Способ получения резольной фенолформальдегидной смолы Советский патент 1976 года по МПК C08G8/10 

1

Изобретение относится к области получения термореактивных смол, в частности к получению резольных фенолформальдегидных смол, с низким содержанием свободных фенола и формальдегида, применяемых для склеивания древесины холодным способом в деревообрабатываюш,ей, судостроительной, вагоностроительной промышленности.

Известны способ получения фенолформальдегидных смол, пригодных для холодного склеивания древесины, путем конденсации фенола и формальдегида в щелочной среде.

Недостатком известных способов получения смол такого типа является то, что в результате конденсации получают смолы, содержащие высокое количество свободных продуктов- фенола и формальдегида. Например, в щироко применяемых в народном хозяйстве смолах марок ВИАМ-Б и Б содержится 21 - 5% свободного фенола.

Известен способ получения резольной фенолформальдегидной смолы с низким содержанием свободных фенола и формальдегида, заключающийся в многостадийной поликонденсации фенола в щелочной среде, устанавливаемой при добавлении 0,4-0,7 моля щелочи на 1 моль фенола, причем первую стадию осуществляют при введении 1 -1,3 моля формальдегида на 1 моль фенола при 50- 55°С с последующим охлаждением до 20-

30°С, вторую - при введении 0,4-0,7 моля формальдегида при 35-55°С с последующим охлаждением до 25-30°С и третью - при введении 0,2-0,4 моля формальдегида при температуре от 80°С до температуры кипения до образования смолы заданной вязкости.

Получаемая при этом смола содержит не более 0,2% свободных фенола и формальдегида, но не высокий процент бромируемых веществ-11,15% и высокую щелочность 4,5- 5,5%, что препятствует ее отверждению на холоду.

Целью изобретения является получение смолы с высоким содержанием бромируемых

веществ и низкой щелочностью, что обеспечит способность смолы к холодному отверждению. Это достигается тем, что конденсацию смолы проводят в присутствии 0,01 - 0,1 моля щелочи на 1 моль фенола в пять

стадий, причем первую стадию осуществляют при 45-60°С с выдержкой 10-20 мин, вторую- при 60-75°С с выдержкой 10-30 мин, третью - при температуре кипения реакционной смеси с выдержкой 30-45 мин, четвертую - при 60-65°С с выдержкой 10-30 мин при введении катализатора - алюмохромфосфатной связки и пятую -вакуум-сущку - при 50-70°С и разрежении 640-680 мм рт. ст. с доведением смолы до содержания сухого

остатка 62±2%.

Пример.

Рецептура, вес. %

(моль):

Фенол кристал100(1) лический

Формалин 37%-ный 160-190 (1,97-2,36)

Едкий натр 40 % -ный

5-9 (0,05-0,09)

Стадия 1. 100 вес. ч. расплавленного фенола загружают в реакционную колбу, туда же загружают по рецепту формалин и едкий натр. Постепенно подогревают до 40-45°С, после чего нагревание смеси прекращают. Дальнейший подъем температуры до 58-60°С достигается за счет экзотермической реакции. При температуре 60°С смесь выдерживают 15 мин.

Стадия 2. По окончании выдержки при 60°С конденсируемую смесь постепенно разогревают до 70-72°С. Выдержку ее при этой температуре продолжают 20 мин.

Стадия 3. Вновь включают подогрев и доводят температуру конденсируемой смеси до т. кип. смолы (97-100°С). Конденсацию смолы при кипении продолжают 35 мин.

Стадия 4. Охлаждают полученный продукт до 60-65°С и при этой температуре при постоянно включенной мешалке вводят соответствуюш,ее рецепту количество алюмохромфосфатов. Доконденсацию на этой стадии процесса при температуре 65°С продолжают 15 мин.

Стадия 5. При герметично закрытом загрузочном отверстии реактора включают прямой холодильник и вакуум-насос и смолу подвергают вакуум-сушке для частичного удаления воды. В процессе вакуумирования доводят концентрацию смолы до 62+2%. По окончании вакуум-сушки полученную смолу охлаждают до 25-30°С. Готовый продукт сливают в емкости для хранения.

Качественная характеристика смол:

Содержание свободного фенола, %, не выше1

Содержание свободного формальдегида, %, не выше

Содержание бромируемых веществ, %, не ниже

15

Щелочность в пересчете на

едкий натр, %, не выше2

Сухой остаток, %60±2

Вязкость по вискозиметру

ВЗ-4 при 20°С, с40-150

Для склеивания древесины холодным способом синтетическую смолу применяют в смеси с кислыми катализаторами.

Формула изобретения

Способ получения резольной фенолформальдегидной смолы, отверждаемой кислыми отвердителями, например для склеивания древесины, многостадийной конденсацией в щелочной среде фенола и формальдегида при их молярном отношении равном 1 : 1,8-2,3, отличающийся тем, что, с целью получения смолы с повышенньш содержанием бромируемых веществ и пониженной щелочностью, что обеспечивает возможность ее использования для склеивания на холоду, конденсацию смолы проводят в присутствии 0,01-0,1 моля щелочи на 1 моль фенола в пять стадий, из которых первую осуществляют при 45-60°С с выдержкой 10-20 мин, вторую -при 60-75°С с выдержкой 10- 30 мин, третью - при температуре кипения реакционной смеси с выдержкой 30-45 мин, четвертую - при 60-65°С с выдержкой 10- 30 мин при введении катализатора алюмохромфосфатной связки и пятую - вакуумсушку при 50-70°С и разрежении 640- 680 мм рт. ст. с доведением смолы до содержания сухого остатка 62±2%.

Наследницей умершего автора изобретения А. Г. Забродкина является О. С. Забродкина.