Способ получения модифицированной фенолформальдегидной смолы Советский патент 1982 года по МПК C08G8/28 

Изобретение относится к получений фенолформалитов - смол, содержащих ароматические углеводороды, применяемых в качестве клеевых составов, связующих прессматерналов, добавок к .битумам.

Известно фенолформальдегидное связующее, содержащее фенолформальдегидный олигомер сiмолекулярной массой 250-350 при следующем соотношении компонентов t Фенолформальдегидный олигомер молекулярной массой 250-350 85-88 Фенол5-13

Вода2-7

а также способ его получения, включающий конденсацию фенола и параформальдегида в присутствии гидроокиси щелочного металла при 5065®С при ступенчатом вводе катализатора ti .

Известен также одностадийный способ получения и состав феноформалитов. Одностадийность в указанном способе достигается путем использования в качестве ароматического компонента природных -и искусственных ароматических углеводородов .

В известном способе используют сырой антрацен - дешевое коксохимическое сырье. Соотношение компонентов реакционной смеси такое: на 1 вес.ч. сырого антроцена 2 вес.ч. фёнсхпа и 0,575 вес.ч. формальдегида При синтезе используются катализаторы кислотного типа (НСб, ZnCfj) в кбличестве 1% от веса смеси. Синтез

10 проводят при 95-100с в течение 2-5 ч.

Смолы, полученные известным способом, обладают недостаточно высокими текучестью, ударной вязкостью и электрической прочностью.

15

Цель изобретения - повышение текучести смолы, увеличение ударной вязкости и электрической прочности . материалов на основе получаемых

20 .смол.

Цель достигается тем, что согласно способу получения модифици- рованной фенолформальдегидной смелы, включающем конденсацию фенола, фор25мальдегида и смолистых ароматических соединений в присутствии кислотного катализатора при 60-90с, в качестве смолистых ароматических соеДййений берут пековый дистиллат

30 фракционного состава вес.%: До 270°С 30 До 17 Невыкипакиций остаток Остальное с содержанием нафталина 0,1 с содержанием фенола 1,27 ве вязкостью C(jQ с и ПЛОТНОСТЬЮ 1,11 г/см в количестве 30-100 вес на 100 вес.ч. фенола. Способ осуществляют следующим образом. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают расплавлен ный фенол и пековый дистиллат. В нагретую до смесь при.постоЯННОМ перемешивании вводят формаль дегид в виде 30% водного раствора формалина и концентрированную соля кислоту. Продолжительность синтеза колеб лется от 1 до б ч при 60-97 С. Гот вук фенолФормальдегидную смолу отм вают теплой водой до рН 7,0, после чего csTnaT. .. Получаемая смола имеет следующи свойства: Температура каплепадения, С56-82 Температура размягчения по кольцу и шару, °С47-76 Скорость отверждения с 10% ГМТА, с при 150°С59-194 при 180°С .25-150 Степень отверждения, % при 150°С43-83 при 18.0 с54-96 Пример, 1. В трехгорлую ко снабженную обратным холодильником термометром и мешалкой, загружают 50 г расплавленного фенола и 26. г пёкового дистиллата (весовое соотношение фЕнол+пековый дистиллат 2:1). Доводят температуру реакцион ной среды до и при интенсивном перемешивании добавляют по кап лям 14,4 г формальдегида (весовое соотношение фенол:формальдегид 1: ;0,287) в виде 30%-ного раствора (47,9 г) с 2,25 г концентрированн НС (3% от суммы фенол ч-пековый ди стиллат). Температуру реакционной среды повышают до 87-95 с. Продол тельность реакции составляет 2 ч. Приэтом получают смолу темнокоричневого цвета. Е,е отмывают и шат до постоянного веса. Выход п,о фенолу составляет 136,8 вес.%. Смола имеет следукяцие характер тики: Температура каплепадения,с82 Температура размягчения по кольцу и шару, с Скорость отверждеиия, с при .150 С79 при 180°С41 Степень отверждения, % при ,4 при 180°С 94,4 Пример2. По примеру 1 в реактор загружают 50 г расплавенного фенола и 50 г пёкового истиллата. Нагре вают смесь до 60с и вводят по каплям 14,4 г формальегида в виде 30% водного раствора формалина (весовое соотношение фенол: формальдегид 1:0,287) и 2,25 концентрированной соляной кислоты HCS р вес,% от суммы фенола и гГекового дистиллата) . Продолжительность реакции составляет 4 ч 40 мин. Полученную смолу отмывают до рН 7,0 и сушат до постоянного веса. Выход по фенолу составляет 120,2 вес.%.. Смола имеет следующие характеристики:Температура каплепадения, °С76 Температура размягчения по кольцу и шару, с67 Скорость отверждения, с при при Степень отверждения,% лри 150С72 9 при 180°С81,9 Примерз. По примеру 1 в реактор загружают 25 г расплавленного фенола и 50 г пёкового дистиллата. Смесь нагревают до 60®С и вводят по каплям 7,2 г формальдегида в виде 30% водного раствора формалина и 2,25 г концентрированной соляной кислоты. Синтез проводят в течение б ч. Полученную фенолФормальдегидную смолу отмывают до рН 7,0 и сушат до постоянного Ьеса. Выход по фенолу составляет 89 BeCc%i Смола имеет следующие характеристики : Температура каплепадения,с56 Температура размягчения по кольцу и шару,с41 Скорость отверждения, с при 150 0192 при 180С128 Степень отверждения, % при при 180С59 Как показывают результаты испытаний, оптимальным составом смеси является соотношение сырья (фенол: пековый дистиллат) 1:1.

Полученная модифицированная фенолформальдегидная смола может использоваться в качестве добавок к битумам для повышения температуры размягче ния и увеличения когезионной прочности битумных мастик, применяемых для антикоррозионной защиты подземных трубопроводов.

П р и м е р 4. Образцы смолы, содержащей различные количества-химически связанного пекового дистил- лата (смола синтезирована при весо,вых отношениях пековый дистиллат

фенол 1:1, 1:2 и 1:3), используют в качестве связующего при изготовлении пресс-композиций по режиму сгандартного фенопласта 03-010-02. Из композиций изготовляют прессизделия и определяют rfx физикомеханические характеристики.

Характеристики пресс-материалОБ на основе модифицированной смолы, полученной из пекового дистиллата, фенола и формальдегида приведены в таблице.

Текучесть, мм200 Ударная вязкость, кгссм/см 8,1 Разрушающее напряжение при изгибе, кгс/см 775 Теплостойкость по Мартенсу,с140 Водопоглощение, мг46 Удельное поверхностное электрическое сопротивление. Ом6,610 Удельное объемное электрическое сопротивление. Ом 2,510 Электрическая прочность. 2,5 -10 0 1,7-10 0