Способ конденсации фенолов с древесиной Советский патент 1934 года по МПК C08L61/10 C08L97/02 

Предлагаемое изобретение касается способа получения продуктов конденсации фенолов с древесиной.

Первое сообщение о продуктах конденсации фенолов с целлюлозой и древесиной принадлежит Mouthner (герм, патент № 247181). По Mouthner, для приготозления жидкого продукта кснденсации в смесь, состоящую из 1 кг фенола и 100 г серной кислоты, постепенно вводят 350 г хлопка или опилок и процесс проводят при нагревании до температуры 75-100°.

Позднейшие патенты не вносят существенных изменений в методику проведения этой реакции, так как в них только варьируется род применяемого фенола и углевода, а также методы перевола смолы в твердое состояние. Stogdell Stckes (амер. патент № 1721315) конденсирует фенол- и целлюлозу одержащие вещества при высокой температуре под давлением, Joseph Meigs (амер. патент № 159-342) описывает процесс кондгисацни фенола с гексозами или легко получаемыми из них дисахаридами, в присутствии катализаторов при т мпературе выше 100°. По выщеуказаиному патенту фенол нагревают с глюкозой в присутствии 0,8 HgSO,, уд. веса 1,84 при 1Ь6°, причем

(259)

В продолжение реакции часть воды отгоняется. При этом получается черная, хрупкая, пла г,-ая и растворимая в спирте смола. При нагревании с гексаметил нтетрамином она пе.еходит в неплавкую и нерастворимую массу. Novotny и Romieu (англ, патент № 2 8193) указывает на возможность применения самых разнооб;а ных видов углеводов и углеводосодержащих веществ дерева, древесной муки, бумажных отходов, pi совой и овсяной шелухи, от: убей, соломы, кукурузной кочерыжки, хл пковых оч сов, декстрин, и т. п. Henry Webert (амер. патент № 163365) обрабатывает целлюлозу протравливающими средствами, которые одновременно служат катализаторами, конденсирует с фенолом и потом с формальдегидом. В качестве протравливающего средства сл жат щелоч ые соли, растворимые в соде и аммиаке. Наиболее подходящими являются пинкаты, , станниты, а.пюминаты, титанаты. Вместо целлюлозы мсжно применить крахмал или сахар.

Однако до сих пор все предложенные в перечисленных патентах методы не получили пр- ктического значения вследствие невысоких механических свойств пластических масс, получаемых из смолообразных продуктов конденсации фенолов с древесиной и другими М1териалами углеводного характера.

Автором изобретения установлено, что качества продуктов конденсации фенолов с древесиной могут быть значительно улучшены и доведены до пределов, соответствующих феноло-формальдегидным конденсационным продуктам высшего класса S (по герм, классификации V. D. Е.). Установлено также, что вместо обычны фенолов и крезолов с успехом могу г быть применены кислые части фракций торфяной, буроугольной и сланцевой смолы прибалтийских сланцев, состоящие в первых двух случаях из сложных смесей высших фенолов, из эфиров и кислот, а в последнем из малоизученной смеси кислых соединений (настоящих фенолов не содержащих). Эти фракции получаются пу гем обработки соответствущих частей буроугольной ТОРФ1НОЙ и сланцевой смолы прибалтийских сланцев раствором щелочи, отдувки щелочного раствора паром, разложения кислотой и перегонки выделенных ки:лым частей. Оказалось, что значительноз улучшение свойств продуктов конденсации фенолов (фенол, крезол) и древесины может быть достигнуто при введении в фенол до начала реакции ила непосредственно в реакционную смесь небольшого коли чecтвa феноло-альдегидной смблы новолачного типа, после чего реакция конденсации с древесиной проводи гея в присутствии кислого катализатора при нагревании до полного растворения древесины и к полученному черному смолообразному продукту нереактивного типа при изготовлении пластической массы добавляется необходимое количество гексаметилент трамина(или дру того отвер.чкдающего вещества). Явление значительного улучшения свойств продукта при описанной обработке ни в каком случае не может быть объяснено простой примесью к получаемой массе более механически прочного фенопласта(новолак и гексаметилентетрамин). Так, если продукт конденсации фенола с древесиной при переработке его на пластическую массу путем смешивания с 10-20% гексаметилентетрамина и древесной муки (в качестве наполнителя)

дает материал со следующими механическими свойствами:

Прочность на удар3,5-4,5 кг см/ем

Прочность на изгиб500-600 Kijcjtf,

ТО уже добавка 10/о по весу смолы феноло-альдегидного новолака повышает свойства (аналогичным образом приготовленной) конечной пластмассы до

Прочности на удар6,4 кг см/сл

Прочности на изгиб710 кгсм

Естественно, что такие высокие показатели не могут быть отнесены за счет влияния феноло-альдегидной смолы, как примеси, так как они не всегда легко достижимы и при условии применения чистого феноло-альдегидного пластика.

Пример 1 :10 ч. феноло-альдегидной новолачной смолы растворяют при нагревании в 100 ч. фенола или крезола, затем добавляют 3 ч. концентрированной серной кислоты и постепенно при температуре 120-130° ваодят 65 ч. воздушно-сухих древесных опилок до полного их растворения. После охлаждения получается черная твердая смола, которая перерабатывается на штамповочную пластическую массу обычным путем, при добавке от 14 до 17 ч. гексаметилентетрамина. Пример 2. Обработка coj-ласно примеру 1 с тем отличием, что новолачная смола вводится после растворения в феноле древесины.

Пример 3. К 100 ч. щелочной вытяжки из торфяной смолы, кипящей в преде.аах 180 до 300° или отдельным фракциям в этих пределах добавляется 5 ч. концентрированной серной кислоты и затем при температуре 110-135° постепенно при размешивании добавляется 55 ч. воздушно-сухих древесных опилок до полного их растворения. Полученная смола перерабатывается на штамповочную термореактявную массу, как указано в примере 1.

Пример 4. К 100 ч. щелочной вытяжки из смолы прибалтийских сланцев добавляется 2,5 ч. концентрированной серной кислоты и постепенно при температуре 110-135° при п.-ремешиванин добавляется 50 ч. воздушно-сухих опилок до полного их растворения. Полученная смола пгрграбатызается на пластическую массу согласно примеру 1.

Предмет изобретения. .

1. Саособ кочденсацяи фенолов с доевесиной, отличающийся тем, чго з феноле прецваритгльно растворяют фаноло-альдегидную смолу новолачного тлпа идя добавляют ее в процессе ргакцяи конден:ац;-1и с древесиной.

2.Применение с древесиной вместо обычных фенолов кислой части торфяной или буроугольной смолы, кипящей в пределах 180-300°, или: отдельных ее фракций.

3.-Применение с древесиной вместо обычны с фенолов фракции смолы прибалтийских сланцев, кипящей в пределах 180-300°, или отдельных ее чаете;, или кислой части этой фракции.