СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ФОРМАЛЬДЕГИДА И СМОЛА, ПОЛУЧЕННАЯ ЭТИМ СПОСОБОМ Российский патент 2014 года по МПК C08G14/10 C08G14/12 

Описание патента на изобретение RU2519775C2

Изобретение относится к способу получения фенолформальдегидной смолы с низким содержанием свободного формальдегида и к полученной этим способом смоле, которую, в частности, используют для пропитки различных материалов, таких как бумага, текстиль, стекловолокно, древесина и т.п.

Из патента RO 117 536 известен способ получения растворимого клея конденсацией в щелочной среде остатков фенола, полученных при производстве фенола, с раствором формальдегида, имеющим концентрацию 35%, при температуре 100оС в течение 20-60 минут. В описании не упоминается содержание свободного формальдегида в получаемом продукте.

В патенте RO 116090 представлен способ получения фенолформальдегидных смол поликонденсацией фенола и/или его производных с формальдегидом, который включает стадии i) поликонденсации производного или смеси производных фенола с формальдегидом в мольном соотношении, лежащем в интервале от 0,5 до 3 молей, в присутствии кислотного или щелочного катализатора при температуре между 35 и 250°С, ii) поликонденсации производного или смеси производных фенола, которые являются такими же, как применяющиеся на стадии i), или отличными от них, с формальдегидом в мольном соотношении, лежащем в интервале от 0,5 до 3 молей, в присутствии кислотного или щелочного катализатора, отличающегося от катализатора на стадии i), при температуре, лежащей в интервале от 35 до 250°С, и iii) смешения продуктов, полученных на стадиях i) и ii), и, возможно, кондиционирования продукта операциями разбавления и/или испарения, и/или компаундирования с различными продуктами кондиционирования.

В описании упомянутого патента не представлена и не предполагается возможность получения фенолформальдегидных смол с низким содержанием свободного формальдегида.

Задачей изобретения является получение фенолформальдегидной смолы с низким содержанием свободного формальдегида, а именно ниже 0,1%.

Изобретение решает техническую проблему за счет способа получения фенолформальдегидной смолы реакцией конденсации фенола с формальдегидом в щелочной среде, отличающегося тем, что 35-50 массовых частей фенола конденсируют с 40-60 массовыми частями формальдегида в водной среде при добавлении щелочного катализатора при температуре 35-65°С в течение 2-3 часов, затем температуру реакционной массы поднимают до 70-90°С и эту температуру поддерживают в течение 1-5 часов до тех пор, пока содержание свободного фенола не будет ниже 6%, затем добавляют при охлаждении 0,1-10 массовых частей меламина и 0,1-13 массовых частей сульфаминовой кислоты или ее солей, и перемешивание продолжают в течение еще 20-40 минут, после чего добавляют 5-20 массовых частей раствора частично гидролизованного поливинилового спирта с концентрацией 20-30% или 1-10% масс. сухого этаноламина, после чего реакционную массу охлаждают до 20°С, и выгружают полученный целевой продукт в виде прозрачного водного желто-коричневого раствора с содержанием твердого вещества 58-68% масс.

Фенолформальдегидная смола, которая заявлена в изобретении, является полученной способом, определенным в п.1 формулы изобретения, и имеет вязкость, определенную в воронке Форда, 15-40 секунд, рН в интервале от 7 до 10, плотность 1,190-1,220 г/см3, менее 6% свободного фенола и менее 0,1% свободного формальдегида.

Изобретение имеет следующие преимущества:

- полученный продукт является экологичным, имея содержание формальдегида ниже 0,1%;

- продукт является стабильным во времени при хранении при температуре 10-20°С;

- способ является легко осуществимым.

Далее здесь приведены 3 осуществления, играющие роль иллюстрации изобретения, а не его ограничения.

Исходные материалы, использованные в примерах, представляли собой имеющиеся в продаже технические продукты.

Частично гидролизованный поливиниловый спирт был получен известным способом, а именно гомополимеризацией винилацетата с последующим щелочным гидролизом поливинилацетата в миксере, причем был получен поливиниловый спирт со степенью гидролиза выше 70%, который содержит гидрофильные и гидрофобные блоки.

Содержание фенола определяли хроматографически.

Содержание формальдегида в смоле определяли реакцией формальдегида и гидроксиламина гидрохлорида и титрованием образовавшейся кислоты раствором гидроксида натрия до рН 3,5, определенного рН-метром.

Пример 1

35 г 100%-ного фенола вводили в 1 л трехгорлую колбу, обеспеченную мешалкой, охлаждающей средой и термометром, и добавляли в нее 40 г 100%-ного формальдегида в виде раствора с концентрацией 45%. После гомогенизации добавляли 3 г NaOH в качестве щелочного катализатора в форме водного раствора с концентрацией 50% за 2 часа пятью порциями. После завершения добавления катализатора реакционную массу нагревали до 80°С и поддерживали при этой температуре в течение 2 часов, после чего при 75°С в течение 3 часов. Около 2 г пробы отбирали из реакционной массы и определяли хроматографией содержание свободного фенола. При его величине ниже 6% начинали охлаждение реакционной массы, и во время охлаждения добавляли 7 г меламина и 7 г мочевины. Охлаждение продолжали до 30°С и, когда достигали этой температуры, добавляли 2 г сульфаминовой кислоты и продолжали перемешивание в течение 30 минут. Из реакционной массы отбирали пробу и определяли содержание свободного формальдегида. Если полученное значение было выше чем 0,1%, то тогда добавляли 2 г частично гидролизованного поливинилового спирта в виде раствора с концентрацией 20%. Перемешивание продолжали в течение еще 30 минут, затем реакционную массу охлаждали до 20°С и выгружали.

Полученный продукт имел следующие характеристики:

внешний вид: прозрачный водный желто-коричневый раствор;

содержание сухого вещества: 59,5% масс.;

вязкость, определенная с помощью воронки Форда: 17 сек;

рН=9;

плотность: 1,19 г/см3;

содержание свободного фенола: 4,8%;

содержание свободного формальдегида: 0,08%; и

время отверждения при 120°С: 13 мин 40 с.

Пример 2

Этот пример проводили подобно примеру 1 за исключением того, что вместо частично гидролизованного поливинилового спирта использовали 2 г триэтаноламина.

Полученный продукт имел следующие характеристики:

внешний вид: прозрачный водный желто-коричневый раствор;

содержание сухого вещества: 59,5% масс.;

вязкость, определенная с помощью воронки Форда: 25 с;

рН=8,9;

плотность: 1,19 г/см3;

содержание свободного фенола: 4,9%;

содержание свободного формальдегида: 0,07%; и

время отверждения при 120°С: 13 мин 45 с.

Пример 3

Этот пример проводили подобно примеру 1 за исключением того, что вместо гидроксида натрия в качестве катализатора использовали гидроксид калия в виде водного раствора с концентрацией 50%. Полученный продукт имел такие же физико-химические характеристики, как характеристики примера 1, но в дополнение была улучшена смешиваемость с водой.

Смолы, полученные в представленных примерах, использовали для пропитки бумаги, предназначенной для меламиновых систем. Полученные меламинизированные системы отвечали требованиям к качеству, предъявляемым к таким продуктам.

Похожие патенты RU2519775C2

название год авторы номер документа
Способ получения лигнофенолформальдегидной смолы 2023
  • Абрамов Алексей Евгеньевич
  • Брыксина Виктория Александровна
  • Павликова Ирина Сергеевна
RU2812555C1
ФЕНОЛЬНАЯ СМОЛА ДЛЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПРОКЛЕИВАНИЯ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОКЛЕИВАНИЯ, ЕЕ СОДЕРЖАЩАЯ 1998
  • Лерик Бернар
  • Тетар Серж
  • Лябб Клер
  • Эспиар Филипп
RU2225416C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОЙ ДИСПЕРСИИ ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ 1991
  • Денисов Г.В.
  • Павлова Л.А.
  • Аким Э.Л.
  • Стебунова Т.А.
RU2035471C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДСОДЕРЖАЩЕЙ СМОЛЫ С ПОНИЖЕННОЙ ЭМИССИЕЙ ФОРМАЛЬДЕГИДА И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ЕЕ ОСНОВЕ 2008
  • Курина Лариса Николаевна
  • Князев Алексей Сергеевич
  • Мальков Виктор Сергеевич
  • Сачков Виктор Иванович
RU2413737C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ РЕЗОЛЬНЫХ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ 2011
  • Шишлов Олег Федорович
  • Талбирски Йорг
  • Трошин Дмитрий Петрович
  • Ковалев Алексей Александрович
  • Баулина Надежда Сергеевна
  • Глухих Виктор Владимирович
RU2448123C1
Способ получения лигнинфенолформальдегидной смолы 2023
  • Бобров Владислав Игоревич
RU2820520C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ 2003
  • Краснов П.Е.
  • Кайбышев А.Ф.
  • Байназарова Э.Л.
  • Паршуков Н.Н.
RU2251555C1
ПРОКЛЕИВАЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН, СОДЕРЖАЩИЙ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНУЮ СМОЛУ, И ПОЛУЧАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ 2007
  • Дус Жером
  • Деконенк Александра
  • Шопэн Вероник
RU2453561C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ 1996
  • Герасименя В.П.
  • Соболев Л.А.
  • Овчаров В.Н.
  • Глебычев Б.С.
  • Рябев В.С.
  • Полещук О.Ф.
  • Гумаргалиева К.З.
  • Соловьев А.Г.
  • Уваров Б.А.
RU2115666C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛОРЕЗОРЦИНОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ 2004
  • Паршуков Николай Николаевич
RU2286355C2

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ФОРМАЛЬДЕГИДА И СМОЛА, ПОЛУЧЕННАЯ ЭТИМ СПОСОБОМ

Изобретение относится к способу получения фенолформальдегидной смолы с низким содержанием свободного формальдегида и к полученной этим способом смоле, которую, в частности, используют для пропитки различных материалов, таких как бумага, текстиль, стекловолокно, древесина и т.п. Способ заключается в том, что фенол конденсируют с формальдегидом в водной среде при добавлении щелочного катализатора при температуре 35-65°С в течение 2-3 часов, затем температуру реакционной массы поднимают до 70-90°С и эту температуру поддерживают в течение 1-5 часов до тех пор, пока содержание свободного фенола не будет ниже 6%, затем добавляют при охлаждении 0,1-10 массовых частей меламина и 0,1-13 массовых частей сульфаминовой кислоты или ее солей, и перемешивание продолжают в течение еще 20-40 минут, после чего добавляют 5-20 массовых частей раствора частично гидролизованного поливинилового спирта с концентрацией 20-30% или 1-10% масс. сухого этаноламина, после чего реакционную массу охлаждают до 20°С, и выгружают полученный целевой продукт в виде прозрачного водного желто-коричневого раствора с содержанием твердого вещества 58-68% масс. Фенолформальдегидная смола, полученная способом, имеет вязкость, определенную с помощью воронки Форда, 15-40 секунд, рН в интервале 7-10, плотность 1,190-1,220 г/см3, менее 6% свободного фенола и менее 0,1% свободного формальдегида. Технический результат - получение смолы с низким содержанием формальдегида.1 з.п. ф-лы, 3пр.

Формула изобретения RU 2 519 775 C2

1. Способ получения фенолформальдегидной смолы реакцией конденсации фенола с формальдегидом в щелочной среде, отличающийся тем, что 35-50 массовых частей фенола конденсируют с 40-60 массовыми частями формальдегида в водной среде при добавлении щелочного катализатора при температуре 35-65°С в течение 2-3 часов, затем температуру реакционной массы поднимают до 70-90°С и эту температуру поддерживают в течение 1-5 часов до тех пор, пока содержание свободного фенола не будет ниже 6%, затем добавляют при охлаждении 0,1-10 массовых частей меламина и 0,1-13 массовых частей сульфаминовой кислоты или ее солей, и перемешивание продолжают в течение еще 20-40 минут, после чего добавляют 5-20 массовых частей раствора частично гидролизованного поливинилового спирта с концентрацией 20-30% или 1-10% масс. сухого этаноламина, после чего реакционную массу охлаждают до 20°С, и выгружают полученный целевой продукт в виде прозрачного водного желто-коричневого раствора с содержанием твердого вещества 58-68% масс.

2. Фенолформальдегидная смола, отличающаяся тем, что она получена способом, определенным в п.1 формулы изобретения, и имеет вязкость, определенную с помощью воронки Форда, 15-40 секунд, рН в интервале 7-10, плотность 1,190-1,220 г/см3, менее 6% свободного фенола и менее 0,1% свободного формальдегида.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2519775C2

Способ и приспособление для нагревания хлебопекарных камер 1923
  • Иссерлис И.Л.
SU2003A1
Способ получения гуматного порошка для обработки глинистых растворов 1957
  • Айзенберг В.Л.
  • Бабаев Н.Б.
  • Балаян Л.И.
  • Гурвич М.М.
  • Касум-Заде Д.С.
  • Лурье З.М.
  • Мискарли А.Г.
  • Мшедов Х.М.
  • Рустамбеков А.Ф.
  • Рустамов Н.Р.
  • Сеид Рза М.К.
  • Фридман И.Д.
SU116090A1
US 4131582 A, 26.12.1978
Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок 1923
  • Григорьев П.Н.
SU2008A1
НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКОНДЕНСАЦИОННЫХ ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ 1992
  • Мухитов И.Х.
  • Невзоров В.Е.
  • Калашников Ю.С.
  • Архиреев В.П.
  • Габутдинов М.С.
RU2048481C1
МОДИФИЦИРОВАННАЯ МЕЛАМИНОФОРМАЛЬДЕГИДНАЯ СМОЛА, СМЕСЬ ДЛЯ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАМИНАТОВ НА ЕЕ ОСНОВЕ 1997
  • Конти Натале
  • Хегер Фридл
RU2184747C2

RU 2 519 775 C2

Авторы

Мунтяну, Ремус

Попенечу Вероника

Даты

2014-06-20Публикация

2010-04-16Подача