Способ получения жидких водных фенолформальдегидных новолачных смол Советский патент 1985 года по МПК C08G8/10 

Изобретение касается способа получения жидких водных ф.енолформальдегидных смол, в частности низковязких (с вязкостью ниже 200 пуаз при 20 С) концентрированных смол с улучшенными качественными показателями при переработке и хранении. На основе таких смол изготовляют адгезивы, пенопласты, мастики и т.д Известен способ получения жидкой водной фенолформальдегидной смолы путем конденсации фенола с формальдегидом при их весовом соотношении 100:27 в присутствии соляной кислот при нагревании в течение 3,5 ч с последующим удалением воды. Смола представляет собой высоковязкую жидкость, содержащую 6-8% свободного фенола и 16-20% воды. Применение высоких молярных отношений приводит к тому, что продук конденсации отслаивается от конденсационной и введенной вместе с формальдегидом воды. Причем отслаивани происходит во времени непрерывно и сопровождается существенным нараста нием вязкости продукта. В результате высоковязкая смола, полученная этим способом и представляющая собой вязкую систему агрегативных частиц различного молекулярного веса и размера нестабильна npiH храненил. Целью изобретения является получение низковязкой смолы стабильной при хранении. Для этого по предложенному спо. собу концентрацию фенола с формальдегидом в кислой среде проводят при молярном соотношении 1:0,7-0,9 при 70-90с до повьшения коэффициента рефракции на 0,05-0,12. По завершении операции конденсации про водят нейтрализацию продукта реакции до рН 4-8 и удаляют часть воды при температуре не выше 100 С, например, сушкой под вакуумом до содержания ее в пределах 7,5-15 мас.% Наилучшие результаты по вязкости и стабильности смолы дает нейтрализация продукта до рН 7,1-8,5. Конденсацию фенола с формальдегидом проводят в присутствии кислот ного катализатора (НСР, Hj 50ц, Е. РО и т.п.) до достижения заданной степени превращения. Нейтрализаци1в проводят щелочами либо основаниями. При применении оснований щелочноземельных металлов и серной кислоты, как катализатора конденсации, образуется соль, нерастворимая в продукте конденсации, и возможно удаление катализатора конденсации путем фильтрации смолы. Воду из смолы можно удалять любым способом, наиболее эффективна вакуум-сушка, обеспечивающая в конечном продукте оптимальное количество воды, т.е. 7,5-15 мас.%. По предложенному способу получают смолу - жидкость с вязкостью не выше 200 пауз при , слабым запахом фенола и формальдегида. Она растворима в полярных органических растворителях и нерастворима в воде. Совмещается с различными наполнителями . Смола содержит, мас.%: свободного фенола 8-20, свободного формальдегида 0,2-4, воды 7,5-15. Метильные группы , содержащиеся в смоле до 3-4%, в случае проведения сушки смолы при рН 7,18,5 улучшают гидрофильность смолы, уменьшают вязкость и увеличивают стабильность конечного продукта. Смола не изменяет своей вязкости при обычных условиях хранения в течение нескольких месяцев. При этом не нарушается гомогенность и сохраняются такие важные для последующей переработки характеристики, как скорость полимеризации (сшивки), скорость и полнота пропитки наполнителя, совмещаемость с ингредиентами адгезива композиций для вспенивания и т.п. Молекулярньй вес конечного продукта (450-850) не отличается или очень мало отличается от молекулярного веса традиционных твердых новолачных смол. По этой причине изделия, полученные на основе предложенной смолы, имеют аналогичные физико-механические свойства с изделиями на основе твердых новолачных смол. Предложенная смола более технологична при переработке. Пример 1.1 моль фенола конденсируют с 0,9 молями формальдегида, взятого в виде 37 мас.% водного раствора (формалин), в присутствии каталитических количеств серной кислоты (рН среды 1,2). Синтез ведут при 80-85С. в течение времени, достаточного для возрастания коэффициента рефракции реакционной смеси на 0,08. При этом содержание свободного фенола снижается до 16,2%. Далее смесь нейтрализуют 40 мае.7, водного раствора до рН 4,3 и высушивают под вакуумом (100 мм рт.ст.) до содержания воды в конечном продукте 9,1%. Полученная смола представляет собой легкольющуюся жидкость темно-вишневого цвета со слабым запахом фенола и формальдегида. Вязкость смолы при по Хепплеру составляет 48 Пз, содержание фенола , мол.вес 61

Вязкость смолы после хранения в течение двух месяцев практически не изменяется.

Пример 2. 940 вес.ч.фенола конденсируют с 490 вес.ч. 37%-ного формалина в присутствии 35 вес.ч.

концентрированной ортофосфорной кислоты как катализатора. Синтез смолы ведут при 85-88 С для снижения содержания свободного фенола

до 17%. Далее реакционную смесь нейтрализуют щелочными до рН 8,3 и проводят сушку под вакуумом до остаточного содержания в смоле воды 8,5%. Вязкость смолы 35 Пз, содержание метилольных групп около 1%-.

Пенопласт, изготовленный на основе такой смолы, имеет следующие показатели:

Коксующаяся плотность35-40 кг/м Предел прочности при сжатии 1,1 кг/см Предел прочности при изгибе 1,6 кг/см

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ВОДНЫХ ФЕНОЛФОР1-1АЛЬДЕГИЦНЫХ НОВОЛАЧ- НЫХ смол путем конденсации фенола с формальдегидом при нагревании в кислой среде с_ последующим удалением воды, отличающийся тем, что, с целью повышения, стабильностисмол и понижения их вязкости, конденсацию фенола с формальдегидом проводят при их соотношении '1:0,7-0,9 при 70-90 С до возрастания коэффициента рефракции на 0,05-0,12, полученный продукт нейтрализуют до рН 4- 8,5 и удаляют из него воду при температуре не вьше 100 С до содержания ее в готовом продукте 7,5- 15 мас.%.2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что продукт, полученный при кислотной конденсации, нейтрализуют до рН 7,1-8,5.