CS207590B2 - Method of makingthe phenolformaldehyde resins soluble in the water - Google Patents

Method of makingthe phenolformaldehyde resins soluble in the water Download PDF

Info

Publication number
CS207590B2
CS207590B2 CS153478A CS153478A CS207590B2 CS 207590 B2 CS207590 B2 CS 207590B2 CS 153478 A CS153478 A CS 153478A CS 153478 A CS153478 A CS 153478A CS 207590 B2 CS207590 B2 CS 207590B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
phenol
water
temperature
formaldehyde
condensation
Prior art date
Application number
CS153478A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Marian Gryta
Jan Nowak
Zdzislaw Olszowy
Maria Kuznicka
Gabriela Jarocka
Original Assignee
Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Ciezkiej Syntezy Orga filed Critical Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Publication of CS207590B2 publication Critical patent/CS207590B2/en

Links

Landscapes

  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

Description

(54) Způsob výroby ve vodě rozpustných fenolformaldehydových pryskyřic(54) A process for the production of water-soluble phenol-formaldehyde resins

Předmětem vynálezu je způsob výroby ve vodě rozpustných fenolformaldehydových pryskyřic (stav AJ.The present invention relates to a process for the production of water-soluble phenol-formaldehyde resins (state AJ.

Některé způsoby výroby ve vodě rozpustných fenolformaldehydových pryskyřic (sitaV A), zahrnující reakce fenolu s formaldehydem v přítomnosti alkalických katalyzátofrů anorganického' a organického' typu, jsou známé.Some methods of making water-soluble phenol-formaldehyde resins (sieve A), including reacting phenol with formaldehyde in the presence of alkaline catalysts of the inorganic 'and organic' type, are known.

V polském patentovém spisu č. 89 Θ49 je popsán způsob přípravy ve vodě rozpustných fenolformaldehydových pryskyřic za použití anorganického katalyzátoru. Hlavní nevýhodou tohoto způsobu a rovněž jiných způsobů za použití katalyzátorů, oobsahujícíčh dvojtnocné kovy ze skupiny alkalických zemin, je nutnost převádět tyto sloučeniny na nerozpustné soli a odděilit je od finálního' produktu. Nutnost odstraňovat sloučeniny kovů alkalických zemin vyplývá z příliš vysoké hodnoty pH u těchto· pryskyřic, často dosahující více než 9, nepříznivě ovlivňující vlastnosti finálních produktů při zpracování. Přítomnost sloučenin kovů náležejících do první grupy periodického systému je stejně nežádoucí v pryskyřicích a jjmenované sloučeniny mohou být od®traněíiy ipouíitto ioíitoměničů, jak je popsáno v US patentu č. 2 865 875. Odstraňování katalyzátoru komplikuje způsob výroby A síta2 vu· pryskyřic a má za následek tvorbu odpadních solí alkalických kovů a kovů alkalických zemin obsahujících něco· pryskyřic, které jsou jen nesnadno použitelné.Polish patent specification 89-49 describes a process for the preparation of water-soluble phenol-formaldehyde resins using an inorganic catalyst. The main disadvantage of this process as well as other processes using catalysts containing divalent alkaline earth metals is the need to convert these compounds to insoluble salts and separate them from the final product. The need to remove alkaline earth metal compounds results from too high a pH value for these resins, often reaching more than 9, adversely affecting the processing properties of the final products. The presence of metal compounds belonging to the first group of the periodic system is equally undesirable in the resins, and said compounds may be removed using such exchangers as described in U.S. Patent No. 2,865,875. the formation of waste salts of alkali metals and alkaline earth metals containing some resins which are difficult to use.

V polském· patentu č. 64 104 je popsán způsob výroby fenolformaldehydových pryskyřic (stav A), kiterý pozůstává ze dvoustupňové kondenzace fenolů s koncentrovaným vodným roztokem formaldehydu. Nevýhoda tohoto postupu spočívá v nutnosti prolvádět způsob stupňovitě, jakož i ve vysokých reakčních teplotách, které dosahují 110 °C ve druhém stupni. Způsob probíhá pPměrně pdmialu a získané pryskyřice je třebía neutralizovat. Během neutralizace se prylskyřicí pffioibublává vzduch a nezreagované složky pryskyřice, jako formaldehyd, metanol a fenol, se odstraní do atmosféry.Polish Patent No. 64,104 discloses a process for the production of phenol-formaldehyde resins (condition A), which consists of a two-stage condensation of phenols with a concentrated aqueous formaldehyde solution. The disadvantage of this process lies in the need to carry out the process stepwise as well as at high reaction temperatures which reach 110 ° C in the second stage. The process is carried out on a proportional basis and the resins obtained must be neutralized. During neutralization, air is bubbled through the resin and unreacted resin components such as formaldehyde, methanol and phenol are removed to the atmosphere.

K odstranění potíží způsobených neutralizací a separací katalyzátoru z produktu, se fenolformaldehydové pryskyřice syntetizují v přítomnosti alifatických aminů, například trieithanolaminu, jak jepopsáno v polském patentu č. 74 107.To eliminate the problems caused by neutralization and separation of the catalyst from the product, phenol-formaldehyde resins are synthesized in the presence of aliphatic amines, such as trieithanolamine, as described in Polish Patent No. 74,107.

Významná nevýhoda dosud známých způsobů spočívá v relativně nízké rozpustnosti pryskyřic ve vodě, řádově 1:2 až 1:3, jak je uvedeno v polském patentu č. 74107 a v prodloužené reakční době, přesahující ví207590 ce než 10 hodin, jak uvádí polský patent c. 89 649.A significant disadvantage of the hitherto known methods lies in the relatively low solubility of the resins in water, of the order of 1: 2 to 1: 3, as disclosed in Polish Patent No. 74107, and an extended reaction time exceeding more than 10 hours as reported in Polish Patent c. 89,649.

Jiná nevýhoda těchto metod spočívá v používání značného množství katalyzátorů a přeisto se nelzískají pryskyřice s nízkým obsahem volného fenolu. Pryskyřice vyrobené podle dosud známých metod obsahují zpravidla 4 až 6 % hmot. fenolu. Takovýto obsah volného· fenolu v produktu způsobuje émiisi značného množství fenolu do atmosféry, když se zpracovávají při zvýšené teplotě a následkem, toho dochází k znečišťování okolí.Another disadvantage of these methods lies in the use of a considerable amount of catalysts and yet low free phenol resins are not obtained. Resins produced according to known methods generally contain 4 to 6 wt. phenol. Such a content of free phenol in the product causes a significant amount of phenol to be emitted into the atmosphere when processed at elevated temperature and, as a result, environmental pollution.

Podle jiných známých řešení, například podle francouzského patentu č. 2 094 099, se získá produkt s vysokým obsahem voilného formialdehydu, dosahujícího· až 16 o/o hmot., což způsobuje podobnou nevýhodu při používání pryskyřic jako v případě značného množství volného· fenolu.Other known solutions, for example French Patent No. 2,094,099, yield a product with a high content of free formaldehyde of up to 16% w / w, which causes a similar disadvantage in the use of resins as in the case of a considerable amount of free phenol.

Řada dosud známých způsobů, mezi nimi řešení popsané v polském patentu č. 74 107, vyžaduje přeisné vyhovění potřebě zvyšovat teplotu v rozmezí 0,5 až 2 °C/min., protože produkt může ztratit rozpustnost ve vodě při rychlosti větší, než je uvedený rozsah. V tomto případě pryskyřice se podrobí, separaci na organickou vrstvu a vodinou vrstvu.Many of the prior art methods, among them the solution described in Polish Patent No. 74,107, require strict compliance with the need to raise the temperature in the range of 0.5 to 2 ° C / min, since the product may lose water solubility at a rate greater than said. range. In this case, the resin is subjected to separation into an organic layer and a water layer.

Nevýhody doSudznámých postupů byly odstraněny u způsobu výroby ve vodě rozpustné fenolfoirimaldehydové pryskyřice kondenzací fenolu s formaldehydem v přítomnosti alkalického katalyzátoru, přičemž se kondenzace provádí v molárním· poměru formaldehydu k fenolu v rozmezí 2,8 až 4,5: :1 a za použití hydroxidu nelbo kysličníku koivu alkalických zemin v množství 0,005 až 0,045 molu na 1 mol fenolu, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se teplota reakční siměsi postupně zvýší až na 70 až 98 °C a pak se na této· úrovni udržuje až obsah volného formaldehydu klesne pod 12 procent hmotnostních. Potom se kondenzační produkt ochladí na teplotu pod 25 °C během; doby ne delší než 4 hodiny, s výhodou během· 2 hodin.Disadvantages of the prior art have been eliminated in a process for the production of a water-soluble phenol-di-aldehyde resin by condensation of phenol with formaldehyde in the presence of an alkali catalyst, with the condensation being carried out in a molar ratio of formaldehyde to phenol of 2.8 to 4.5: 1. Alkaline earth oxide in an amount of 0.005 to 0.045 mol per 1 mol of phenol according to the invention, characterized in that the temperature of the reaction simulation is gradually raised to 70 to 98 ° C and the content of free formaldehyde is then maintained at this level. drops below 12 percent by weight. Then the condensation product is cooled to a temperature below 25 ° C during; not more than 4 hours, preferably within 2 hours.

Reakční složky se vlnášejí do, reaktoru současně nebo postupně v libovolném, pořadí a zahřívají se společně na reakční teplotu v míchací nádobě, přičemž při postupném vnášení reakčních složek se poslední složka reakční směsi vnáší při teplotě 65 °C a potopí se celá reakční směs zahřívá až na reakční teplotu.The reactants are introduced into the reactor simultaneously or sequentially in any order and heated together to the reaction temperature in a mixing vessel, with the progressive introduction of the reactants the last component of the reaction mixture is introduced at 65 ° C and the entire reaction mixture is sunk. to the reaction temperature.

Podle tohoto způsobu se získá produkt obsahující 1,5 až 4,0 % hmot. volného fenolu, nekonečně rozpustný ve vodě, tvrdící teplota 150 °C během 120 až 180 s. Protože obsah katalysátoru je nízký, konečná hodnota pH pryskyřic je v rozmezí 7,8 až 8,2, takže ji není nutno· při větší aplikaci snižovat.According to this method, a product containing 1.5 to 4.0 wt. free phenol, infinitely soluble in water, curing temperature of 150 ° C for 120 to 180 s. As the content of the catalyst is low, the final pH of the resins is in the range of 7.8 to 8.2, so it is not necessary to reduce it.

Příklad 1Example 1

Do skleněného reaktoru o obsahu 500 ml, opatřeného míchadlem, vnitřním chladičem a teploměrem· se vnese vodný roztok fopimr aldehydu o· koncentraci 36 % hmot. v množství 374 g a 130 g fenolu a, 3 g kyslič|nífcu vápenatého. Molární poměr reakčních složek fenolu : formaldehydu : kysličníku vápenatému je 1 : 3,245 : 0,0373. Potom se reakční teplota zvýší na 80 °C a udržuje se s přesností ±2°C 60 minut. Když je kondenzace skončena, produkt se ochladí na teplotu pod 25 °C. Produkt má následující vlastnosti:In a 500 ml glass reactor equipped with a stirrer, internal condenser and thermometer, an aqueous solution of fopimr aldehyde (36 wt.%) Was added. in amounts of 374 g and 130 g of phenol and 3 g of calcium oxide. The molar ratio of phenol: formaldehyde: calcium oxide reactants is 1: 3.245: 0.0373. Thereafter, the reaction temperature is raised to 80 ° C and held to within ± 2 ° C for 60 minutes. When the condensation is complete, the product is cooled to a temperature below 25 ° C. The product has the following features:

obsah vodného fenolu obsah volného formaldehydu doba tvrzení (150 °C) rozpustnost ve vodě pHaqueous phenol content free formaldehyde content cure time (150 ° C) water solubility pH

Příklad 2Example 2

1,56 % hmot.1.56% wt.

9,37 % hmot. 185 s neomezená 7,9Ó9.37 wt. 185 s unlimited 7.9O

Do; stejného reaktoru jako v příkladu 1 se dá 364 g vodného 36 o/o hmiot. formaldehydu a 135 g fenolu a 2 g kysličníku vápenatého·, spustí se míchadlo a teplota výchozích látek se postupně zvedne na 90°C. Potom· se reaikční směs udržuje při této teploitě 45 minut, pak se ochladí na teplotu pod 25 °C. .......Do ; of the same reactor as in Example 1, 364 g of an aqueous 36% w / w was added. of formaldehyde and 135 g of phenol and 2 g of calcium oxide, the stirrer is started and the temperature of the starting materials is gradually raised to 90 ° C. Thereafter, the reaction mixture is maintained at this temperature for 45 minutes, then cooled to a temperature below 25 ° C. .......

Takto získané pryskyřice mají tyto· vlastnosti:The resins thus obtained have the following properties:

obsah volného fenolu obsah vodného, formaldehydu rozpustnost ve vodě doba tvrzení (150 °C) pHfree phenol content aqueous formaldehyde content water solubility cure time (150 ° C) pH

Příklad 3Example 3

2,526 % hmot.2.526% wt.

6,60 % hmot. neomezená6.60 wt. unlimited

130 s 7,95130 with 7.95

Do stejného reaktoru jako v přikladu 1 se dá 336 g vodného 36 % hmot. foirmaldehydu a 110 g fenolu, spustí se míchadlo a teplota reakční směsi se zvýší na 55 až 65° Celsia, vnesou se 2 g kysličníku vápenatého a v zahřívání se pokračuje až do 90 CC a tato teplota se udržuje 30 minut. Po skončení kondenzace se produkt ochladí na teplotu pod 25 °C.In the same reactor as in Example 1, 336 g of an aqueous 36 wt. foirmaldehyde and 110 g of phenol, the stirrer is started and the temperature of the reaction mixture is raised to 55-65 ° C, 2 g of calcium oxide are added and heating is continued until 90 ° C and this temperature is maintained for 30 minutes. After completion of the condensation, the product was cooled to below 25 ° C.

Získaná pryskyřice obsah volného fenolu obsah volného formaldehydu roízpustnost ve vodě doba, tvrzení (150°C) PHResin obtained free phenol content free formaldehyde content water solubility time, curing (150 ° C) PH

Příklad 4 má tyto vlastnosti:Example 4 has the following characteristics:

1,735 % hmot.1.735 wt.

9,46 o/o hmot. neomezená9.46% w / w unlimited

149 s 8,9149 with 8.9

Do· stejného reaktoru jako v příkladu 1 se dá 140 g roztaveného fenolu a 2 g kysličníku vápenatého, spustí se míchadlo a směs se zahřeje na 55 až 65 °C, potom se vnese 352 g vodného 36 % hmot. formaldehydu a teplota se ztvýší na 70 °C. Reakční směs se udržuje při této teplotě 60 minut.In the same reactor as in Example 1, 140 g of molten phenol and 2 g of calcium oxide are charged, the stirrer is started and the mixture is heated to 55-65 ° C, then 352 g of an aqueous 36 wt. of formaldehyde and the temperature is raised to 70 ° C. The reaction mixture is maintained at this temperature for 60 minutes.

Po skončení kondenzace se produkt ochladí na teplotu pod 25 °C.After the condensation is complete, the product is cooled to below 25 ° C.

Získaná pryskyřice má tyto vlastnosti:The resin obtained has the following characteristics:

dá 11 kg vodného 37 % hmot. formaldehydu a 4,2 kg roztaveného fenolu a 75 g kysličníku vápenatého, potom se počne reakční směs vyhřívat až na teplotu 80 ± 2 °C. Tatogives 11 kg of aqueous 37 wt. of formaldehyde and 4.2 kg of molten phenol and 75 g of calcium oxide, then the reaction mixture is heated to 80 ± 2 ° C. This

olbsah volného fenolu free phenol content 3,53 % hmot. 3.53% wt. reakční teplota se udržuje the reaction temperature is maintained 60 minut. Pak 60 minutes. Then obsah volného free content se vzniklá pryskyřice ochladí během· 30 mi- the resulting resin cools within · 30 min- formaldehydu formaldehyde 11,1 % hmot. 11.1 wt. niut na teplotu pod 20 CC.niut to a temperature below 20 ° C. rozpustnost ve vodě solubility in water neomezená unlimited Takto· získaný produkt má tyto vlastnosti: The product thus obtained has the following characteristics: doba tvrzení (150 °C] curing time (150 ° C) 137 s 137 s pH · pH · 8,25 8.25 obsah volného fenolu free phenol content 1,68 o/o hmot. 1.68% w / w obsah volného free content P ř í k i a d 5 Example 5 formaldehydu formaldehyde 7,9 % hm!ot.7.9% wt ! ot. rozpustnost ve vodě solubility in water neomezená unlimited Do 15 1 skleněného reaktoru opatřeného Into a 15 L glass reactor equipped with doba tvrzeni (150 °C) curing time (150 ° C) 162 s 162 p topným hadem, chladičem heating coil, radiator a teploměrem se and thermometer P'H P'H 7,85 7.85 PRlDMlT PR1DM1T VYNALEZU VYNALEZU

Claims (3)

1. Způsob výroby ve vodě rozpustné fenorformaldehydové pryskyřice kondelnzací fenolu s foirmaldehydem v přítomnosti alkalického’ katalyzátoru, přičemž se kondenzace provádí v miolárním poměru foirmaldehydu k fenolu v rozmezí 2,8 až 4,5:1 a za použití hydroxidu nebo kysličníku kovu alkalických zemin v množství 0,005 až 0,045 mlolu na 1 mol fenolu, vyznačující se tím, že se teplota reakční směisi postupně zvýší na 70 až 98 °C a dále se udržuje až koncentrace volného folrmaldehydu klesne pod 12 % hmotnostních a potom se obsah reaktoru ochladí na teplotu pod 25 °C během nejvýše 4 hodin, s výhodou během 2 hodin.A process for the production of a water-soluble phenorformaldehyde resin by condensation of phenol with foirmaldehyde in the presence of an alkaline catalyst, wherein the condensation is carried out in a molar ratio of foirmaldehyde to phenol in the range of 2.8 to 4.5: 1 and using an alkaline earth metal hydroxide or oxide. An amount of 0.005 to 0.045 mol per 1 mol of phenol, characterized in that the temperature of the reaction mixture is gradually raised to 70 to 98 ° C and further maintained until the free folmaldehyde concentration drops below 12% by weight and then the reactor contents is cooled to below 25. ° C within a maximum of 4 hours, preferably within 2 hours. 2. Způsob podle hodu 1 vyznačující se tím, že se reakční složky vnášejí do reaktoru současně - nebo postupně v'libovolném· pořadí a zahřívají se společně na, reakční teplotu v míchací nádobě, přičemž při postupném vnášení reakčních složek se poslední složka reakční směsi vnáší při teplotě 65 °C a poté se celá reakční směs zahřívá až na reakční teplotu.2. The method of claim 1, wherein the reactants are introduced into the reactor simultaneously - or sequentially in any order and heated together to the reaction temperature in a mixing vessel, wherein, as the reactants are gradually introduced, the last reactant component is introduced. at 65 ° C and then the entire reaction mixture is heated up to the reaction temperature. 3. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se jako· katalyzátoru použije hydroxidu nebo kysličníku vápenatého.3. A process according to claim 1, wherein the catalyst is a hydroxide or calcium oxide. Severografia, n. p., žávod 7, MostSeverography, n. P., Žávod 7, Most
CS153478A 1977-03-11 1978-03-10 Method of makingthe phenolformaldehyde resins soluble in the water CS207590B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL19661777A PL106012B1 (en) 1977-03-11 1977-03-11 METHOD OF MANUFACTURING A WATERBINDABLE PHENOL-FORMALDEHYDE RESIN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS207590B2 true CS207590B2 (en) 1981-08-31

Family

ID=19981392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS153478A CS207590B2 (en) 1977-03-11 1978-03-10 Method of makingthe phenolformaldehyde resins soluble in the water

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS207590B2 (en)
PL (1) PL106012B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL106012B1 (en) 1979-11-30
PL196617A1 (en) 1978-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU612443B2 (en) New process for the preparation of aminoplastic resins having very low formaldehyde emission rates
JPH08501592A (en) Production of polysuccinimide and polyaspartic acid from maleic anhydride and ammonia.
JP2004503807A (en) Thermal insulation product and manufacturing method thereof
PL206776B1 (en) Resin compositions, composition of glue finish for product based on mineral wool, method for production of product based on mineral wool
US4381368A (en) Process for the preparation of urea-formaldehyde resins
US2956033A (en) Lignin-phenol-formaldehyde resins, and method of preparation
US3852374A (en) Tanning agents
US3322762A (en) Production of hexamethylol-melamine and hexakis (methoxy-methyl) melamine
CS207590B2 (en) Method of makingthe phenolformaldehyde resins soluble in the water
US4297473A (en) Quick-curing phenolic resin and process for preparing same
JPS6159324B2 (en)
US4011280A (en) Process for the production of binders for weather-proof wood materials and product
CA1164141A (en) Liquid novolak resin and products made therefrom
CA1080871B (en) Calcia catalyzed resins
GB1572275A (en) Acid agent process for producing the same and its use as a curing agent
EP0419741B1 (en) Rubber compounding resin
US6034201A (en) Process for preparing urea-formaldehyde resins
JPH01203418A (en) Curing of aminoplastic resin
US1401953A (en) Plastic condensation products from orthocresol
SU927809A1 (en) Process for producing phenol alcohols
US6307009B1 (en) High catalyst phenolic resin binder system
JPS6051490B2 (en) Method for producing resorcinol copolymer
JP2000313728A (en) Water-soluble phenol resin for binder of glass fiber
CS208755B2 (en) Method of making the in water soluble ureaphenolfor maldehyde rasins
PL217011B1 (en) Method for obtaining a modified resole resin