Способ получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолы

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 12 Фц щмн ИЕ ОБРЕ ЕЛЬСТВ ВТОРСКОМ Р 12 .Н. Степан итиков, Б. В,С. Рябев оган и И.П ио та,Якобазо с 2313835,блик. 1976.етельство С 8/10, 196етельство С 8/28, 1978 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФТА ЛЕИНФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОй СМОЛЫ ко денсацией Фенола, фенолфталеина и Формальдегида в щелочной среде пр нагревании с последующей сушкой, л и ч а ю щ и й с я.тем, что, с це лью повышения физико-механических, теплозащитных свойств и огнестойко ти стеклопластиков на основе смолы в конце сушки-при достижении време желатинизации 60-120 с вводят фури ловый спирт, и процесс продолжают при 45-95 оС до достижения коэффици ента рефракции 1,530-1,630 при сле дующем соотношении компонентов соот ветственно Фенол - фенолфталеинФормальдегид - фуриловый спирт 1:0,15 0,5:1,4-2,2:1,5-3.Изобретение относится к получениюфенольных смол находящих применениев качестве связующих при изготовлении стеклопластиков конструкционногои теплозащитного назначений.Известен способ получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолыконденсацией Фенола, Фенолфталеинаи Формальдегида в щелочной. среде принагревании и при молярном соотношении фенолов и Формальдегида 1:1,2, 10причем фенолфталеин вводят в количестве 40 к весу Фенола 11 1,Однако этот процесс обладает повышенной продолжительностью из-затого, что Фенолфталеин нерастворим вводе, в значительных количествах вводимой при загрузке формалина, чтоснижает выход получаемой смолы.Известен также способ полученияфенолфталеинфенолформальдегиднойсмолы конденсацией фенола и Формальдегида в присутствии метилольныхпроизводных фенолфталеина в щелочнойсреде при нагревании, причем конденсацию ведут в течение 5-12 ч, используя в качестве растворителя ди"метилформамид 2 3,Однако процесс удлиняется из-за не.обходимости образования и выделенияметилольных производных фенолфталеина, а использование диметилформамида, требующего последуюцей регенерации, усложняет цроцесс и ухудшаетусловия труда.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достига-. 35емому эффекту является способ получения Фенолфталеинфенолформальдегидной смолы конденсацией Фенола, ФенолФталеина и формальдегида в целочнойсреде при нагревании с последующей 40сушкой 33.Однако изготовленные на основе известной смолы стеклопластики обладают недостаточно высокими Физикомеханическими и теплозащитными свойствами, а также недостаточной огнестойкостью.Цель изобретения - повышение Физико-механических, теплозащитныхсвойств и огнестойкости стеклопластиков на основе смолы.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения фенолфталеинфенолформальдегидной смолы конденсацией фенола, Фенолфталеина и формальдегида в щелочной средепри нагревании с последующей сушкойв конце сушки при достижении времени желатинизации 60-120 с вводятФуриловый спирт, и процесс продолжаютпри 45-95 оС до достижения коэффициента рефракции 1,530-1,630 при следующем соотношении компонентов соответственно Фенол - ФенолфталеинФормальдегид - Фуриловый спирт 1:0,15 Я 5:1,4-2,2;1,5-3,0 соответственно. б 5 Процесс осуцествляют следующимобразом.В начале процесса фенолфталеинрастворяют в феноле, затем вводятформальдегид, катализатор, нагреваютсмесь до температуры кипения и проводят конденсацию в течение 1,5-2 ч,По окончании выдержки при кипении смолу переводят на сушку, которую осуцествляют под вакуумом при65-95 С при плавном повышении температуры от 65 до 95 оС,По достижении времени желатинизации 60-120 с, определяемому при180 С, в смолу вводят фуриловыйспирт и продолжают процесс при 4595 С до достижения коэффициента рефоракции 1,530-1,630. При этом происходит наряду с растворением смолыхимическая модификация фуриловымспиртом. Готовую смолу охлаждаюти сливают.Полученную Фенолфталеинфенолформальдегидную смолу используют для изготовления стеклопластиков.П р и м е р 1. В реактор объемом5,5 м 3, снабженный мешалкой, рубашкой для обогрева и охлаждения и холодильником, загружают 900 кг фенола, 608,8 кг порошкообразного фенолФталеина и нагревают до 60 С с подачей пара в рубашку. В результатевыделяющегося при этом тепла смесьфенолов разогревается до 80-85 С,Перемешивание производят в течение1 ч. Затем в реактор добавляют 402 кгформальдегида в виде его водногораствора и 28,2 .кг 25-ной аммиачнойводы, и реакционную смесь нагреваютдо температуры кипения. Смесь закипает при 93-98 С и при этой температуревыдерживается 1,5 ч. По окончаниивыдержки при кипении смолу переводятна сушку переключением холодильника с обратного режима работы на прямой и включением вакуума. Благодаряинтенсивному испарению воды температура в реакторе вначале снижаетсядо. 65-75 С, а после отгона основноймассы воды повышается до 76-80 С,при этом подачу пара в рубашку прекрацают, Сушку ведут под вакуумом400-550 мм рт.ст. В конце сушкй через 1 ч после ее начала ) по достиже.нии в реакторе температуры 81-95 оСотбирают пробу и определяют времяжелатинизации полученной смолы.По достижении времени желатинизации 60 с холодильник переключают наобратный режим работы и в реакторвводят Фуриловый спирт в количестве1595 кг и продолжают процесс при перемешивании и температуре 45 С додостижения коэффициента рефракции1,600, при этом вязкость смолы составляет 95 с по визкозиметру ВЗ Затем производят охлаждение до 30 Си слив готового продукта из реактора.1008212 Показатели Известная 3 ) Предлагаемая (1-31 Внешний вид Однородная жидкостьот светло- до темиокоричневого цвета1180-1230 Куски темно-коричневого цвета Плотность, кг/см 50-1101,530-1,630 60-120 64 Содержание воды, Ъ 1,5-3,0 3-5 5-12 2,5-7 Удельная ударнаявязкость,кгс см/см 70,1-9015 21 Разрушающее напряжение, кгс/смпри растяжен 600 4750 5300 4500 3500-390 50 7 4400-510025003200 . ри изгибери сжатии 2480 5 98 П р и м е 2. В реактор объемом 5,5 м , снабженный мешалкой, рубаш 3кой и холодильником, загружают 600 кг фенола и 1014,6 кг фенолфталеина и проводят его растворение при 60-85 С в течение 1,5 ч; Затем в реактор вводят 421,2 кг формальдегида в виде Формалина и 30 кг аммиачной воды кон центрацией 25, КондЕнсацию проводят при температуре кипения 2 ч, затем смолу переводят на сушку.и в конце О сушки при достижении времени жела,тинизации 120 с вводят в смолу фури,ловый спирт в количестве 1876,3 кг. Процесс продолжают, при 95 С до. достижения коэффициента рефракции, вяз- .35 кость смолы по ВЗ"1 составляет 50 с.П р Эи м е р 3. В реактор объемом 5,5 м , снабженный мешалкой, рубашкой и холодильником, загружают 940 кг Условная вязкость по вискозиметру,В 3-1, сопло5,4 мм при 20 оС, с: Коэффициент рефракции Время желатинизации при180 оС Содержание свободногофенола, Ъ В табл, 2 приведены свойства стеклопластика на основе предлагаемой смолы и стеклоткани АСТТБ (алюФенола, 476,9 кг фенолфталеина и после их растворения в течение 1,2 чвводят 539,8 кг Формальдегида в видеформалина и 28,8 кг аююиачной воды25-ной концентрации. Конденсациюпри кипении ведут 1,8 ч, затем смолупереводят на сушку,под вакуумом, которую осуществляют при плавном повышении температуры по ступеням: 65-75ОУ76-80 и 81-95 С, в конце сушки по достижении времени желатинизации смолы90 с вводят 1469,2 кг Фуриловогоспирта и процесс продолжают при 70 Сдо получения смолы а коэффициентомрефракции 1,630, вязкость смолы составляет 110 с по В 3-1.В табл. 1 приведены свойства фенофталеинфенолформальдегидных смол,полученных по известному и предлагаемому способам,,Таблица 1 моборосиликатная ткань) в сравнениисо свойствами известного стеклопластика.Т 21008212 Продолжение табл,. 2 Известной3 Локазателй 1100 850-900 Горючесть, ф Спо ОСТ 190094-79 1145 1200 Коксовое число 60 65 63 Термостойкость, Со 320 330 350 Составитель И, Гинзбург Техред О,Неце Корректор Г. Огар Редактор Л. Филь Заказ 2265/33 Тираж 492 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 54-56 250-300Модификация фенолфталеинфенолформальдегидной смолы фурило-. вым спиртом позволяет повысить теплозащитные свойтва: коксовое число на 10-20, тер" мостойкость на 50-100 оС, а также Стеклопластик на основе смолыч Предлагаемой1 увеличить огнестойкость на 20-30.Кроме того, улучшаются Физико-механические свойстваг существенно воз 1,также разрушающее напряжение при растяжении и изгибе.