Способ получения гранул полимеров

Г 1 486 ИЗ Сооэ Советских Социалистических РеспубликСовета Министров СССРпо делам изобретений и открытий(088,8) юллетеньДата опубликования описания 28.12.75 72) Авторы изоарстсппя Иностранцыунобу Ямамото, Ивао Мицутани,Есими и Цутому ТерялОто(Япония)Иностранная фирмаин Кемикал Компани Лимитедаявител А 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ ПОЛИМЕРО Изобретение относится к области получения твердых грянул на основе фенолформальдегидпой смолы, которые имеют по существу форму сферических частиц, способных плавиться и затем отверждаться при последующем нагревании. Полученные гранулы могут применяться дл 51 полуепи 51 клеев, связуюцих 1 формовочных масс.Известен способ получения гранул серы или полимеров, нрп котором ветцества в расплавленном виде подают в аппарат, снабженный решеткой с определенными отверстиями, через которые пропускают расплавленное вещество и затем образовавшиеся частицы охлажда 10 т ВОДОЙ, садер 2 кащеЙ диметилси,Икон или фенилметилсиликон (в виде раствора в бензоле или толуоле с концентрацией 5%). Однако этот способ мокпа спользоа в Основном для получения гранул пз термопластичных полимеров.Цель изобретения - создание способа непрерывного получения гранул в форме почти сферических частиц на основе фенолформаль- дегиднаЙ со как резального, так и лачного типа, а также их смесей. Можно также использовать модифицированные фенолформальдегидные смолы, полученные при реакции фенолов с альдегпдом в ирису Гств 11 н яминосоединений. Кроме того, фенолформальдегпдная смола может содержать вспенивя 10- щий агент органического плп неорганпческо го типа.Для этого жидк 11 Й фенолоГрормальдегидныйконденсат плп в виде раствора в подходящем растворителе распыляют в атмосферу, нагретую до температуры более высокой, чем тем- О Гература плаВленпЯ продукта 110 ликонДенсацпи, и охлаждение капель этого продукта проводят газом с температурой более низкой, чем температура плавления указанного продукта,На чертеже дана схема осуществлешя пред лагаемого способа.В баке 1 временно находится описанныйконденсат. Бак оборудован пропеллерной мешалкой 2. Продукт пз бака 1 насосом 3 по трубе 4 падается в рабочий бак 5, снабжен- О ный водяной рубашкой, предназначенной длянагревания продукта, перемешиваемаго мешалкой 6 до температуры, при которой вязкость продукта достигает степени распыления.Предпочтительной является вязкость, пе прешающая 3000 спуаз. Если вязкость продукдостаточно низкая для расплавления, стаю нагревания можно исключить, ПродуктО 20 25 30 35 40 45 5 55 6065 из рабочего бака 5 подается под давлением измерительным насосом 7 по трубе 8 в распылитель 9, из которого в тонкоизмельчепшом состоянии поступает в сушильный резервуар 10,Этот резервуар состоит в основном из цилиндрической части 11, ось которой расположена вертикально, и конусообразной части 12, соединенной с нижним концом цилиндрической части 11. Цилиндрическая часть 11 окружена охлаждающей рубашкой 12, На границе между цилиндрической и конусообразной частями расположена охлаждающая рубашка 13, предназначенная для предотвращения нагревания конусообразной части, В верхнюю часть цилиндра 11 подается горячий воздух из печи 14 с помощью вентилятора 15 по трубе 16, Струя холодного воздуха из холодильника 17 поступает через теплообменник 18 с помощью вентилятора 19 по трубе 20 в охлаждающую рубашку 13. -1 асть холодного воздуха по трубе 20 и ответвлению ее 21 подается в резервуар по касательной к внутренней стенке цилиндрической части 11 и образует воздушную завесу, предотвращающую прилипание распыленной смолы к этой стенке. Таким образом в верхней части сушильного резервуара поддерживается высокая температура, а в нижней части и около стенок ее - низкая температура, При воздействии атмосферы с высокой температурой происходит частичное отверждение фенольной смолы в распыленном продукте; эта температура порядка 100 - 200 С достаточна для быстрого испарения растворителя и других летучих ингредиентов, содержащихся в смоляном продукте, Низкая температура от 5 до 50 С обеспечивает быстрое охлаждение нагретых частиц.1 аким образом, продукт, поступающий из распылителя 9 в сушильный резервуар 10 образует жидкие сферические частицы в атмосфере с высокой температурой, в которой одновременно испаряется растворитель и другие летучие компоненты. Если распыляется продукт, содержащий резольную смолу, то за счет способности к самоотверждению ускоряется ее частичное отверждение, Затем жидкие частицы опускаются в атмосферу с низкой температурой и охлаждаются до образования твердых гранул, которые подают на внутреннюю поверхность стенки конусообразной части 12 сушильного резервуара.Конусообразная часть имеет на внутренней периферической поверхности воздушный очиститель 22 с рядом отверстий, способный вращаться с небольшой скоростью с помощью мотора 23. Воздух, выбрасываемый из отверстий воздушного очистителя 22, предотвращает прилипание твердых частиц к внутренней стенке конусообразной части 12 и удаляет твердые частицы в нижнюю часть конуса 12. Верхний конец этого конуса соединен с трубой 24, через которую поступает воздух из вентилятора 25. Воздух, поступивший по трубе 24 подает смазывающее вещество, например парафин, из устройства 26 с заданной скоростью. Воздух, содержащий парафин, поступает в конусообразную часть 12, где соприкасается с твердыми частицами смолы, в результате чего каждая частица покрывается смазкой, беспрепятственно перемещается вдоль внутренней поверхности стенки конусообразной части 12, сметается вниз при воздействии воздушного очистителя 22 и выгружается из сушильного резервуара 10 через отверстие на нижнем конце конусообразной части 12.Гранулы, выгружаемые из резервуара 10, поступают по трубе 27, представляющей собой пневматический конвейер, в разделительное устройство 28 в виде рукавного фильтра или циклона при воздействии сжатого воздуха, подаваемого по трубе 29 из резервуара 30. Отделенный воздух удаляется вентилятором 31, а твердые частицы из рукавного фильтра передаются шнеком 32 по трубе ЗЗ в циклон 34, Из этого циклона твердые частицы поступают в резервуар 35 для хранения. Отделенный в циклоне воздух поступает в вентилятор 25 и используется для подачи в сушильный резервуар 10.Опыты, описанные в примерах, производилп с помощью оборудования, изображенного на схеме. Все части в примерах указаны в процентах по весу. П р и м е р 1. 1 моль фенола и 1,9 моль формальдегида конденсируют в присутствии 0,15 моль аммиака при температуре 80 - 100 С в течение 1 час. К полученному продукту добавляют воду в количестве 20"/ от веса продукта и смесь охлаждают до температуры ниже 50 С, чтобы прекратить реакцшо конденсации. После выдержки этого продукта отделяют всплывающую жидкость. К осадку добавляют 5/ по весу метанола и получают продукт, содержащий 73/ твердых компонентов с вязкостью 800 спуаз,Продукт впрыскивают распылителем центробежного типа (скорость вращения диска 1500 об/мин) со скоростью 30 л/час в атмосферу, температура горячей зоны которой 160 С, а температура охлаждающей зоны 35 С.Получают в основном сферические твердые частицы в количестве 20 кг,час. Каждая частица имела размер 70 - 100 мк и т. пл. 70 - 75 С.П р и м е р 2. Продукт, описанный в примере 1, распыляют форсункой диаметром 0,9 мм при давлении 8 кг/см и скорости 80 л/час. Температура горячей зоны равна 190 С, а температура охлаждающей зоны 40-С,Получают частицы диаметром 200 - 300 мк с температурой плавления 65 - 70 С в количестве 55 кг/час.П р и м е р 3. В условиях, описанных в примере 1, используют 2 моль формальдегида и 1 моль фенола. Получают продукт, содержа50 55 60 ций 55 о 4 твердых веществ и имеющий вязкость 400 спуаз,Продукт распыляют распылителем центробежного типа при скорости вращения диска20000 об/мип со скоростью 40 л/час в атмосфере, температура горячей зоны которой185 С, а температура охлаждающей зоны40 С.Получают частицы с размерами от 70 до100 мк и с температурой плавления 70 - 75 Св количестве 20 кг/час.П р и м е р 4. При процедуре, описанной впримере 1, непрерь.вно подаот из трубы 26 вконусообразную часть 12 определенное количество бисамида стеариновой кислоты. Количество биса;пда стеариновой кислоты, подаваемой в конусообразную часть, равно примерно Зо/о от веса смолы, полученной в единицу времени,Получают частицы, покрытые бисамидомстеариновой кислоты, сферической формыдиаметром 80 - 110 мк с повышенной стойкостью в отношении слеживания при хранении.П р и м е р 5. Проводят реакцию конденсации 1 моль фенола и 0,85 моль формальдегида в присутствии 1 о/о щавелевой кислоты впересчете на вес фенола при температуре100 С в течение 3 час. К полученному продукту добавляют 20 о/о по весу охлаждающей воды, чтобы прекратить реакцшо конденсации.Охлажденный продукт выдерживают, всплываюцую жидкость удаляют декантацией и получают новолачную смолу начальной стадииконденсации. К этой смоле добавляют продукт начальной конденсации резольной смолыпри отношении 1: 1 по весу и получают продукт, содержащий 70 о/о твердых веществ связкостью 950 спуаз при 25 С.Полученный продукт распыляют распылителем центробежного типа при скорости вращения диска 20000 об/мин со скоростью35 л/час в атмосферу с температурой горячейзоны 200 С и температурой охлаждаюцей зоны 40 С.Получают частицы сферической формы вколичестве 23 кг/час. Частицы имели размеры70 - 100 мк и температуру плавления 65 -75 С.П р и м е р 6. Продукт начальной конденсации новолачной смолы, полученный как описано в примере 5, и продукт начальной конденсации резольной смолы, полученный, какописано в примере 1, смешивают в весовомотношении 1: 4 и получают продукт, содержаций 72 о/о твердых компонентов с вязкостью870 спуаз.Этот продукт обрабатывают в условиях,указанных в примере 5, и получают частицы сразмером 70 в 1 мк и с температурой плавления 68 - 73 С; количество 25 кг/час.П р и м е р 7. 1 моль фенола, 0,85 о/о формальдегида и 1 о/о цавелевой кислоты от веса фенола загружают в реакционный сосуд и нагре 5 О 15 20 25 30 35 40 45 вают при температуре около 100 С в течение 3 час. Затем к реакционной смеси добавляют 20 о/о охлаждаюцей воды для прекращения реакции и смесь выдерживают в спокойном состоянии, Удаляют всплывающую жидкость, получают продукт начальной конденсации новолачной смолы в жидком состоянии. К этому продукту добавляют 5 о/о по весу гексаметилснтетрамина и эту смесь загружаот в бак для использования в качестве исходного продукта. Смесь имела вязкость около 1200 спуаз при 25 С.Этот продукт непрерывно подают в центробежный распылитель (скорость врацения диска 15000 об/мин со скоростью 30 л/час) и распыляют в атмосфере, с температурой горячей зоны 150 - 160 С и температурой охлаждаюцей зоны 40 - 50 С,В таких условиях получают гранулы в количестве 20 кг,час. Эти частицы имели сферическую форму диаметром в пределах от 70 до 150 мк и с температурой плавления 70 - 80 С,П р и м е р 8. 282 части фенола, 216 частей гексаметилолметаиа и 460 частей 37 о/о-ного формалина смешиваот в реакционном сосу 1, смеси добавляот в качестве катализатора аммиачную воду в количестве, равном примерно 10/о от веса фенола. Смесь нагревают при температуре 60 в 1 С в течение 2 час. После удаляют вспениваюцую жидос декантацией, пол чепцуО омпозицию промывают горячей водой и добавляют 50 частей метанола при ти;ательном перемешивании. Затем смесь сушат в условиях, описанных в примере 1, и получают твердые частицы размерами от 50 - 120 мк с температурой плавления 75 - 85"С. Эти частицы отверждают при нагревании в течение 60 сек ири температуре 150 С.Пример 9. 1 эезольиую смолу, полученную при реакции конденсации фенола и формальдегида в условиях, указанных в примере 1. смешивают с дшштропентаметплентетрамином, взятым в количестве 3/о от веса резольной смолы. Полученную смесь подвергают распылению и в сушке в условиях, описанных в примере 1, и получают гранулы. Гредмет изобретенияСпособ получешя гранул полимеров путем распыления жидкого продукта и последуюцего его охлаждения, отличаюцийся тем, что, с целью осуществления процесса непрерывно и получения гранул в форме почти сферических частиц, кидкий фенолоформальдегидный конденсат распыляют в атмосферу, нагретую до температуры более высокой, чех температура плавления продукта поликондснсдции, и Охлаждение капель этого продусга проводят газом с температурой более низкой, чем температура плавления указанногс продукта.оставтель А, Графки Текрсд Т. Миронов Редактор Л ю расим ова ект 1 одгис ССР Тогрсфа, ир. Сануов,аказ 3112 5ЦНИИПИ Изд. Хе 18 сударственного но де.ча: изо Москва, Ж, 0 Т на ж 496комитета Совета МинистрбретеиЙ и откр.ТнРаугнская наб., д. 4 5