CS269932B1 - Způsob úpravy technologie impregnačních fenolických rezolů - Google Patents

Abstract

Způsobem se zamezí tvorbě krustů na stěnách a topných částech výrobního zařízení při přípravě impregnačních fenolických. rezolů připravených z fenolů, alkylfenolů, reakčnich produktů fenolu nebo vysokoprocentního meta-krezolu a přírodních nenasycených olejů nebo kapalných nlzkomolekulárj nich polybutadienů a vodného roztoku formalit dehydu v přítomnosti čpavkové vody a/nebo organických zásad. Tato úprava spočívá v tom, že po vakuovém odvodnění reakční směsi se tato temperuje při teplotě 80 až 120 °C po dobu 30 minut až 3 hodin v přítomnosti organického rozpouštědla s bodem varu 80 až 141 °C.

Description

Vynález se týká způsobu úpravy technologie impregnačních fenolických rezolů se zvýšenou viskozitou, které jsou vhodné pro impregnací papíru, rouna, textilu, savých materiálů určených pro zpracování v lisů za vzniku dekoračních nebo elektroizolačních vrstvených materiálů obvykle ve tvaru desek.

Impregnační rezoly ss přípravují reakcí fenolů a alkylfenolů s aldehydy v alkalickém prostředí následujícím sledem reakcí. Nejprve probíhá alkyláce fenolu nebo vysokoprocentního meta-krezolu reaktivním nenasyceným olejem, jako např. dřevným olejem, oiticikovým olejem, talovým olejem,, lněným olejem nebo nízkomolekulárním kapalným polybutadienem vhodné prostorové konfigurace za katalýzy BFj nebo silných kyselin. Pak následuje neutralizace kyseliny a přídavek alkalických katalyzátorů, dále přídavekJ aldehydu, nejčastěji vodného roztoku formaldehydu a přídavek alkylfenolů pro modifikaci vlastností výsledného rezolů (p-terc. butylfertol, p-nonylfenol, p-dodecylfenol, p-kumylfenol, kardanol apod.). Potom probíhá kondenzační reakce shora uvedených složek do žádané konzistence reakční směsi a následuje odvodnění reakční směsi obvykle za vakua při teplotě do 100 °C a rozpuštění připraveného rezolů ve vhodných rozpouštědlech, jako např. methaňolu, ethanolu, butanolu, acetonu, methyl-ethylketonu, toluenu apod.

Důležitým reakčním krokem při přípravě impregnačních rezolů je odůvodnění reakční směsi, protože v tomto stadiu je už rezol prakticky nerozpustný ve vodě. Přítomná voda pochází z vodného roztoku formaldehydu a z kondenzačních reakcí. Protože příprava impregnačních rezolů se provádí převážně šaržovým způsobem v reaktorech kotlového typu a vzniklý rezol má poměrně vysokou konzistenci (vyseká viskozita pryskyřice bez rozpouštědel), je oddestilování vody z reakční směsi poměrně obtížné pro pěnění, při kterém dochází snadno ke vniknutí pryskyřičná směsi do chladicího systému reaktoru a dále dochází k nežádoucímu vzniku krusty tepelně zpolymerovaná pryskyřice v horní části reaktoru na stěně nebo topných hadech. Narůstání táto krusty zhoršuje přestup tepla a je proto nutná po několika várkách reaktor pracně čistit. Tomuto nežádoucímu jevu čelí výrobci impregnačních rezolů různým způsobem. Tak japonská firma Shin-Kobe Electric Machinery v jap. pat. č. 8 6053. 351 z roku 1986 používá vysokoprocentní paraformyldehyd místo vodného roztoku formaldehydu, takže množství vody v reakční směsi je podstatně sníženo. Další firmy provádějí oddestilování vody v reakční směsi na filmových vakuových, odparkách, takže oddestilování vody z filmu pryskyřice trvá jen několik minut a pěnění je minimální (Toshiba Chem. Corp. - jap. pat. č. 8 612.653). V japonském patentu B 6236.811 firmy Matsushita Electric Works je chráněn postup přípravy impregnačních rezolů, při kterém je νοφoddestilována za snížení tlaku při teplotě do 70 °C u méně nekondenzované pryskyřice,, která má ještě poměrně nízkou viskozitu a po oddestilování vody se pryskyřice za normálního tlaku nechá temperovat při teplotě 90 až 95 °C, přičemž se její viskozita postupně zvyšuje probíhajícími kondenzačními reakcemi. Po dosažení žádané viskozity se finální pryskyřice rozpustí v metanolu, resp. v jiném vhodném rozpouštědle. Uvedená firma deklaruje, že při tomto způsobu přípravy nevzniká žádná krusta polymeru na stěnách reaktoru, takže reaktor není třeba čistit. Při praktickém provedení patentových příkladů však bylo zjištěno, že i při tomto způsobu přípravy krusta vzniká, i když v menším množství. .

Výše uvedené nedostatky v podstatné míře odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob úpravy technologie impregnačních fenolických rezolů připravených z fenolů, alkylfenolů, reakčních produktů fenolů nebo vysokoprocentního meta-krezolu a přírodních nenasycených olejů nebo kapalných nízkomolekulárních polybutadienů a vodního roztoku formaldehydu v přítomnosti čpavkové vody a/nebo organických zásad proti tvorbě krustů na stěnách a topných částech výrobního zařízení. Podstata uvedeného vynálezu spočívá v tom, že po vakuovém odvodnění reakční směsi se tato temperuje při B0 až 120 °C po dobu 30 minut až 3 hodin v přítomnosti organického rozpouštědla s bodem varu B0 až 141 C.

CS 269932 81

Při vlastních pracích s přípravou impregnačních rezolů jsme zjistili, že vzniku polymerní krusty na stěnách reaktoru se bezpečně dá zabránit, když dodatečná temperace pryskyřice po odvodnění se provádí v přítomnosti vhodných rozpouštědel, jako např. toluenu, xylenu, propylalkoholu, izobutylalkoholu, methyl-ethyl-ketonu, methyl-izobutylketonu, která omývají horní části reaktoru a tak zabraňují vytváření a narůstání polymerního filmu u hladiny pryskyřice. Tímto vynálezem se zcela odstraní potřeba čistit reaktory od polymemí krusty, takže využití reaktorů je mnohem efektivnější a navíc není produkt znečištěn mechanickými nečistotami, což usnadňuje nebo dokonce i odstraňuje potřebu filtrace finálního výrobku. Uvedený postup zajišíuje také dostatečnou viskozitu impregnačního rezolu, takže nedochází k jeho vytékání z lisu při přípravě vrstvených materiálů.

Předmětem vynálezu je dále doložen příklady provedení.

Příklad 1

Do reakční baňky o objemu 2,5 1 opatřené míchadlem, zpětným chladičem, teploměrem a přívodem dusíku se předloží 1 000 g reakčního produktu připraveného z fenolu a dřevného oleje v hmot, poměru 2 : 1, dále se za míchání při 50 °C přidá 10 g čpavkové vody (24 %) a 38 g tryethylaminu a potom 650 g 37 % vodného formaldehydu. Reakční směs se vyhřeje na 80 °C a při této teplotě se míchá pod dusíkem 2 h. Pak se přidá 150 g nonylfenolu a při (této) teplotě 80 °C se míchá ještě 1 h. Po reakci se zamění zpětný chladič za sestupný, uzavře se přívod dusíku a v baňce se sníží tlak na takovou hodnotu, aby reakční směs vřela při 65 °C. Za sníženého tlaku se z reakční směsi oddestilováná voda až do teploty reakční směsi.95 °C. Potom se zruší vakuum, změní se sestupný chladič za zpětný přidá se 200 g toluenu a při 95 °C se reakční směs temperuje za míchání 1 h. Pak se směs ochladí na 70 °C, přidá se 300 g methanolu a homogenizuje se 30 minut za chlazení. Ochlazený a zhomogenizovaný roztok impregnačního rezolu ve směsi methanol/toluen se nakonec adjustuje do lahví.

Příklad 2

Připravený rezol podle příkladu 1 se po odvodnění naředí 150 g izobutylalkoholu a při 105 °C se reakční směs temperuje za míchání 30 minut. Pak se směs ochladí na 70 °C, přidá se 350 g methanolu á 50 g acetonu á směs se homogenizuje 30 minut za chlazení.

Příklad 3

Připravený rezol podle příkladu 1 se po odvodnění naředí 200 g methyl-ethylketonu, přidá se 38 g hexamethyltetraminu a při 85 °C se reakční směs temperuje za míchání 2 h. Potom se směs ochladí na 70 °C, přidá se 350 g methanolu a 30 minut se směs homogenizuje za chlazení.

Příklad 4

Připravený rezol podle příkladu 1 se po odvodnění naředí 250 g toluenu, přidá se 26 g 95 Vparaformaldehydu a při 90 °C se reakční směs temperuje za míchání 1,5 h. Pak se ochladí na 70 °C, přidá se 300 g methanolu a 30 minut se směs homogenizuje za chlazení.

Příklad 5

Připravený rezol podle příkladu 1 se po odvodnění naředí 150 g izopropanolu a 50 g izobutanolu, přidá se 15 g hexamethyltetraminu .a .25 g 95 % paraíormaldehydu a při 85 °C se reakční směs temperuje za míchání 2,5 h. Potom se směs .ochladí na 70 °£, přidá se 300 g metanolu a 30 minut se homogenizuje za chlazení.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob úpravy technologie impregnačních fenolických rezolů připravených z fenolů, alkylfenolů, reakčních produktů fenolu nebo vysokoprocentního meta-krezolu a přírodních nenasycených olejů nebo kapalných nízkomolekulárních polytuladienů a vodného roztoku formaldehydu v přítomnosti čpavkové vody a/nebo organických zásad proti tvorbě krustů na stěnách a topných částech výrobního zařízení, vyznačující se tím, že po vakuovém odvodnění reakční směsi se tato temperuje při 80 až 120 °C po dobu 30 minut až 3 hodin v přítomnosti organického rozpouštědla s bodem varu 80 až 141 °C.