Способ получения фенолформальдегидной смолы резольного типа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11954396(22) Заявлено 030481 (21) 3267498/23-05 У 1 М.К .з с присоединением заявки Мо С 08 С 8/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 300832 Н.С.Чертков, Т.В.Ветошкина, А.Г.ИсаковаТ,А.Кривенко,В.Г.Козлов, Т.В.Слыш, Р.П.Чудова и А.И.Феклов(72) Авторы изобретения Кемеровский научно-исследовательский институт химическойпромышленности(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНОИ СМОЛЫ РЕЗОЛЬНОГО ТИПА Изобретение относится к получейию феноло-формальдегидных смол,отверждающихся на ходу кислотными катализаторами, предназначенных для применения в области шахтостроения.Известен способ получения эмульсионной феноло-формальдегидной смолы резольного типа, используемой для пропитки волокнистых наполнителей. По данному способу поликонденсацию проводят с заменой 10-20 ч, фенола. кубовыми остатками фенолацетонового производства при 98-100 оС в течение 100 мин 13.Смола, полученная известным способом, малостабильна, содержит много свободного фенола не может отверждаться "на холоду", так как под воздействием кислотного катализатора происходит ее разделение на отдельные фазы.Согласно способу, приведенному также в (13, резольную феноло-формальдегидную смолу получают путем поликонденсации фенола, кубового остатка фенолацетонового производства и формальдегнда в присутствии. аммиачной воды при 98-100 оС в течение 20-40 мин с последующей вакуумной сушкой и растворением в спирте. По данному способу кубовыми Остатками заменяют 10-30 вес.ч. фенола. Недостатком способа является то,что получают высокомолекулярную смолу с низкой реакционной способностью,непригодную к отверждению под воздействием кислотного катализатора.Смола, кроме того, имеет высокую вязкость (вязкость спиртовогораствора 1000-4500 сПс) и токсичность (содержание свободного фенола18). Содержание растворителя повышает взрыво- и пожароопасность производства с использованием данной 15 смолы.Известен способ получения феноло-формальдегидной смолы, предусматривающий совместную поликонденсацию фенола, кубового остатка крезола цетонового производства и формальдегида в присутствии щелочного ката:.тизатора при 70-100 С в течение 3 ч 21.Полученная смола имеет высокуювязкость, поэтому не стабильна при 25 хранении, и может быть использована лишь в виде 50-60 лаков, Применение смолы, содержащей растворители, повышает пожаро- и взрывоопасность производства и ухудшает сани тарные условия труда. Учитывая по954396 00 28 мПа с 200бодного5,етучихок),77 4;0 нышенные требования по пожаро- и взрывоопасности,предъявляемые кпродуктам, предназначенным для переработки н шахтах, смола, полученная известным способом, не может быть использована в области шахтостроенияНаиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому фенол, кубовый остаток Фенолацетонового производства и Формальдегид при их весовсм соотношении 90-95:5 - 10:50-51,8 конденсируют в присутствии 1,5-1,Б вес.ч, едкого натра при 75-800 С в течение 1,5 чГЗ) .Полученная известным способом смола отверждается под воздействием кислотного отнердителя.основными недостатками известного способа является то, что смола имеет высокую токсичность (содержание Фенола 11) и высокую вязкость (600 мПа,с по ВЗ). Ввиду высокого содержания Фенола смола не может использоваться н шахтостроении, так как не отвечает санитарным требованиям подземных работ.Высокая вязкость также препятству-. ет ее использованию в этой области, в частности, для нозведения вентиляционных перемычек, предупреждающих попадание воздуха в отработанные ланы. Перемычки площадью от 5,0 до 5,7 м готовят путем заливки композиций на основе смолы в опалубку с последующим ее вспенинанием и отверждением. Высоковязкая композиция не может равномерно заполнить всю площадь опалубки, в связи с чем качество изделий резко снижается, практически они не могут быть использованы по назначению.Цель изобретения - снижение токсичности и вязкости смолы.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения фенолоформальдегидной смолы резольного типа, включающем поликонденсацию фенола, кубового остатка фенолацетонового производства и Фольмальдегида в присутствии гидроокиси натрия с последующей сушкой под накуумом, кон 1, Вязкость по В 3-1,2. Массовая доля свофенола, %3. массовая доля невеществ (сухой оста денсацию проводят при весовом сооношении фенол - кубовый остатокформальдегид - гидроокись натрия70-50:30-50:47,6-48,1:1,0-1,4 при94-102 С н течение 10-20 мин.5 Сочетание приведенных параметроьпозволяет получить низковяэкую смолу со сниженным содержанием свободного фенола.Длительность процесса при этомО сокращается примерно в 4-8 раз.П р и м е р 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратнымхолодильником и термометром загружают 700 г фенола, 300 г кубовыхостатков, 333,2 г формальдегида ввиде 37-ного водного раствора, перемешинают и вводят 22,2 г едкогонатрия (в виде 45-ного водного раствоРа), нагревают до копения. Поликонденсацию проводят при 94-1020 Св течение 10 мин.Полученный продукт сушат при разряжении 0,8 кгс/см и температуре60 С до достижения вязкости 200 мПа с.П Р и М е Р 2, В реактор Емкостью630 л загружают 140 кг фенола,93,3 кг кубового остатка, 303,2 кгформальдегида (в виде 37-ного водного раствора), перемешивают, вводят6,2 кг едкого натра (в виде 45-ного водного раствора), смесь нагревают до кипения,поликонденсацию проводят при 94-1020 С в течение 15 мин.Далее процесс осуществляют по примеру 1 до достижения вязкости 280 мПас.П р и м е р 3. В трехгорлую колбупо примеру 1 загружают 500 г фенола,500 г кубовых остатков 1300 г формалина, перемешивают и вводят 31,1 гедкого натра (в виде 45-ного водно 40 го раствора),Поликонденсацию проводят при94-102 С в течение 20 мин. Далеепроцесс осуществляют по примеру 1до достижения вязкости 300 мПас.45 В табл.1 представлены свойствасвязующего, полученного предлагаемымспособом (согласно примерам 1-3),в сравнении со связующим, получен-ным известным способом.954.396 Таблица 2 Смола по предлагаемомуспособу пример 2) Показатели Смола по известному сгособу Объемная масса,кг/м 3 100 98 Предел прочностипри сжатии, кг/см 5,81 2,8 Формула изобретения Составитель Н.КосмачеваТехред М.Коштура Корректор Г,Решетник Редактор Е,Папп Заказ 6363/20 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент.", г.ужгород, ул.Проектная,4 Как видно,из табл.1 количество ,свободного фенола в смоле, полученной предлагаемым способом, уменьшено в 2,2-3,6 раза по сравнению со смолой, полученной известным способом, вязкость смолы снижена в 2-3 раза. На смолах, полученных согласно приведенным примерам, были изготовлены композиции .следующего состава, м.ч.:Смола 100Вспомогательноевещество ОП1,0 Как видно иэ табл,2, прочностные свойства композиции на основе предлагаемой смолы в 2 раза выл по сравнению с известной.Предлагаемый способ обеспечивает получЕние малотоксичной ниэковязкой феноло-формальдегидной смолы, пригодной для использования в области шахтостроения для возведения вентиляционных перемычек высокой прочности, При этом достигается удешевление смолы по сравнению со смолой, полученной известным способом, эа счет использования кубовых остатков в большем количествеСпособ получения феноло-формальдегидной смолы реэольного типа, включающий поликонденсацию фенола, кубово вого остатка фенолацетонового производства и формальдегида в присутстАлюминиеваяпудра 1,0Кислотный от-:веРдитель 25-35В качестве кислотного отвердите ля берут продукт взаимодействиясульфофенолмочевины с формальдеги.дом в смеси с ортофосфорной кислотой.У стандартных образцов на основе 10 указанных композиций определяют прочность при сжатии.В табл.2 приведены данные, характеризующие прочностные свойствасмол, полученных предлагаемым иизвестным спесобами.,вии гидроокиси натрия с последующей сушкой под вакуумом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью35 снижения токсичности и вязкости смолы, конденсацию проводят при весонвом соотношении фенол - кубовый остаток - формальдегид - гидроокисюнатрия 70-50:30-50:47,6-48,1:1,0-1,44 р при 94-102 С в течение 10-20 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, К 198313. Балатенко В.А. Синтез фенолоформальдегидных смол с при 45 менением фенольного остатка - побочного продукта производства фенолачерез кумол и пути их практическогоиспользования". Канд."диссерт., с.6369,2, Патент США Р 3862089,5 О кл. С 08 С 8/28, опублик. 19753. Технологический регламент9 П-80 производства резольнойсмолы марки ФРВА периодическим иполунепрерывкым способом (прототип).