Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы Советский патент 1987 года по МПК C08G8/28 C09J3/16 

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения модифицированной фенолформальде- гидной смолы, используемой в клеевых составах, а также при получении ком- позиционных материалов.:

Цель изобретения - снижение концентрации свободного фенола в смоле.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром обратным холодильником, загружают, мае.ч.: фенол 17,10; щелочь 14,95 и воду 18,8 (из расчета на 46% сухих веществ), перемешивают и в образовавшийся фенолят порциями добавляют при 40 С измельченной осадок предгидроли затов сульфатцеллюлозного производства. Карамельный осадок предгидроли- затон целлюлозно-бумажного произ- водства (карамель) , представляет собой темно-коричневую углеподобную хрупкую массу, легко размалываемую механически в порошок. Она содержит: собственно лигнина (по Комарову) 90% водная вытяжка (1 г продукта в 100 мл кипящей воды) имеет рН.3,0-3, влажность технологического продукта 15-40%, легко выветриваемая до воз- душно-сухого Состояния, растворимость в 1 н растворе NaOH 90-97%.- Содержание, %: С 62-64; Н 5-6; зольность продукта 0,2-0,4. Продукт содержит, %: ОН 3,0; СООН 1; СО 2,3-2,

После полного растворения карамели вводят первую порцию 43,9 формалина, доводят температуру до 80 С и выдерживают при этой температуре 40 мин. Затем смесь осторожно в течение 15 мин доводят до кипения и кипятят 10 мин. После кипячения смес за 10 мин охлаждают др 80 С, вводят вторую порцию 4,25 форм-алина, за 5 мин температуру повьшают до 85 С и выдерживают -при этой температуре . до достижения.вязкости смолы, 0,83 Па/с по вискозиметру ВЗ-4. Весовое соотношение исходных компонентов - фе- кола, формальдегида;карамели и щелочи соответственно 1:0,9:0,4:0,3.

Характеристика смолы. Свободный фенол 0,1%, свободный формгшьдегид 0,15%, вязкость 0,83 Па/с (по ВЗ-4). Жизнеспособность смолы 2 мес.

Пример 2. Загружают те же количества фенола, щелочи, воды и карамели как в примере 1. После пол5

0 5

- -.

ного растворения карамели вводят 1 порцию формалина при 41°С, доводят температуру до 82°С и выдерживают 42 мин, затем смесь осторожно в течение 13 мин доводят до кипения и килятят 10 мин. После кипячения смесь за 12 мин охлаждают до 82°С, вводят вторую порцию формалина, за 7 мин температуру повышают до и выдерживают при этой температуре 30 мин, до достижения вязкости 0,90 Па/с (по ВЗ-4).

Весовое соотношение исходных компонентов аналогично примеру 1.

Характеристика смолы. Свободный фенол 0,1%, свободньй формальдегид 0,15%, вязкость 0,90 Па/с (ВЗ-4). Жизнеспособность смолы 3 мес.

Пример 3. Загружают те же количествафенола, щелочи, воды, - карамели, как в примере 1, вводят порцию формалина при 42 С, доводят температуру до 85 С и выдерживают- 45 мин, затем смесь за 15 мин доводят до кипения и кипятят 10 мин. После кипячения смесь за 15 мин охлаждают до 85 С, вводят вторую порцию формалина, за 0 мин температуру повышают до 90 С и выдерживают при этой температуре 30 мин до достижения вяз-, кости смолы 0,93 Па/с (БЗ-4).

Весовое соотношение исходных компонентов аналогично примеру 1.

Характеристика смолы. Свободньй фенол 0,1%, свободный формальдегид 0,16%, вязкость 0,93 Па/с (по ВЗ-4). Л{изнеспособность смолы 3 мес.

Примеры 4,5,6 проводят в условиях, аналогичных условиям примеров 1, 2, 3 при следу ош,ем соотношении фенола, формальдегида, карамели и щелочи соответственно 1:1:0,7:4.

Характеристика смолы. Свободньй фенол 0,13%, свободньш формальдегид 0,1%, вязкость 0,83-0,93 Па/с (по

ВЗ-4). Жизнеспособность смолы 2,5 мес. I

Примеры 7,8,9 проводят в условиях, ансшогичных примерам 1,2,3 при следующем соотношении фенола,- формальдегида, карамели, щелочи соответственно 1:1,1:1:0,6. Характеристика смолы. Свободньй фенол О,13% свободный формальдегид 0,1%, вязкость 0,82-0,93 Па/с (по ВЗ-4). Жизнеспособность смолы 2,5 МНС.

Некоторые свойства смолы приведены в табл.1.

Choco6 получения I

Смолу используют при производстве фаиеры. Клеящие свойства определяют по ГОСТ-96-24-72.

На сосновый шпон влажностью 4-7% вносят клей в количестве 120- 160 г/м . Плиты шпона собирают в пакеты, выдерживают на воздухе 10- 20 мин и склеивают при 120t3°C. Из каждого склеенного листа вырезают образцы формой и размерами соответствующими ГОСТу, выдерживают в кипящей воде в течение 1 ч и через 24 ч на испытательной машине по ГОСТ 7855-74 определяют максимальную на- грузку, разрушающую образец при скалывании по клеевому шву, вычисляют механическое напряжение. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Таблица 2

1,06 1,27

Не менее

0,8 Ша

Таблица I

После разбавления водой до содержания сухих веществ 9-11% смолу используют в производстве твердых древесно-волокнистых плит. В древесное волокно, полученное из древесины хвойных пород со степенью размола 24%, концентрацией массы 1,9%, добавляют серную кислоту до , за- тем вводят парафиновую эмульсию, смолу в качестве 0,5% и массе абсолютно сухого вещества, тщательно перемешивают, загружают в отливную машину для обезвоживания и формования влажного ковра. Влажные плиты прессуют при 186°С, давление 250 см в течение 10 с и сушат при давлении 50 кг/см , в течение 300 с. Затем плиты в закалочных камерах выдерживают при в течение 4 ч. Из отливочных плит вырезают образцы соответственно ГОСТ 19592-80. Проверку прочности на изгиб производят на иcпытa f тельной машине по ГОСТ 7855-74.

Водопоглощение и набухание определяют через 24 ч после выдерживания их в воде при 20 С. Результаты испытаний приведены в табл.3.

Предел прочности на изгиб, кг/см

Набухание, %

Водопоглоще- ние, %

Формула нзобретени-я

Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы конденсацией фенола, формальдегида и лигнин- содержащего сырья при нагревании в присутствии гидроксида натрия, отличающийся тем, что, с целью снижения концентрации свободного фенола в смоле, в качестве лигнин- содержащего сырья используют карамельный осадок предгидролизатов суль- фатцеллюлозного производства и конденсацию проводят путем смешивания при 40-42 С карамельного осадка феСоставитель Л.Валуев Редактор И.Сегляник /Гехред М.Моргентал Корректор С. и1екмар

...i....i«.-.«.-....-- -.- - - - -- --.-- -

Заказ 1866/25Тираж 438Подписное

Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектнля, 4

Таблица

580 18

24

350-400

Не более 20

Не более 30

нола, воды и гидроксида натрия, добавлением к смеси 90-92% всего коли-, чества формальдегида, нагреванием смеси до 80-85 С, выдерживанием при этой температуре 40-45 мин, и последующим нагреванием до кипения, кипячением в течение 10 мин, охлаждением смеси до 80-85 С, введением оставшегося количества формальдегида и выдерживанием при 85-90 С до достижения вязкости смолы 0,83-0,93 Па/с при. массовом соотношении фенола, формальдегида карамельного осадка и гидроксида натрия 1:0,9-1,1:0,4-1:0,3- 0,6.

Изобретение относится к области производства композиционных материалов, а именно к получению модифицированной фенолформальдегидной смолы с пониженным содержанием свободного фенола (О, 1-0, 3%), которую используют в качестве связующего. Смолу получают смешиванием при 40- 42 С карамельного осадка предгидро- лизатов сульфатцеллюлозного производства, воды и гидроксида натрия, добавлением к смеси 90-92% всего количества формальдегида, нагреванием смеси до 80-85 С, выдерживанием при этой температуре 40-45 мин и последующим нагреванием до кипения, кипячением в течение 10 мин, охлаждением смеси до 80-85 С, введением оставшегося количества формальдегида и выдерживанием при 85-90 с до достижения вязкости смолы 0,83-0,93 Па/с при массовом соотношении фенола,формальдегида, карамельного осадка гидроксида натрия 1: (0,9-1,1): (0,4-1,0): :(0,3-0,6). 3 табл. 2 ел о О)