Способ получения циклогексанонформальдегидной смолы

ОПИСАНИЕИЗОБР ТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ= / = --ФфУ с присоединением заявки ЙВ(23) Приоритет -С 08 С б/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ.СМОЛЫ 20 1Изобретение относится к техноло- гии получения циклогексанонформальдегидных смол и может быть использовано в химической промышленности, а смолы - в лакокрасочной промышленности.Известен способ получения циклогексанонформальдегидной смолы путем кон-. денсации циклогексанона и формальдегида в присутствии водного раствора 10 .щелочи в качестве катализатора с добавкой метилового спирта, понижающего температуру кипения реакционного раствора, при 90 С 11.Основными недостатками данного спо соба являются низкий выход смолы вследствие растворения ее в метиловом спирте и перехода в водный слой, труд=. ная воспроизводимость получения однородной по свойствам смолы, окрашенность и мутность получаемой смолы.юНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности (базовым объек- . том) является способ получения циклогексанонформальдегидной смолы поли- конденсацией циклогексанона с водным формальдегидом при,90-95 С в присутствии;щелочного катализатора 21.При этом в качестве последнего применяют водный раствор щелочищ 2(20-30 вес.Ъ) и катализатор предварительно смешивают с формальдегидом. Из полученной смеси вначале отделяют водный слой, в оставшийся органический слой добавляют толуол для экстракции смолы, затем смесь снова разделяют для,удаления остаточной воще. Толуольный слой фильтруют, отгоняют толуол под вакуумом, а затем с помощью пара. Способ характеризуется многостадийностью процесса выделения смолы, включающего б стадий, а также использованием циклогексанона высокой степени чистоты .Кроме того, в результате протекания процесса конденсации без растворителя наблюдаются трудности в поддержании необходимой температуры процесса, регулирования рН реакционной сре- дЫ при получении смолы Ь больших количествах из-за местных перегревов реакционноймассы.Вследствие этого получаемая смола может иметь различные свойства по прозрачности, цветности, температуре размягчения, растворимости, На прозрачность смолы также влияет формиат натрия, который образуется в результате конденсации.Наблюдаются также трудности при дозировании щелочи из-за выпадения20 40 осадка при смешении формальдегида сощелочью.Целью изобретения является пОвышение экономичности и упрощение технологии процесса.Эта цель достигается тем, что согласно известному способу полученияциклогексанонформальдегидной смолыполиконденсацией циклогексанонсодержащего компонента с водным формальдегидом при 90-95 С в присутст Овии щелочного катализатора, в качестве циклогексанонсодержащегокомпонента применяют спиртовую фракцию - отход производства циклогексанона окислением циклогексана, 15включающую, вес.Ъ:Циклогексанон 20-65.Спирт амиловый 30-60Спирт бутиловый 0,5-2,0Спирт гексиловый 0,5-3,5Циклопентанол 3,0-11,0Циклопентанон 0,1-1,5Циклогексанол 0,1-1,5.Гептанон 0,2-5,0и в качестве катализатора берут водный раствор щелочи концентрации3-5 вес.Ъ.Использование в качестве циклогексанонсодержащего компонентаспиртовой фракции, содержащей смесьспиртов и кетонов, с применением вкачестве катализатора менее концентрированного раствора щелочи (3-5 вес.Ъпротив 20-30 вес.Ъ) обеспечиваетпротекание процесса конденсации вболее мягких условиях. 35Особую ценность проведения процесса дает то, что имеющиеся вспиртовой фракции спирты (амиловый,бутиловый, гексиловый) дают азеотроп с водой, кипяций при 90-95 С.Это важно для отвода тепла реакцииконденсации и поддержания необходимой температуры процесса, т.е. исключаются местные перегревы реакционноймассы, что дает возможность стабильно получать высококачественнуюсмолу.Кроме того, имеющиеся в спиртовойфракции спирты не смешиваются с водой, что обеспечивает воэможность отделения в процессе конденсацииводного слоя, содержащего образующийся в процессе реакции формиат натрия, влияющего на прозрачность смолы,Наличие спиртов, не смешивающихся с водой в спиртовой фракции, позволяет исключить в процессе выделения смолы использование специальных экстрагентов (например, толуола по известному способу) и последующие стадии извлечения смолы из раствора ее в экстрагенте.Значительный интерес представляетпроблема утилизации спиртовой фракции отходов крупнотоннажного произ водства циклогексанона, основная часть которых в настоящее время сжигается.Способ позволяет также исключить использование дорогостоящего и дефицитного циклогексанона высокой степени чистоты.Процесс получения циклогексанонформальдегидной смолы осуществляют следующим образом.В реакционный сосуд загружают спиртовую фракцию и водный раствор формальдегида в соотношении циклогексанон формальдегид 1:(1,3-1,65). Смесь нагревают до 75-80 С и при энергичном перемешивании дозируют 3-5-ный водный раствор едкого натра. При добавлении щелочи температура поднимается до 94 С за счет тепла реакции, затем смесь подогревают и кипятят в течение 1 ч с обратным холодильником. Смесь охлаждают до 20 С, водный слой сливают, а раствор смолы в спиртах дистиллируют под вакуумом.П р и м е р 1. В колбу, снабженную термометром, обратным холодильником, перемешивающим устройством и капельной воронкой, загружают 490 г спиртовой фракции состава, вес.Ъ: циклогексанона 40, спирта амилового 43,1, спирта бутилового 1,8, спирта гексилового 3, циклопентанона 1,03, циклопентанола 5,8, гептанона 3,2, циклогексанола 0,93, . остальное - неиндентифицированные примеси, и 263 г 36,5-ного водного раствора формальдегида.Массу нагревают до 75-80 С и при энергичном перемешивании дозируют в течение 15 мин 31 мл 5 вес.Ъ водного раствора едкого натра. При добавлении щелочи температура рео акционной массы поднимается до 94 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 и раствор смолы дистиллируют под вакуумом 20,мм рт.ст., при 140 С. Получают 217,8 г слегка желтоватой прозрачной смолы с температурой размягчения 97 ОС. Выход смолы 111 в пересчете на циклогексанон.П р и м е р 2. Процесс проводят аналогично примеру 1 при 90 ОС с использованием едкого натра концентрацией 3 вес.Ъ в количестве 52 мп. Получают 218 г смолы с температурой размягчения 97 ОС. Выход смолы 111,2 Ъ в пересчете на циклогексанон.П р и м е р 3, Процесс проводят аналогично примеру 1 при 95 С с использованием 4 вес. раствора едкого натра и спиртовой фракции сос952867 Формула изобретения 25 Составитель А.ГорячевТехред Ж,Кастелевич Корректор М.Демчик Редактор Н.Егорова 6203/38 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5Заказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тава, вес.Ъ: циклогексанона 30,амилового спирта 55, бутиловогоспирта 2, гексилового спирта 3,2,циклопентанона 1,4, циклопентанола 6, циклогексанола 0,6, гепта. нона 1,2, остальное - неиндентифицированные примеси в количестве.653 г.ПолУчают 217,5 г смолы с температурой размягчения 97 ОС. Выход смолы 111 в пересчете на циклогексайон. 10П .р и м е р 4. Процесс проводятаналогично примеру 1 с использованием спиртовой фракции, состава,вес.В:циклогексанона 65, амилового спирта 30, бутилового спирта 0,5, гексилового спирта 0,6, циклопентанона0,2, циклопентанола 3, циклогексанола 0,1, гептанона 0,2, остальное -неиндентифицированные примеси в количестве 301 г. Получают 218 г смолыс температурой размягчения 97,5 С.Выход смолы 111,4 в пересчете нациклогексанон.Предлагаемый способ полученияциклогексанонформальдегидной смолы по сравнению с базовым объектомобеспечивает утилизацию отходовпроизводства циклогексанона и технологичность процесса, так как проведение процесса в более мягких условиях исключает местные перегревы, улучшает температурное регулирование процесса и, следовательно,создает возможность получения смолысо стабильными свойствами.35Процесс упрощается эа счет исключения стадий растворения смолы в экстрагенте, например толуоле, последующего отделения водного слоя, фильтрации толуольного раствора и перегонкис водяным паром под вакуумом. 11 роцесс экономичен, поскольку не требует использования циклогексанона высокой степени очистки, а предусматривает использование отхода крупнотоннажного традиционного производства. Способ получения циклогексанонформальдегидной смолы поликонденсацией циклогексанонсодержащего компонента с водным формальдегидом при 90-95 СС в присутствии щелочного катализатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности и упрощения технологии процесса, в качестве циклогексанонсодержащего компонента применяют спиртовую фракцию - отход производства циклогексанона окислением циклогексана, включающий вес.Ъ:Циклогексанон 20-65 Спирт амиловый 30-60 Спирт.бутиловый 0,5-2,0 Спирт гексиловый 0,5-3,5 Циклопентанол 3,0-11,0 Циклопентанон, 0,1-1,5 Циклогексанол 0,1-1,5 Гептанон 0,2-5,0 и в качестве катализатора берут водный раствор щелочи концентрацией 3-5 вес,Ъ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Лазарев А.И. и др Синтетическиесмолы для лаковМ. Госхимиздат, 1953,с.222.2. Патент США 9 2540886,кл.260-64,опублик. 1947 (прототип).