Способ получения ацетонформальдегидных олигомеров

9) (11 1)5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ ь зики полиме" А. ов,СССР68,тельств 3/00, м ОО (гд ие уредн ров в а т жевензнацены в ка производстве кже бумажнои ой промышлен ости СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ТОРСКОМ,Ф СВИДЕ(71) Институт химииров АН УЗССР.; к способу получения водорастворимыхацетонформальдегидных олигомеров, ипользуе ых в качестве связующего копозицио ых материалов различногоназначе я.Известен способ получения ацетоформальдегидных олигомеров с содержнием метокси-групп от 1 до 4 кондесацией ацетона с формальдегидом вде водного раствора с массовой дол304 (формалина),Конденсацию проводят в две стадпри рН = 8,0-9,0 и температуреже 20 С (первая стадия),при рН = 10,0-12,0 и температурпревышающей 60 С (вторая стадия),1стве стабилизаторезин, пластмасс атекстильнойи ко н(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНфОРИАЛЬДЕГИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ(57) Сущность изобретения: конденсации подвергают ацетон и формальдегидв молярном соотношении соответственно1:1-5 или Ч 5-50 С в присутствии0,005-0,15 моля/моль формальдегидащелочного катализатора, предварительно растворенного поровну в ацетоне иформальдегиде. Характеристики; содержание свободного формальдегида 0,71,6 мас.й. 3. табл,Недостатком этого способа является длительность основных стадий синтеза (7-8 ч), большой объем сточных вод по отношению к объему исходнойреакционной смеси (68,0-78,7 Ж), что сдерживает или ограничивает промышленный выпуск таких продуктов.Известен способ получения ацетон" формальдегидных олигомеров путем кон денсации ацетонаи формальдегида ввиде водного раствора с массовой до" лей 37 ь при постоянном значении рН среды равном 10,0-10,5, который обес печивается путем введения 0,006 -, 0,02 моля едких щелочей на 1 моль формальдегида, КонденСацию проводят в две стадии: при температуре 40-60 С (первая стадия) и при температуре 701200 С (вторая) (а,с. М 931723 э кл, С 08 С 6/02, 1980 "Способ полу" цения ацетонформальдегидных олигомеров"), Олигомерная продукция (соединения) рекомендуется, как промежуточ ные продукты, для модификации карбамида -и меламиноформальдегидных смолпри получении бумажно-смоляных пленокполного и неполного отверждения.К недостаткам этого способа следу"ет отнести;массовая доля сухих веществ в этихолигомерах не превышает 453, массоваядоля свободного формальдегида дости",гает 2,1;олигомеры имеют ограниченную растворимость в воде, что в известной мере снижает качество конечных продуктов, ограничивает технологическиевозможности переработки их в готовыеизделия, 35сложный температурный режим синте"за олигомеров,Целью изобретения является упрощение технологии и получение олигомерных продуктов с большими значениямимолекулярных масс,Поставленная цель достигается тем,что процесс осуществляют совмещением1 моль ацетона с 1-5 моль формальдегида при температуре 45-50 С в присутствии щелочного катализатора в количестве 0,005-0,15 моля/моль фор"мальдегида, который предварительнорастворен в равных частях в этих компонентах, путем непрерывной подачиацетоновой составляющей,При выполнении способа использова",ны следующие материалы.Ацетона, марки "Ч", согласно ТУ6-09-3513-86, характеризуемый плотностью при 25 С - 0,79 г/смз,Формалин, с содержанием формальдегида 29 мас,3 и с плотностью при25 С - 1,088 г/см,Ацетон и формалин, основные взаи"модействующие компоненты, определяющие конечные свойства ацетонформаль"дегидных олигомеров,Едкий натр марки нХЧДА", согласноГОСТ 4328-77, является катализаторомреакции. Используется в работе в виде 7 Ф-ного водного раствора для быстроты и равномерности распределения вреакционной среде.0Для демонстрации преимуществсвойств ацетонформальдегидных олиго-,меров, полученный по предлагаемомуспособу, дополнительно использованытонкодисперсный порошок алюминия марки ПАК"2 (при получении пенопластов)и тонкомолотый речной песок фракциименее 0,14 мм после просева и промывки,Порядок выполнения способа следующий,В трехгорлую колбу с мешалкой за",гружают заданное количество формалина, в котором предварительно половинарассчитанного количества 7-ного вод"ного раствора едкого натра, Послетермостатирования при 45-50 С при перемешивании добавляют непрерывно малыми порциями заданное количествоацетона, в котором растворена оставшаяся часть щелочного катализатора ввиде 73-ного водного раствора едкогонатра, Синтез продолжается в течение2,5 ч при температуре 45-50 С, Затемпроизводят вакуумную отгонку надсмольных вод при 70 С в течение 1 ч,В табл, 1 приведены примеры выпол- нения способа по предлагаемому и из" вестному варианту, из которои видначего эффективность, Способ позволяет получать ацетонформальдегидные олигомеры с большими значениями молекулярных масс по упрощенной схеме синтеза. При этом не требуется ступенчатый режим термостатирования реакционной смеси, а максимальная температура имеет место при вакуумной отгонке надсмольных вод " 70 С,. что локализует дальнейший рост цепей,Положительный эффект достигается за счет создания мягкого режима взаи-модействия ацетона с формальдегидом и образующихся низкомолекулярных олигомеров, что обеспечивает постепенным введением .в систему ацетона с уменьшенным количеством щелочного катализатора, в конечном итоге это обеспечивает получение ацетонформальдегйдных олигомеров с требуемым комплексом свойств для целенаправленной перера" ботки в изделия.В табл, 2 приведены составы и характеристики пенопластов, полученных последовательным совмещением компонентов при энергичном перемешивании. Данные табл. 2 показывают, чтоацетонформальдегидные олигомеры, полученные по предлагаемому способу,дают возможность достигать более высоких показателей свойств пенопластов,Аналогичная картина наблюдается ипри получении композиционных материалов с минеральным наполнителем,В табл. 3 приведены сравнительныеиспытания с наполнением композиции5 187 Я ацетонформальдегидных олигомеров с катализатором отверждения, поверхностно-активным веществом и тонко- . молотым речным песком, из которой видно, что материал с полимерным связующим на основе предложенного способа позволяет достигать более высоких значений механической прочности при одинаковых значениях объемной 1 О массы. Это объясняется использованием более высоких значений молекулярных масс олигомеров. 04 свойствами для получения композитовцелевого назначения,Формула изобретения,Способ получения ацетонформальдегидных олигомеров конденсацией ацетона и формальдегида в щелочной среде при нагревании, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что, с целью упрощения технологии и увеличения мол,м. олигоме" ра, конденсацию проводят при 45"50 С при молярном соотношении ацетона и формальдегида 1:1-5 соответственно в присутствии 0,005-0, 15 моля/моль фор" мальдегида щелочного растворенного поровну в ацетоне и формальдегиде. Таким образом, способ отличается 15 простотой синтеза и может быть использован при получении ацетонфор" мальдегидных олигомеров с заданными 1Таблица 1 Зависимость свойств ацетонформальдегидных олигсмеров от соотновенил квпонентов реакционной среды Содержаниесухого веществамас,г Нолекулярные мас"сы, масД СодержаниеметилольныЮ грум,мас,а Влакостьпо ВЗ при 20 С Содержаниесвсбодногоформальде"гида, мас.г 1 г пп Темпера"тура, С Соотноаение компонентов реакционной среды, моль ег100 Э ОО аывеэоо Еормальде" Ацетон Едкий натргидФ г,б 5,0 16,0 3 5 8,0 19,0 га,а 20,0 2,0 1,4 0,015 0,005 а,о 10 о,ао 0,0 О о,ого о,аго 0,040 0,020 а,аго 1,г 1,1 1,4 1,4 1,О о,7 о,6 9 а1835404 Сопоставительная таблица свойсть пенопластов Соотношение компонентов,мас,Ф и значения показателей свойств Компоненты сырьевойсмеси и показателисвойств АЦФ-олигомеры по примеру 19 табл,86,2 АЦФ-олигомеры по примеру 20 табл, 1 86,2 АЦФ-олигомеры по примеру 5 табл, 1 86,2 АЦФ-олигомеры по примеру 6 табл, 1 Препарат, ОП.Порошок аломиния 0,04 0,86 0,04 0,86 0,04 0,86 35 ь-ный водный растворедкого матра 12,7 12,755 12,766 12 7 Объемная масса, кг/мз 51 50 Механическая прочностьпри сжатии, МПа 0,06 0,08 0,08 0,12 Таблица 3 Сопоставительная таблица свойств композиционных ма- териалов Соотношение компонентов, мас,ь и значения показателей свойств Компоненты сырьевойсмеси и показателисвойств 3 4 АЦФ"олигомеры по примеру 19 табл, 1 20,0 АЦФ-олигомеры по примеру 20 табл, 1 20,0 АЦФ"олигомеры по примеру 5 табл, 1 20,0 АЦФ-олигомеры по примеру 6 табл, 1 20,0 2,00,01 2,00,01 Препарат ОП"1 О 0,01 0,01 Тонкомолотый речнойпесок 77 99 77,991650 1650 77991650 77991650 Объемная масса, кг/мз Механическая прочность, при сжатии, МПа 19 22 28 29 П р и м е ч а н и е. Композиция приготавливалась в смесителе с Е-образными валами путем по"следовательного совмещения компонентов,1 Составитель И.ГинзбургРедактор М,Ленина Техред ММоргентал , Корректор Л.Ливринц Заказ 2975 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 юеПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101е351-ный водный растворедкого натра 2,0 2,0 86,2 0,04 0,86