Способ получения фенолформальдегидной смолы

(51) М. Кл. С 08 С 8/10 Государственный комитет СССР оо делам нзебретенкй и отнрытнйДата опубликования описания 30, 06. 82(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕ ГИДНОЙСМОЛЫ 1 О 15 зо 1Изобретение относится к получению фенолформальдегидных смол беэ подвода тепла в присутствии кислотных катализаторов, предназначенных для использования в водохоэяйственном строительстве, в частности в производстве дренажных трубофильтров.Известны способы получения водо- растворимых фенолформальдегидных смол путем поликонденсации фенола с формальдегидом в присутствии щелочного катализатора 1) - 3 .Однако смолы, полученные известными способами, обладая хорошей водорастворимостью, либо представляют собой ниэкомолекулярные продукты с низким содержанием основного вещества 1 и 2 , что не позволяет их использовать в композициях с водо" растворимыми солями, так как происходит разделение смолы на отдельные фазы, либо представляют собой высокомолекулярные продукты 3, которые под действием .кислотного отвердите 2ля в присутствии водорастворимых солей не отверждаются.Известные способы позволяют получать смолы холодного отверждения для укрепления грунтов, упрочнения гор" ных пород, бурения нефтяных и газовых скважин, склеивания деревянных конструкций, формовочных песков и т,д.Наиболее. близок к предлагаемому по технической сущности способ получения холодного отверждения (смола марки Б) для получения дренажных трубофильтров с использованием .керамэитового наполнителя4 1.Способ заключается в следующем.фенол, Формальдегид и едкий натр при молярном соотношении 1:1,1:0,047 кипятят 50-70 мин, затем при 60- 70 оС и вакууме 0,8 ат воду отгоняют до содержания сухого остатка 69-70, массу охлаждают и разбавляют ацетоном.Полученная фенолформальдегидная смола имеет высокий молекулярный939457 вес и в присутствии водорастворимыхсолей отверждается настолько медленно, что стекает, не успевая образовать равномерную пленку,Цель изобретения - ускорение процесса кислотного отверждения смолыв присутствии водорастворимых солей.Поставленная цель достигается тем,что поликонденсацию фенола и формальдегида в присутствии гидроокиси . 1 Онатрия проводят при молярном соотношении фенол:формальдегид:едкий натрравном 1:0,014-0,015 при 80-89 оС втечение 4-6 ч,Проведение процесса в указанныхпараметрах позволяет получить низкомолекулярную фенолформальдегиднуюсмолу с молекулярной массой 160-250,состоящую преимущественно из одноядерных моно- и диметилолфенолов,замещенный в положении орто- иорта-орто к фенольному радикалу. Ростмолекулярной цепи в указанных условиях происходит лишь в незначительной степени,Содержание основного вещества в полученной смоле составляет 70-754, свободного Фенола - 8-12, воды - 7,-15 Ф. Полученная смола без нейтрализации имеет рН 7,8-0,2 и отверждается кислотными отвердителями в присутствии водораствсримых солей без дополнительного подвода тепла с высо 35 кой скоростью. Таблица 1 Предлагаемая смола по примеруИзвестнаясмола Показатель 11 3 282220 470 Вязкость, МПа 310 74,6 72,3 70,5 55,5 Содержание свободного фенола, 1 8,0 10,6 25,0 7,8 8,2 рН смолы 7,9 9 тО Как видно из таблицы, вязкость предлагаемого связующего в 1,7-2 раза меньше вязкости смолы марки Б,разСодержание сухих веществ, 4 4П р и м е р 1. В реакционный сосуд, снабженный мешалкой, обратнымхолоаильником и рубашкой для подводаи отвода тепла, загружают 100 гфенола, 134,5 г формалина (374-ноговодного раствора формальдегида) . и1,4 г гидроокиси натрия в виде40 Ф-ного раствора, Смесь нагреваютпри перемешивании и выдерживают при80 оС 6 ч до достижения коэффициентарефракции 1,490. Сушат при 55 оС подвакуумом 0,80 ат до коэффициентарефракции 1,55,П р и м е р 2. В реакционный сосуд по примеру 1 загружают 100 гфенола, 138 г формалина и 1,45 г гидроокиси натрия. Смесь нагревают до80-85 С и выдерживают при перемешивании 5 ч до достижения коэффициентарефракции 1,485, Сушат при 57 оС и вакууме 0,75 ат до достижения коэффициента рефракции 1,542,П р и м е р 3. В реакционный сосуд по примеру 1 загружают 100 гфенола, 140,6 г формалина и 1,50едкого натра, Смесь нагревают при перемешивании до 80-85 С и выдерживаютч до коэффициента рефракции 1,480.Сушат при 60 оС и вакууме 070 ат додостижения коэффициента рефракции1,540.В табл, 1 приведены свойства смолы, полученной предлагаемым способомсогласно примерам 1-3, в сравнениисо смолой марки Б, полученной известным способом. бавленной ацетоном. При этом смолаотличается высоким содержанием сухих веществ, что обеспечивает повы5 939457 бщенную прочность трубофильтров на водорастворимая соль (хлористый натее основе. рий) 150; кислотный отвердитель(70-ный водный раствор бензолсульфоВ табл. 2 представлены свойства кислоты) 30, в сравнении с аналогич-. композиции, содержащей, мас.ч.: смола 5 ной композицией на основе смолы марполученная предлагаемым способом 1001 ки Б; Таблица 2т е емКомпозиция на основепредлагаемой смолы3 смолы Композицияна ооновеизвестной Показательг Время отверждения,мин 2,8 18,00 3,0 Разрушающее напряжение, МПа . 30,6 31,3 32,3 9,6 89 при сжатии 15,0 при изгибе 10,5 Формула изобретения Способ получения фенолформальдегидной смолы, выключающий конденсаСоставитель Н.Космачева Редактор Л,Пчелинская Техред Д, Пекарь Корректор А,ГриценкоЗаказ 4589/35 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из табл. 2, время о 125 верждения предлагаемой смолы в 6-7 раэ меньше по сравнению с известной, а прочностные свойства выше в среднем в 2 раза. зеСмола, полученная предлагаемым способом, благодаря ряду ценныхсвойств: высокому сухому остатку, низкой вязкости, значениями рН,близкими к нейтральному, содержанию свободного фенола не менее 8, обеспечивает получение быстроотверждаемых высокопрочных композиций с водорастворимыми солями и может найти приме" нение в водохозяйственном строительстве, как дешевое и недефицитное свя зующее. цию фенола и формальдегида при нагревании в присутствии гидроокисинатрия, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью ускорения процесса кислотного отверждения смолы в присутствии водорастворимых солей, процесс конденсации проводят при 8089 оС и молярном соотношении фенол:формальдегид:гидроокись натрия равном 1:0,014"0,015 в течение 4-6 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3425989,кл, 260-55 опублик. 1969,2. Жуковский С,С. Лясс А,М, формы и стержни иэ холоднотвердеющихсмесей. М., "Машиностроение", 1978,с. 34-36.3. Патент Германии 11 81172,31 в 3/00, опублик. 1936.Технологический регламент У 3производства фенолформальдегиднойсмолы марки Б Тюменского заводапластмасс, 21.03,74 (прототип).