Способ получения фенолформальдегидного связующего

Союз СоветснмхСоцмалист 1 ческмхРеспублик Оп ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМХ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 н 859386(22) Заявлено 03,07,78 (21) 2636881/23-05 с присоединением заявки,% Гооудеротееииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНО СВЯЗУЮЩЕ ГОвается чер ления. Кро бодных мо повышенную система рассл з несколько днеиме того, повышен 11 омеров при перерзагазованность,после приготовсодержание своботке создает 5Наиболее бли агаемому явл ким к Изобретение относится к способу полученияфенолформальдегидного связующего, предназначенного для пропитки хлопчатобумажных исинтетических материалов, применяемых впроизводстве фильтрпатронов,Известные органические связующие на основе фенолформальдегидных и мочевиноформальдегидных смол, применяемые для про.нитки волокон, не обеспечивают получениеизделий с высокими прочностными свойствами и водостойкостью,Известнб связующее для минерало- и стекловатных изделий, содержащее фенолоспиртыв виде 48-52,9%-ного водного раствора, бориую кислоту и уротропин или аммиак 11).Уротропин или аммиак в данном случаевводят в состав связующего для зффектив.ного ускорения процесса поликонденсации.Использование борной кислоты для нейтрализации свободной щелочи позволяет несколькоповысить водостойкость фенолоспиртов в отвержденном состоянии, однако в результатенейтрализации получается система нестабильнаяпри хранении, а в случае добавления аммиака ется способ получения связующего, предназначенного для пропитки минераловатного ков.ра, содержащего в своем составе фенолмочевино-формальдегидный олигомер, борную кислоту и воду, Процесс поликонденсации прово.дят в 2 стадии. Исходные компоненты дляреакции берут в соотношении фенол: формальдегид: мочевина 50 - 85; 60 - 120: 15 - 50 вес.ч.Борную кислоту вводят в количестве 1,5 - 151,6% от веса реакционной смеси. На первойстадии проводят конденсацию фенола и фор.мальдегида в присутствии щелочи при 70 - 75 Св течение 1,5 ч. На второй стадии вводят60%-ный раствор мочевины и продолжают конденсацию при 70-75 С до достижения содер.ожания сухого состава 50 + 2%. Готовый про.дукт охлаждают, вводят борную кислоту иперемешивают в течение 10 - 15 мин.-Я 3,5Я чевина 2,5 рная кислота Полученное связующее характеризуется сле дующими показателями:Содержание сухого остатка,% 502Содержание свободюгофенола,% 2 - 2,5Содержание свободногоформальдегида,%Содержание щелочи,%Прочность при статическомизгибе, кгс/см в исход.1 Оном состоянииПосле кипячения в те.чение 4 ч 1,8Связующее обладает хорошей водораствори. мостью и низкой щелочностью. 2) . 13Однако указанное связующее содержит большое количество свободных мономеров н изделия на его основе имеют недостаточную прочность и водостойкость, Наличие в связую. щел большого количества фенола и формаль. дегида в свободном состоянии, обладающих токсическим действием, затрудняет его использование и требует значительньх затрат на дополнительные вентиляционные системы, обеспечивающие безопасную концентрацию паров фенола и формальдегида в производственных помещениях.Цель изобретения - повышение прочности и водостойкости связующего в отвержденном состоянии. 4Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем поликонденсацию фенола с формальдепщом в присутствии гидроокиси натрия с последующим вводом в реакционную массу мочевины и борной кислоты, поли- конденсацию проводят при ступенчатом вводе формальдегида и гидроокиси натрия, причем первую стадию проводят при 96 - 100 С и весовом соотношении фенол: формальдегид: : пщроокись натрия 50 - 85: 20 - 55. 0,5 - 2,6 в течение 5 - 35 мин, на второй стадии вводят 7,5-40 вес.ч. формальдегида и 1. - 3,4 вес,ч. гидроокиси натрия и продолжают конденсацию в течение 1 - 5 ч, затем добавляют 7,2 - 42,5 вес.ч, мочевины, 1,25 - 6,5 вес,ч. борной кислоты и реакционную массу выдерживают при 40 - 65 С в течение 10 - 30 мин,П р и м е р ы 1 - 3. 1-я стадия. В аппарат, снабженный мешалкой и холодильником, загружают в соответствии с рецептурой, приведенной в табл, 1, фенол, первую порцию формальдегида и перемешивают, Затем вводят первую порцию гидроокиси натрия и нагревают при непре. рывном иерем ешивании до температуры кипения, Реакцию проводят до получения фенолформальдегидного олигомера с вязкостью 12 - 22 мПа с.Таблица 2 мерам Фенолформальдегидныйолигомер 45,86 49,82 42,8 Метилольные производные мочевины 9,44 8,78 16,1 Тетраборат 1,7 0,6 1,3 43,0 40,8 39,8 ФКачество полученного водорастворимого фе, зуется показателями, приведенными в нолформалъдегидного связуюшего характери- табл, 3. Таблица 3 Прозрачная жидкость темно-коричневого цвета Внешний вид Содержание нелетучихвеществ,% 51.3 52,6 52,9 Содержзние свободногофенола, % 0,72 0,35 0,53 Содержание свободногоформапьдегида, % 0,48 0,7 0,16 0,47 0,8 0,28 1 целочность, % 20,2 24,5 37,1 Вязкость, мПа. с. 20 20 20 Число осзждения, мл 55В табл. 4 приведены показатели, характеризующие прочность и водостойкость предлагаемого связующего в отвержденном состоянии по сравнению с известным,На основе связующего, полученногопредлзгаемым способом, приготовлены об.разцы для проведения лзбораторных ис.пытаний,5 859386Н-я стадия. К фенолформальдегицному оли.гомеру, полученному на 1-й стадии, добавля.ют вторую порцию формальдегида и гидро- окиси натрия и проводят реакцию при 55 - 75 С в течение 1,5 - 6 ч до достижения вязкости фенолформальдегидного олигомера б8-40 мПа с. Затем в реакционную массу при 40 - 65 С вводят мочевину и борную кислоту, выдерживают при указанной температуре в течение 10 - 30 мин и охлаждают.В табл. 2 приведен состав готового связующего.859386 Таблица 4 казатель Прочность при статическизгибе, кгс/см 48,3 сходном состоянии после кипяченичение 4 ч ысокая В табл, 5 представ зующие своиства мин ных на основе связую собу в сравнении с изв лученно ается т аблица каза Расход связующего, кг/ рочность на разрывг(см 0,122 10 жимаемость, % тносительное изменениесжимаемости, % 5 при снижении рас-21 - 23% прочностные видно из тавязующего наа плит на ег находятся на которым покао основ , а по вестным превосходя ленные на остособу, кото и предлагае ГОСТа, предь марок, и не изобретения Формула Способ получешязуалцего, включ Какхода ссвойствуровнезателямизготовному све, чтоВИЯМзалпах клеящая способность связующего,предлагаемым способом, подтвере свойствами минераловатных их, Минераловатные пли нове связующего по изве рое взято в том количест мое, не отвечают гребоваявленным к плитам укапрнгодлы к эксплуатации фенолформальцепщногоощий пониконденсацию фелены данные, характериаловатных плит, изготовленего по предлагаемому спо.стным (по ГОСТ 9573 - 72). пола с. формальдегидом в присутствии пщроокиси натрия с последующим вводом в реак.ционную массу мочевины и борной кислоты,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения прочности и водостойкости в отвержденном состоянии, поликонденсацию проводят при ступенчатом вводе формальдепщаи гидроокиси натрия, причем первую стадиюпроводят при 96 - 100 С и весовом соотноше.нии фенол: формальдегид: гидроокись натрия50 - 85: 20 - 55: 0,5 - 2,6 в течение 5 - 35 мин,на второй стадии вводят 7,5 - 40 вес.ч. фор.лаль.дегида и 1 - 3,4 вес,ч. гидроокиси натрия ипродолжают конденсацию в течение 1 - 5 ч,затем добавляют 7,2 - 42,5 вес.ч. мочевины,1,25 - 6,5 вес.ч. борной кисло 1 ы и реакцион.10 859386 Составитель Н. КосмачеваТехред М. Рейвес Корректор Е. Рошко Редактор В. Петра 1 п Подписное Тираж 530 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва; Ж - 35, Раушская набд. 45Закаэ 7466/40 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 нуто массу вьц,ерживавт при 40 - 65 С в течение 10-30 мин. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Яе 422752,кл, С Э 8 1. 61/10, 1974.2. Производство фенолоспиртов периодичес.ким методом. Технологический регламент Кеме.ровского завода "Карболит", Чф 11 - 133-72.