CS208632B1 - Způsob přípravy fenolformaldehydové pryskyřice - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu přípravy fenolformaldehydové pryskyřice vícestupňovou kondenzací fenolu a formaldehydu. Tyto pryskyřice jsou vhodné ro impregnaci minerálních vláken.

Technické fenolformaldehydové pryskyřice jsou kondenzační produkty fenolů nebo jeho derivátů s formaldehydem nebo furfuralem. Připravují se kondenzací fenolu s dostatečně vysokým molárním přebytkem formaldehydu v silně alkalickém prostředí za poměrně nízké teploty. Vzniklá pryskyřice je směsí fenolalkoholů a jiných nízkomolekulárních sloučenin. Eormaldehyd je za těchto podmínek přípravy zabudován převážně ve formě metylolových skupin a jen v malé míře ve formě metylenových můstků. Nízkomolekulámí metylolové sloučeniny kondenzují dále s fenolem popřípadě navzájem za tvorby výšemolekulárních produktů. Volné' metylolové skupiny jsou nositelem tvrditelnosti pryskyřic. Kondenzace se provádí za bazické nebo kyše- . lé katalýzy, nejčastěji jsou používány hdroxidy alkalických kovů a žíravých zemin. Penolformaldehydové pryskyřice je možno též připravovat několikastupňovou kondenzací opět za přítomnosti katalyzátoru taky jak: je uvedeno např. v brit. pat. 1 439 027 nebo v USA pat.

014 726. Uváděné postupy přípravy jsou však poměrně zdlouhavé, nebot doba kondenzace je až 6 hodin, a kromě toho připravená pryskyřice má nevyhovující misitelnost s vodou a stabilitu v důsledku použití poměrně značného množwtví katalyzátoru (13 % násady) a močoviny, která se přidává k ukončení kondenzace.

208 632

O 8 β 3 2

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob přípravy fenolformaldehydové pryskyřice několikastupňovou kondenzací fenolu a formaldehydu v molárním poměru 1 : 2,7 až 3,2 v přítomnosti kysličníku nebo hydroxidu vápenatého jako katalyzátoru, který je přidáván v množství 0,5 až 2 % hmotnostních/vztaženo na celkovou hmotu násady, jehož podstata spočívá v tom, že v prvém stunni probíhá kondenzace při teplotě 48 až 52 °C no dobu 15 až 60 minut, ve druhém při teplotě 58 až 62 °C do dobu 15 až 60 minut a ve třetím stupni nři teplotě 68 až 72 °C po dobu 45 až 90 minut, načež se příprava ukončí působením 0,05 až 0,2 molu močoviny na 1 mol fenolu. Po rozpuštění močoviny je směs buď ihned neutralizována kyselinou sírovou 30 až 35 na pH 7 až 7,5 a notom ochlazena na 25 až 30 °C nebo je nejdříve ochlazena a teprve potom neutralizována. Katalyzátor je možno přidávat jako monohydrát kyseličníku vápenatého nebo jako vánenaté mléko s vodou nebo s foiroaldehydem,

Výhodou postupu podle vynálezu je kkrácení doby kondenzace na ťéměrř polovinu oproti způsobům popsaným. Vyrobená pryskyřice lépe vyhovuje požadavkům odběratelů, nebot obsahuje do 2 5 volného fenolu, maximálně 2,5 % volného formaldehydu, má vyšší stabilitu a reaktivitu, nižší obsah popela.

Pro objasnění podstaty vvnálezu jsou dále uvedeny příklady provedení.

Příklad 1

V laboratorním měřítku byla pryskyřice připravována v 6 1 tříhrdlé sulfonační baňce opatřené míchadlem, zpětným chladičem a teploměrem. Baňka byla umístěna do míchané vodní lázně s regulovatelnou teplotou.

Směs 1 molu fenolu a 3 molů 37 % formaldehydu byla vyhřátá na 40 Ό, nadávkováno 0,058 molu hydroxidu vápenatého a teplota byla udržována no dobu 15 minut na hodnotě 48 až 52 °C. Po této době byla teplota zvýšena na 58 až 62 °C a udržována 15 minut, pak zvýšena na 68 až 72 °C a udržována po dobu 60 minut. Po uplynutí této doby bylo přidáno 0,139 molu močoviny, reakční směs ochlazena na 30 °C a zneutralizovsna zředěnou kyselinou sírovou na pH. 7 až 7,2, Doba trvání výrobní šarže 146 minut, výtěžek 99,5 %· Vlastnosti vyrobené pryskyřice: B-čas 9,5 minuty, volný fenol 2,3 %, volný formaldehyd 2,5 %, stabilita 18 dnů při 25 °C, obsah popela po odcentrování 0,18 %,

Příklad 2

Směs 1 molu fenolu a 3 molů 37 % formaldehydu byla vyhřátá na 40 °C, nadávkováno 0,058 molu hydroxidu vápenatého a teplota udržována po dobu 60 minut najhodnotě 48 až 52 °C.

Po této době byla teplota zvýšena na 58 až 62 °C a po 60 minutách zvýšena na 68 až 72 °C a udržována 60 minut. Nakonec bylo přidáno 0,0595 molu močoviny. Po 15 minutách byla reakční směs ochlazena na 30 °C a zneutralizována zředěnou kyselinou sírovou na pH 7 až 7,2.

Doba trvání výrobní šarže 251 minut, výtěžek 99,35 %. Vlastnosti vyrobené pryskyřice:

B-čas 8 minut, voln/ fenol 1,5 95, volný formaldehyd 2 95, stabilita 16 dní při 25 °C, obsah popela po odcentrování 0,2 %.

208 832

Příklad 3

V poloprovozním měřítku byla pryskyřicé připravována ve smaltovaném reaktoru o účinném obsahu 30 1. Reaktor byl ooatřen spodní výpustí, vyhřívání a chlazení je Dláštové. Beaktoi je opatřen kotvovým míohadlem s 54 otáčkami za minutu, zpětným chladičem a tennočlánkem na měření teploty, který je umístěný přímo v reakčním mediu.

Směs 1 molu fenolu a 3 molů formaldehydu byla vyhřátá na 35 °G a do směsi nadávkováno 0,058 molu hydroxidu vápenatého, teplota byla udržována 45 minut na hodnotě 48 až 52 °C, potom zvýšena na 58 až 62 °C a udržována po dobu 30 minut. Po uplynutí této doby byl<a teplota zvýšena na hodnotu 68 až 72 °C a držena po dobu 90 minut. Směs byla ochlazena, přidáno 0,084 molu močoviny a po dosažení teploty 30 °C zneutralizována zředěnou kyselinou sírovou na hodnotu 7 až 7,2. Doba trvání výrobní šarže 206 minut, výtěžek 98,5 %· Vlastnosti:

B-čas 7 min. 45 s, volný fenol 1,5 %, volný formaldehyd 2 %, stabilita 14 dní při 25 °C, obsah popele 0,13 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy fenolfoímaldehydové pryskyřice několikastupňovou kondenzaoí fenolu a formaldehydu v molárním poměru 1 : 2,7 až 3,2 v přítomnosti kysličníku nebo hydroxidu vápenatého jako katalyzátoru, který je přidáván v množství 0,5 až 2 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotu násady, vyznačující se tím, že v prvém stupni próbífeá kondenzace při teplotě 48 až 52 °C po dobu 15 až 60 minut, ve druhém při teplotě 58 až 62 °C po dobu 15 až 60 minut a ve třetím při teplotě 68 až 72 °C po dobu 45 až 90 minut, načež se příprava ukončí působením 0,05 až 0,2 molu močoviny na 1 mol fenolu.