FI64609B - Foerfarande foer framstaellning av ett kolhydrat-fenolharts - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av ett kolhydrat-fenolharts Download PDF

Info

Publication number
FI64609B
FI64609B FI772249A FI772249A FI64609B FI 64609 B FI64609 B FI 64609B FI 772249 A FI772249 A FI 772249A FI 772249 A FI772249 A FI 772249A FI 64609 B FI64609 B FI 64609B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
reaction
carbohydrate
resin
phenol
catalyst
Prior art date
Application number
FI772249A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI64609C (fi
FI772249A (fi
Inventor
John P Gibbons
Lawrence Wondolowski
Original Assignee
Cpc International Inc
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 Cpc International Inc filed Critical Cpc International Inc
Publication of FI772249A publication Critical patent/FI772249A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI64609B publication Critical patent/FI64609B/fi
Publication of FI64609C publication Critical patent/FI64609C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of furfural
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G14/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • C08G14/02Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
    • C08G14/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols and monomers containing hydrogen attached to nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

------ Γβ, KUULUTUSJULKAISU r Λ S n O
® (11) UTLÄCGNINGSSKRIFT 64 60 9 •S® C (4S) i' ' : * ' (51) Kv.ik.^nt.a.3 C 08 G 8/28, 8/04 SUOMI—FINLAND <*) Pat*frttih«k«mus— PBMntan*0knlng 7722^9 (22) H»k*mI»pUvt— Ant5knlng»daf 21.07-77 ' ' (23) AlkuptWt—Gtltlchetsdai 21.07.77 (41) Tullut Julkiseksi — BHvit offtntllg 2 3. 01.78
Patentti· ja rekisterihallitut , _ ' (441 Nihttvikslpanon ja kuuLlulkalsun pvm. —
Patent- ech registerstyrelaen ' ' Ansdkan utUfd och uti.skrHten pubiicerad 31.08.83 (32)(33)(31) Pyrd««y etuoikeus— B«fird priorltst 22.07.76 USA(US) 707598 (71) CPC International, Inc., International Plaza, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, USA(US) (72) John P. Gibbons, Western Springs, Illinois, Lawrence Wondolowski,
Downers Grove, Illinois, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä hiilihydraatti-fenolihartsin valmistamiseksi -Förfarande för framställning av ett kolhydrat-fenolharts
Keksintö koskee menetelmää hiilihydraatti-fenolihartsin valmistamiseksi käyttäen parannettua katalyyttijärjestelmää.
Kondensaatiohartseja, jotka pohjautuvat fenoliin ja alifaatti-siin aldehydeihin, on käytetty monia vuosia muoviteollisuudessa. Vakiintuneen käytännön mukaan aldehydit, tavallisesti formaldehydi, saatetaan reagoimaan fenolin kanssa happamen tai emäksisen katalyytin läsnäollessa muodostamaan kondensaatiohartsi. Formaldehydi toimii kytken täaineena yhdistäen fenoli- tai ureamolekyylit.
Esimerkiksi fenoli-formaldehydihartsissa sisältää polymeerimat-riisi seuraavat ryhmät; 2 64609 ί
OH I OH pH
— I ch0 v I chch9-oh . 1 2 . k.J , j 2 : L 1 jossa n on suhteessa hartsin molekyylipainoon.
! Perusraaka-aine kuvatun tyyppisille kondensaatiohartseille on ' maaöljy. Maaöljyvarat kuitenkin pienenevät ja hinnat ovat nousseet ' merkittävästi. Täten on olemassa tarve korvata ainakin osa edellä ku- ϊ
F
ί vatun tyyppisten kondensaatiohartsien maaöljypohjaisista komponentei- I sta halvemmalla, runsaammin saatavalla aineella. Hiilihydraatit, joi- I ta on helposti saatavissa kasvilähteistä, muodostavat täten erään [ uusiutuvan lähdetyypin, ia sopivat hyvin käytettäväksi muovien valmis- f ί tuksessa.
ί US-patenttijulkaisuissa 1 593 342, 1 753 030, 1 801 052, 1 868 I 216 ja 1 923 321, on ehdotettu hiilihydraatteja, kuten dekstroosia, I tärkkelystä ja niiden kaltaisia, käytettäviksi fenoli-kondensaatiohart- Ϊ S seissa, jolloin hiilihydraatti itse asiassa korvaa osan maaöl jypohjai.- \ sesta aineesta, joka tavallisesti on fenolista. Edellä mainituissa pa- I tenteissä kuvatunlaisia hartseja valmistetaan kuitenkin suurimmaksi ! I osaksi saattamalla hiilihydraatti reagoimaan fenolin kanssa, mahdol-\ lisesti aldehydin tai typpeä sisältävän yhdisteen, kuten aniliinin, l läsnäollessa.
S
* Katalyyttijärjestelmä, jota useimmiten käytetään muodostettaessa ! fenoli-formaldehydi-novolakkahartseja, käsittää vahvoja mineraalihap- \ poja, kuten rikkihapon, kloorivetyhapon jne, tai orgaanisia happoja, I kuten karboksyylihappoja (esim. oksaalihapon) tai sulfonihappoja (ku- ten paratolueenisulfonihapon). Samalla kun tällaiset katalyyttijärjestelmät ovat tehokkaita edistämään reaktiota fenoli-yhdisteen ja hiili- hydraatin välillä, on havaittu, että muodostetun hartsin osaset hyvin ί nopeasti takertuvat toisiinsa, jolloin viskositeetti on suuri. Tämä edustaa merkittävää haittaa, koska on vaikeata poistaa hartsi reaktio- 3 64609 astiasta reaktion päätyttyä ja sekoituslaitteen energian kulutus lisääntyy voimakkaasti reaktion edetessä. Niinpä oli toivottavaa löytää menetelmä tällaisten hartsien valmistamiseksi ilman suurta reaktio-seoksen viskositeetin kasvua.
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää hiilihydraatti-fenoli-hartsin valmistamiseksi ja menetelmälle on tunnusomaista, että 1) dekstroosi tai hiilihydraatti, joka hydrolysoituessaan muodostaa dekstroosia, ja 2) fenoliyhdiste, jonka kaava on
OH
jossa R on C1_3~alkyyli, C1_3~alkoksi, halogeeni, hydroksi tai vety, saatetaan reagoimaan keskenään metallisuola-Lewis-happokatalyytin läsnäollessa, joka on alumiinin, sinkin tai tinan suola, jolloin muodostuu kiinteä, helposti sulava hartsi, ja hartsi erotetaan reaktioseok-sesta.
Keksintö mahdollistaa hiilihydraattipohjaisten fenolihartsien valmistamisen menetelmällä, jossa käytetään suhteellisen suuria määriä hiilihydraattia hartsin hinnan alentamiseksi, katalyytin läsnäollessa, jolla pystytään säätelemään reaktioseoksen viskositeettiä.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään katalyyttijärjestelmää, jossa reaktioseoksen viskoisiteetti pyysyy suhteellisen pienenä. Saadulla hartsilla on hyvät lujuusominaisuudet ja vedenkestä-vyys ja se voidaan kovettaa ja käyttää kuumassa kovettuvien muovien valmistamiseksi.
Käytettävä katalyytti on metallisuolan muodossa oleva Lewis-happo. On havaittu, että tällaiset Lewis-happokatalyytit pystyvät edistämään reaktiota hiilihydraatin ja fenoliyhdisteen välillä antamaan kiinteän helposti sulavan hartsin reaktiossa, jossa viskositeetti kondensaation aikana pysyy suhteellisen pienenä verrattuna aikaisemmin käytettyihin katalyytteihin. Siten voidaan helposti ja taloudellisesti tuottaa kiinteätä, helposti sulavaa hartsia, jolle on ominaista suhteellisen suuri hiilihydraattipitoisuus, ilman että hartsin fysikaaliset ominaisuudet samanaikaisesti huonontuisivat.
s 4 64609
Metallisuola-Lewis-happokatalyyttina käytetään alumiinin, sinkin tai tinan suolaa. Tämän suolan muodostava anioni ei ole ratkaiseva keksinnön kannalta ja siten voidaan käyttää joukkoa erilaisia alumiini-, sinkki- ja/tai tinasuoloja. Edullisia ovat kloridit, bromidit, jodidit, fluoridit, nitraatit, sulfaatit, ts. suolat, jotka on johdettu vahvoista mineraalihapoista. Lisäksi voidaan käyttää myös orgaanisten happojen metallisuoloja, kuten formiaatteja, asetaatteja, pro-pionaatteja jne., vaikkakaan tällaiset orgaaniset suolat eivät ole yhtä tehokkaita.
Käytetyn katalyyttijärjestelmän tehtävänä ei ole ainoastaan pitää reaktioseoksen viskositeetti suhteellisen pienenä, vaan sen tehtävänä om myös säädellä muodostunutta kondensaatiovettä. Esimerkiksi, on havaittu, että käytettäessä rikkiha.ppoa katalyyttinä reaktion edistämiseksi fenoliyhdisteen ja hiilihydraatin välillä, reaktion kulun aikana kerätyn kondensaatioveden määrä pyrkii vähenemään määrään, joka on pienempi kuin teoreettinen määrä reaktion edetessä. Menetelmässä käytetty katalyytti edistää reaktion kulumista pääasiallisesti täydelliseksi mitattuna kondensaatiovedellä, lisäämättä oleellisesti reaktiotuotteen viskositeettiä ja vaikuttamatta vahingollisesti lopullisen hartsin vedenkestävyyteen.
Hiilihydraatin ja fenoliyhdisteen välisen reaktion furaani-tyyp-pisen hartsin muodostamiseksi oletetaan tapahtuvan seuraavan reaktio-kaavion mukaisesti, jolloin esimerkkinä hiilihydraatista on käytetty dekstroosia: 5 64609
CH-OH
h+ ä-v
HO\OH
H OH ,°H
v ύ JQ!
HO
Fenolin kondensoitumisen hydroksimetyylifurfuraalin (HMT) kanssa ollessa epätäydellinen, reaktion uskotaan muodostavan:
OH _I
-CHrC^- CH
Kuten alan ammattimiehelle on selvää, fenoli voidaan sitoa po-lymeerimatriisiin orto- tai para-asemiin. Fenoliryhmä voi myös johtaa haarautumiseen, jolla muodostuu suhteellisen suurimolekyylipainoisia aineita.
Kuten edellä esitetystä reaktiosta voidaan nähdä vapautuu jokaista dekstroosimoolia kohti 3 moolia vettä HMF:n dehydraatiossa ja 2 moolia kondensaatioreaktiossa.
6 64609
Reaktiomekanismi edellyttää siten heksoosin käyttämistä hiilihydraattina metyylifurfuraali-sidosten muodostamiseksi fenoliryhmien välille. Reaktiomekanismi poikkeaa näin ollen huomattavasti siitä, joka on esitetty US-patenttijulkaisussa 1 797 593, jossa pentosaaneja saatetaan reagoimaan fenolin kanssa rikkimonokloridin ja antimoniklo-ridien läsnäollessa. Mainitun julkaisun mukaisessa prosessissa ei esiinny furfuraalia välituotteena reaktiossa. /
Keksinnön mukaisessa menetelmässä edullinen hiilihydraatti on /’ dekstroosi, vaikkakin haluttaessa voidaan käyttää muita hiilihydraatteja, jotka hydrolysoituvat muodostamaan dekstroosia. Tällaisia ovat maltoosi, malfotrioosi, laktoosi, sakkaroosi, glykogeeni·/' glukosidit, i niiden seokset (kuten maissisiirappi) jne.
l Käyttökelpoisina hiilihydraatteina ovat myös erilaiset tärkke- lykset, jotka sisältävät useita toistuvia dekstroosi-yksiköitä ja nii-| den hydrolyyttisiä johdannaisia. Tällaisia tärkkelyksiä ja johdannai-1 siä voidaan kuvat kaavalla I ch2oh 1 CH-OH | 1 i T2°” ptv : i γ )
! W—°—A—''K
J H ÖH i H OH , i I : I : : I 1 - - - - ·η t h ί ? jossa n, joka osoittaa toistuvien yksiköiden lukumäärän, voi olla 3 6 , 0 tai 1-10 . Sopivia tärkkelyksiä ovat viljatärkkelykset kuten maissi- tärkkelys, hirssirouhe- ja vehnätärkkelykset, vahatärkkelykset, kuten vahadurratärkkelys ja vahamaissitärkkelys ja juurikastärkkelykset, kuten perunatärkkelys ja tapiokatärkkelys.
Menetelmässä käytettävien fenoliyhdisteiden kaava on 64609
OH
R
jossa R on C^-3-alkyyli, C^-3-alkoksi, halogeeni, hydroksi tai vety. Edullinen fenoliyhdiste on fenoli, ja muita fenoliyhdisteitä ovat kre-soli, kloorifenoli, bromifenoli, resorssinoli jne.
Reagoivien aineiden suhteellisia osuuksia voidaan vaihdella suhteellisen laajoissa rajoissa. Eräs tämän keksinnön eduista perustuu siihen tosiasiaan, että voidaan käyttää yhtä moolia hiilihydraattia jokaista käytettyä fenolimoolia kohti, vaikkakin on ymmärrettävää, että haluttaessa voidaan käyttää myös suurempia fenolimääriä. Yleensä käytetyn fenolin määrä on 0,5-5 moolia fenoliyhdistettä kutakin käytettyä hiilihydraattimoolia kohti, ja edullisesti 1-3,0 moolia fenoli- : yhdistettä/moolia hiilihydraattia, ilmaistuna monosakkaridina.
Katalyytin määrää voidaan vaihdella suhteellisen laajoissa rajoissa. Yleensä käytetyn katalyytin määrä on sellainen, että se on riittävä edistämään haluttua reaktiota. Parhaat tulokset saadaan yleensä, kun katalyytin määrä on 0,1-10 paino-%, laskettuna hiilihydraatin painosta. Kuten alan ammattimiehelle on selvää, riippuu käytettävän katalyytin määrä jonkin verran reaktiolämpötilasta ja reaktio-ajasta. Parhaat tulokset saadaan yleensä käyttäen reaktiolämpötiloja väliltä 70-200°C reaktioajoille 30 minuutista 10 tuntiin.
Muodostunut kiinteä, helposti sulava hartsi voidaan ottaa talteen reaktioväliaineesta tavanomaiseen tapaan. Se on huoneen lämpötilassa hauras aine ja voidaan tehdä kuumassa kovettuvaksi lisäämällä sopivaa silloitusainetta, esimerkiksi amiini-silloitusainetta, kuten heksametyleenitetramiinia. Näin valmistetuilla hartseilla on laajalti käyttöä puristus- ja valuhartseina. Niille on ominaista erinomainen ve-denkestävyys ja parantuneet ominaisuudet, erityisesti vetolujuudet. Käytettäessä tällaisia hartseja hartsi sekoitetaan edullisesti sopivien täyteaineiden (ts. puujauhon, piidioksidin, aluminiumoksidin, asbestin, lasikuitujen ja erityisesti murskattujen lasikuitujen jne.) kanssa ja muovataan tavanomaisilla menetelmillä.
8 64609
Alan ammattimielle on myös selvää, että reaktioseokseen voidaan lisätä erilaisia lisäaineita. On esimerkiksi huomattu, että rasvahappoani i ne ja, jotka edullisesti sisältävät 12-22 hiiliatomia, voidaan lisätä reaktioastiaan reaktion aikana edelleen lisäämään veden-kestävyyttä ja kuumassa koventtuvan hartsin lopullista muovattavuutta. Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää kaupallisesti saatavia rasva-happoaniineja, kuten ARMEEN T-taliamiinia, pitkäketjuista rasva-hap-poamiinia, jota tuottaa Armak.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan voidaan Lewis-happokata-lyytti muodostaa in situ lisäämällä reaktioseokseen metallin oksidia yhdessä mineraalihapon, kuten rikkihapon tai kloorivetyhapon kanssa muodostamaan vastaava sulfaatti tai kloridi. Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää alumiinin, sinkin ja tinan oksideja. Yleensä riittää, että happoa lisätään määrä, joka on riittävä täysin muuttamaan oksidin vastaavaksi metallisuolakseen, joka sitten katalysoi reaktion.
Tätä keksintöä kuvataan lisäksi seuraavin esimerkein. Kaikki osat ja prosentit on laskettu painosta, ellei toisin ole esitetty.
Esimerkki 1 (vertailuesimerkki) Tämä esimerkki on tarkoitettu vertailutarkoitukseen ja kuvaa tunnetun tekniikan mukaista rikkihappokatalyytin käyttöä.
500 ml:n reaktiopulloon pannaan 180 g dekstroosia, 203 g fenolia (90 % kuiva-ainetta) ja 8,2 g 5 N ^SO^. Laite varustetaan sekoitti-mella, lämpömittarilla ja palautusjäähdyttimellä. Kondensaatioreaktio tapahtuu 7,6 tunnin aikana, jona kerätään 90 ml vettä (92,0 % teoreettisesta laskettuna hydroksimetyylifurfuraalista - HMF-muodostuk-sesta). Reaktion lämpötilaa vaihdeltiin 118°C:sta 152°C:een, samalla kun viskositeetti kasvoi alunperin alle 350 cp:stä yli 100 000 cp:n reaktion päätyttyä.
Talteen otetaan 300 g tuotetta, mustaa huoneen lämpötilassa, haurasta, helposti sulavaa kiinteätä ainetta.
Esimerkki 2 Tässä esimerkissä kuvataan tämän keksinnön mukaista menetelmää käyttäen tinakloridia Lewis-happokatalyyttinä.
Reaktio saatetaan tapahtumaan 500 ml:n reaktiopullossa, johon on pantu seuraavat aineosat: 180 g dekstroosia, 208 g fenolia (90 % kuiva-ainetta) ja 10,2 g SnCl^.5H20-katailyyttiä. Kondensaatioreaktion aikana eli 4 tunnin aikana, lämpötila nousee 112°C:sta 142 C:seen, 9 64609 samalla kun kerätään 104,5 ml vettä (100+% teoreettisesta, laskettuna HMF-muodostuksesta). Viskositeetti nousee reaktion aikana vain vähäisesti alunperin alle 350 cp:sta noin 500 cp:iin kondensaation lopulla.
Saadaan 276 g:n saalis mustaa, huoneen lämpötilassa haurasta hartsia.
Esimerkki 3
Samanlainen reaktio kuin esimerkissä 2 saatetaan tapahtumaan korvaten dekstroosi tärkkelyksellä kondensaatioreaktiossa. 500 ml:n reaktiopulloon pannaan 184 g tärkkelystä 3005, 214 g fenolia (88 % kuiva-ainetta) ja 2,6 g SnCl^.SHjO. Kondensaatioreaktio tapahtuu 9 tunnin aikana, jona kerätään 100,5 ml H20 (pääasiallisesti teoreettinen määrä, laskettuna HMFsstä). Reaktion aikana lämpötila muuttuu 116°C:sta 151°C:een, samalla kun viskositeetti pysyy pääasiallisesti muuttumattomana koko ajan alle 350 cp:ssa.
Hyvällä saannolla saadaan musta, hauras, huoneen lämpötilassa sulava hartsi.
Esimerkki 4
Kuten esimerkissä 2 pannaan seuraavat aineosat 500 ml:n reaktio-pulloon käyttäen AlCl^ katalyyttinä: 180 g dekstroosia, 204 g fenolia (90 % kuiva-ainetta) ja 1,84 g AlCl^. Kondensaatioreaktion aikana kootaan 98,5 ml vettä 3 tunnin aikana, samalla kun lämpötila nousee 122°C:sta 150°C:een. Jälleen, kuten edellisessä esimerkissä, kohonneessa reaktiolmäpötilassa ei tapahdu oleellista viskositeetin lisääntymistä alkuperäiseltä alle 350 cp:n tasolta, kun taas huoneen lämpötilassa (saalis 178 g) tuote on musta, hauras, helposti sulava kiinteä aine.
Lukuarvot esimerkeistä 1-4, jotka osittavat metallihappokata-lyyttien vaikutuksen reaktiotuotteen viskositeettiin, esitetään seu-raavassa taulukossa.
10 64609
Taulukko 1
Kondensaatio- Esimerkki no.
vettä (laskettuna hydroksi- 1_J2^_3_4 metyylifurfu- (H2S04 (SnCl4 (SnCl4 raalista) vertailu) dekstroosi) tärkkelys) (A1C1,) %
Viskositeetti (cp) reaktiolämpötilassa ( I50°ef' 0 -350 -=350 <350 -"<350 ί 20 < 350 -=-350 <350 <350 1 40 < 350 <350 <350 <350 \ 60 350+ <350 <350 <350 f [ 80 1 900+ <350 <350 <350 f | 92 100 000+ I 100 — 500 <350 <350 ) • Kuten lukuarvoista nähdään,- saadaan käyttämällä keksinnön mukai sesti Lewis-happokatalyyttiä viskositeetti, joka on merkittävästi alempi kuin käytettäessä katalyyttinä rikkihappoa alan aikaisemman käytännön mukaisesti.
Esimerkki 5
Jokainen esimerkeissä 1-4 valmistetuista hartseista sekoitetaan täyteaineen, voiteluaineiden jne. kanssa yhdessä heksametyleenitetra-miinin kanssa kovettimena seuraavan ohjeen mukaisesti:
Paino-osia
Harsi 48,0
Puujauho 48,0
Heksametyleenitetramiini vaihdeltava
Kalsiumstearaatti 2,0
Kalsiumoksidi 2,0 11 64609
Saatua yhdistettä jauhetaan 93°C:ssa 2 minuuttia ja puristetaan sauvoiksi 177°C:ssa 5 minuutin ajan.
Koesauvojen fysikaaliset ominaisuudet mitattiin sitten ja tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa.
Taulukko 2
Vedenkestävyys 2 tunnin kiehuvassa vedessä 24 tunnin upotus
Esim. Kata- Heksa, Absorboitu- Paino- Absorboi- Paino- Taivutus- lyytti % nut H20 % häviö, % tunut H20 % häviö,% moduuli _kg/cm2 7 2.83 0.04 0.99 +0.11 78 736 1 H2S04 10 2.28 +0.16 0.90 +0.11 77 330 20 2.95 0.31 1.13 +0.08 75 924 7 4.76 1.82 1.39 0.15 2 SnCl4 10 4.36 1.49 1.08 0.07 80 142 20 4.02 1.76 1.20 0.16 81 548 7 3.78 0.23 0.93 0.10 78 736 3 SnCl4 10 3.48 0.70- 0.84 0.09 82 954 20 3.19 1.27 1.57 0.34 73 112 7 3.02 0.14 0.77 0 75 221 4 A1C13 10 2.36 0.09 0.70 0 74 518 20 2.70 0.20 1.11 0 72 409
Edellä esitetyt lukuarvot osoittavat, että tämän keksinnön mukaisesti käytetyt katalyytit antavat hyvät fysikaaliset ominaisuudet. Esimerkki 6 Tässä esimerkissä kuvataan tämän keksinnön vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jossa katalyytti muodostetaan in situ sinkkioksidin ja rikkihapon reaktiolla.
i2 64 60 9 500 ml:n reaktiopulloon pannaan 180 g dekstroosia, 204 g fenolia (92 % kuiva-ainetta), 1,84 g ZnO ja 3,8 g 5N ^SO^. 2,2 tunnin kuluttua lisätään reaktioon vielä 3,8 ml 5N H^SO^ reaktiivisuuden lisäämiseksi - noin 37 ml kondensaatiovettä kootaan. Vielä 4,5 tunnin reagoinnin jälkeen reaktio tulee jälleen jonkin verran hitaaksi, mikä vaatii lisäämään 2,4 g 5N I^SO^, mikä antaa pääasiallisesti ekvivalentti-sen moolisuhteen I^SO^in ja ZnO:n välille (0,025 H2S04/0,023 ZnO) -kootaan 67 ml H20. Reaktiota jatketaan sitten 3,8 tuntia kooten yhteensä 80 ml H2O, jolloin lisätään vielä 7,6 g 5N H2SC>4 antamaan H2SC>4:n ylimääräisen moolisuhteen ZnO:hon. Yhteensä 109,5 ml H20 kerätään reaktion kuluessa (perustuu 5 moolin H20:n poistamiseen moolia kohti dekstroosia) . Viskositeetti pysyy reaktion aikana pääasiallisesti muuttumattomana 350 cp:ssa lämpötilan vaihdellessa 132°C:sta 152°C:seen.
Saatu tuote (teoreettinen saalis mustaa, huoneen lämpötilassa haurasta kiinteätä ainetta) sekoitetaan, jauhetaan, puristetaan ja testataan vedenkestävyyden ja lujuusominaisuuksien suhteen.
Kondensaatiovettä Viskositeetti (cp) teoreettisesti Reaktiolämpötilassa (perustuu 5 moolin H20 poistumisen moolia kohti dekstroosia, %_ 0 350 20 350 40 350 60 350 80 350 92+ 350 64609 13
Veden kestävyys 2 tunnin kiehu- 24 tunnin vassa vedessä upotus
Esim. Katalyytti Heksa, Absorboi- Paino- Absorboi- Paino- Taivutus- % tunut häviö, tunut H20 häviö, moduuli H20, % % % % kg/cm2 6 (ZnOj 7 4,38 1,22 1,28 0,04 78 736 h2so4 10 3,76 0,81 1,20 +0,06 75 221 20 3,53 1,12 1,79 0,11 72 409

Claims (12)

14 64609
1. Menetelmä hiilihydraatti-fenolihartsin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että 1. dekstroosi tai hiilihydraatti, joka hydrolysoituessaan muodostaa dekstroosia, ja 2. fencliyhdiste, jonka kaava on OH jossa R on C^_3-alkyyli, C^_3-alkoksi, halogeeni, hydroksi tai vety, saatetaan reagoimaan keskenään metallisuola-Lewis-happokatalyytin läsnäollessa, joka on alumiinin, sinkin tai tinan suola, jolloin muodostuu kiinteä, helposti sulava hartsi, ja hartsi erotetaan reaktioseok-sesta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyytti on tinakloridi.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyytti on aluminiumkloridi.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fenoliyhdiste on fenoli.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilihydraatti on tärkkelys.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että komponentti (1) on dekstroosi.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että heksoosisakkaridi on tärkkelys tai sen hydro-lyysituote, jonka kaava on CH-,ΟΗ I CHpOH ; CH~OH ΒλΊ ; VrSH Hd'-efi_ö-ifjn—ό-Nflj4 ή OH 1 : H OH i I t I .-•'n 15 64609 jossa n on 0 tai 1-106.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään 0,5-5 moolia fenoliyhdistettä komponentin (1) moolia kohti, ilmaistuna monosakkaridina.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että reaktio suoritetaan lämpötilassa 70-200°C.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallisuola-Lewis-happokatalyytti muodostetaan in situ saattamalla mineraalihappo reagoimaan metallin oksidin kanssa.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1--10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään 0,1-10 paino-% metallisuola-Lewis-happokatalyyttiä, laskettuna komponentin (1) määrästä.
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää lisävaiheen, jossa kiinteä helposti sulava hartsi kovetetaan silloitusaineella kiinteän aineen tekemiseksi kuumassa kovettuvaksi. i6 64 60 9
FI772249A 1976-07-22 1977-07-21 Foerfarande foer framstaellning av ett kolhydrat-fenolharts FI64609C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/707,598 US4048126A (en) 1976-07-22 1976-07-22 Process for producing carbohydrate-phenol condensation resins
US70759876 1976-07-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI772249A FI772249A (fi) 1978-01-23
FI64609B true FI64609B (fi) 1983-08-31
FI64609C FI64609C (fi) 1983-12-12

Family

ID=24842339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI772249A FI64609C (fi) 1976-07-22 1977-07-21 Foerfarande foer framstaellning av ett kolhydrat-fenolharts

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4048126A (fi)
AT (1) AT368764B (fi)
BE (1) BE856963A (fi)
CA (1) CA1078983A (fi)
CH (1) CH627766A5 (fi)
DE (1) DE2732991C2 (fi)
ES (1) ES460909A1 (fi)
FI (1) FI64609C (fi)
FR (1) FR2359166A1 (fi)
GB (1) GB1531706A (fi)
IT (1) IT1081548B (fi)
MY (1) MY7900168A (fi)
NL (1) NL186323C (fi)
NO (1) NO145579C (fi)
SE (1) SE7707500L (fi)
ZA (1) ZA774448B (fi)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339361A (en) * 1980-07-28 1982-07-13 Fiberglas Canada, Inc. Phenol-formaldehyde resins extended with carbohydrates for use in binder compositions
US4692478A (en) * 1986-03-14 1987-09-08 Chemical Process Corporation Process for preparation of resin and resin obtained
FR2630119B2 (fr) * 1987-12-23 1993-08-13 Clavier Philippe Procede pour la fabrication de resines thermodurcissables et resines obtenues
FR2625203B1 (fr) * 1987-12-23 1992-03-13 Clavier Philippe Procede pour la fabrication de resines thermodurcissables et resines obtenues
FR2641282B1 (fr) * 1988-12-29 1992-08-07 Clavier Philippe Procede pour la fabrication de resines thermodurcissables resistant a l'eau bouillante et resines obtenues
CA2939415A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-27 The University Of Western Ontario Formaldehyde-free phenolic resins, downstream products, their synthesis and use
US10023788B2 (en) * 2014-06-06 2018-07-17 Halliburton Energy Services, Inc. Acidizing fluids and methods for use in subterranean formations
US9725552B2 (en) 2014-10-14 2017-08-08 Industrial Technology Research Institute HMF-based phenol formaldehyde resin
US20190144638A1 (en) * 2016-04-25 2019-05-16 Bridgestone Corporation Phenolic resin to be blended with rubber, rubber composition, and tire
EP3366714B1 (de) * 2017-02-27 2022-03-30 AVA Biochem AG Verfahren zur herstellung thermisch härtbarer phenolharze sowie durch das verfahren erhältliche phenolharze
EP3366712A1 (de) 2017-02-27 2018-08-29 AVALON Industries AG Neue hmf-oligomere
EP4389790A1 (en) 2022-12-23 2024-06-26 Lignum Technologies AG Method for the production of aminoplast resin, aminoplast resin, method for the production of composite materials and composite material

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1107107A (en) * 1914-06-26 1914-08-11 Basf Ag Compounds for tanning skins and process of making them.
US1753030A (en) * 1920-08-12 1930-04-01 Continental Diamond Fibre Co Phenol-carbohydrate resin and method of making same
US1820816A (en) * 1920-08-12 1931-08-25 Continental Diamond Fibre Co Synthetic resin and method of making same
US1886353A (en) * 1922-04-27 1932-11-01 John Stogdell Stokes Synthetic resin and method of making same
US1832038A (en) * 1922-07-17 1931-11-17 Meigsoid Corp Artificial resin and process of making same
DE529322C (de) * 1926-02-14 1931-07-11 Joseph Vincent Meigs Verfahren zur Herstellung von haertbaren harzartigen Kondensationsprodukten aus Phenolen und Kohlehydraten
US1868215A (en) * 1926-03-05 1932-07-19 Plastix Corp Carbohydrate resinous material and process of making same
US1868216A (en) * 1927-01-15 1932-07-19 Plastix Corp Resinous product and process of making same
US1923321A (en) * 1927-01-15 1933-08-22 Plastix Corp Resinous product and process of making same
US2069178A (en) * 1932-06-27 1937-01-26 Gen Plastics Inc Method of dispersing resins and composition produced thereby
USRE26881E (en) 1969-07-10 1970-05-19 Method of producing an ortho-directed phenolic resin by condensing phenol and hcho in the presence of a bivalent metal ion and then adding resorcinol, and the resultant product

Also Published As

Publication number Publication date
FI64609C (fi) 1983-12-12
NO145579B (no) 1982-01-11
NL186323B (nl) 1990-06-01
ES460909A1 (es) 1978-05-16
FR2359166A1 (fr) 1978-02-17
NL7708039A (nl) 1978-01-24
FI772249A (fi) 1978-01-23
CH627766A5 (de) 1982-01-29
BE856963A (fr) 1978-01-20
MY7900168A (en) 1979-12-31
CA1078983A (en) 1980-06-03
NO145579C (no) 1982-04-21
DE2732991C2 (de) 1986-08-14
NO772602L (no) 1978-01-24
SE7707500L (sv) 1978-01-23
IT1081548B (it) 1985-05-21
ATA528377A (de) 1982-03-15
ZA774448B (en) 1978-06-28
US4048126A (en) 1977-09-13
GB1531706A (en) 1978-11-08
NL186323C (nl) 1990-11-01
AT368764B (de) 1982-11-10
DE2732991A1 (de) 1978-02-02
FR2359166B1 (fi) 1984-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI64612C (fi) Foerfarande foer framstaellning av ett kolhydrat-fenolharts oc anvaendning av detta
FI64609B (fi) Foerfarande foer framstaellning av ett kolhydrat-fenolharts
CA1090026A (en) Carbohydrate-phenol based condensation resins incorporating nitrogen-containing compounds
US4339361A (en) Phenol-formaldehyde resins extended with carbohydrates for use in binder compositions
CN103570901A (zh) 一种环保型酚醛树脂的制备方法
HUT73872A (en) Heat hardening, liquid resin composition and process for producing thereof
US4172042A (en) Heat-insulating material
CN109535359A (zh) 一种基于控制溶液pH值合成耐碱性酚醛树脂的方法
WO2020109983A1 (en) Process for preparing a solution of lignin in an aqueous medium
US4297473A (en) Quick-curing phenolic resin and process for preparing same
JPS6078941A (ja) α−フルオロアクリル酸エステルの製造法
US4089905A (en) Method for the preparation of polythioethers from thiodiethanol using heterogeneous mixed metal oxide catalysts
US4011280A (en) Process for the production of binders for weather-proof wood materials and product
CN1431184A (zh) 三羟甲基丙烷烯丙基醚的制备方法
FI64607C (fi) Foerfarande foer framstaellning av ett kolhydrat-fenolresolharts och anvaendning av ett dylikt harts
JP2001131253A (ja) 水溶性フェノール樹脂の製造方法
WO2018215922A1 (en) Process for preparing a solution of lignin in an aqueous medium
Derflinger et al. Published in: European Journal of Organic Chemistry 2023, 26 (23), e202300311
US2617832A (en) Method for preparing diphenylol methane
Robins Phenolic resins
US2221779A (en) Acid-resistant resin product
GB1584800A (en) Phenol-formaldehyde resol resin binders for heat insulating materials
JP2007084676A (ja) フェノール樹脂組成物およびフェノール樹脂組成物の製造方法
FI111648B (fi) Menetelmä fenoliresolihartsien valmistamiseksi heterogeenisen katalyytin avulla ja katalyyttia sisältämätön fenoliresolihartsi
SU636893A1 (ru) Способ получени фурановой смолы

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: CPC INTERNATIONAL, INC.