, Раушская наб., д. 4/5