PL210448B1 - Sposób syntezy żywicy rezolowej - Google Patents
Sposób syntezy żywicy rezolowejInfo
- Publication number
- PL210448B1 PL210448B1 PL381161A PL38116106A PL210448B1 PL 210448 B1 PL210448 B1 PL 210448B1 PL 381161 A PL381161 A PL 381161A PL 38116106 A PL38116106 A PL 38116106A PL 210448 B1 PL210448 B1 PL 210448B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- phenol
- sodium hydroxide
- formaldehyde
- mole
- moles
- Prior art date
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims description 44
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims description 44
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims description 5
- 229920003987 resole Polymers 0.000 title claims description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 294
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 223
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 113
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 43
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- NESLWCLHZZISNB-UHFFFAOYSA-M sodium phenolate Chemical compound [Na+].[O-]C1=CC=CC=C1 NESLWCLHZZISNB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 13
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003112 potassium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005705 Cannizzaro reaction Methods 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Description
Z opisu patentowego PL 157604 wynika, że żywicę otrzymuje się w zmienno-temperaturowym, wieloetapowym procesie obejmującym wytworzenie mieszaniny zawierającej 15 - 25% molowych fenolanu sodowego, 70 - 85% molowych fenolu i 0,01 - 5% molowych wodorotlenku sodowego w temperaturze 40 - 90°C, następnie poddaje się etapowej kondensacji z formaldehydem, przy czym w pierwszym etapie dodaje się w 1-3 częściach 1,4-1,8 mola formaldehydu na 1 mol fenolu i kondensuje w temperaturze 61 - 67°C przez 150 - 200 minut, a następnie w drugim etapie dodaje 0,8 - 1,0 mola formaldehydu na mol fenolu i wodorotlenek sodowy w ilości 0,4 - 0,5 mola na mol fenolu i kondensuje w temperaturze 71 - 77°C powyżej 60 minut, aż do spadku zawartości wolnego fenolu poniżej 1% masowego i formaldehydu poniżej 2% masowych i uzyskuje lepkość 90 - 130 mPa^s w 20°C, w trzecim etapie dodaje się wodorotlenek sodowy w ilości 0,1 - 0,2 mola na mol fenolu, podgrzewa mieszaninę reakcyjną do temperatury 77 - 83°C i w tej temperaturze kondensuje do uzyskania lepkości 250 600 mPa^s w temperaturze 20°C a następnie chłodzi. Wadą tego sposobu jest otrzymywanie żywicy, która posiada stosunkowo dużą zawartość wolnego formaldehydu, dochodzącą nawet do 0,3%.
W opisie patentowym USA 5451657 przedstawiono sposób syntezy żywicy fenolowej, typu rezolowego, do produkcji sklejki wodoodpornej pozwalającej na skrócenie czasu utwardzania żywicy i równomierne usunięcie wilgoci, przed zakończeniem termicznego utwardzenia środka wiążącego. Wynalazek dotyczy żywicy fenolowo-formaldehydowej posiadającej 40 - 50% zawartości umownych części nielotnych. Sposób syntezy obejmuje sporządzenie roztworu fenolu i formaldehydu oraz dodanie wodorotlenku sodu i/lub wodorotlenku potasu w roli katalizatora.
Żywicę otrzymuje się przy stosunku molowym formaldehyd : fenol 1,8 - 2,8 w obecności katalizatora stanowiącego 3 - 9% wodorotlenku metalu alkalicznego w przeliczeniu na NaOH, w tym mniej niż 1% KOH. Do żywicy dodawany jest węglan potasu w ilości 0,1 - 0,75%.
Rozwinięcie tego zagadnienia zostało przedstawione w opisie patentowym USA 5 106 697.
Przedstawiono sposób otrzymywania żywicy fenolowej jako lepiszcza do laminatów sporządzanych z różnych fornirów drzewnych. Żywica otrzymywana jest przez przereagowanie fenolu i formaldehydu w granicach 1 : 1,5 - 1 : 3,0 w obecności NaOH, którego zawartość w żywicy wynosi 1 - 15% oraz 0,01 - 0,25 mola potasu na 1 mol fenolu w postaci rozpuszczalnej w wodzie soli potasowej: chlorku potasu, siarczanu potasu lub ich mieszaniny.
Oba patenty dotyczą możliwości skrócenia czasu żelowania żywic fenolowych przy użyciu związków potasu. Znane są w literaturze i stosowane w praktyce przemysłowej dodatki skracające czas utwardzania żywic rezolowych, które zawierają węglan potasowy. Dodatek związków potasowych w stosunkowo dużej ilości podwyższa koszty produkcji żywic.
Niedogodności tych pozbawiony jest sposób syntezy żywicy według wynalazku.
Nieoczekiwanie okazało się, że prowadząc proces trójetapowo, w sposób zmodyfikowany, otrzymuje się żywicę posiadającą bardzo małą zawartość wolnego formaldehydu.
Sposób syntezy żywicy rezolowej według wynalazku polegający na reakcji fenolu z formaldehydem prowadzony w obecności wodorotlenku sodowego w procesie wieloetapowym charakteryzuje się tym, że sporządza się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol, przy stosunku molowym NaOH : fenol = 0,05 - 0,30, po czym w pierwszym etapie prowadzi się jej kondensację z formaldehydem przy stosunku molowym formaldehyd : fenol 2,2 - 2,6, w temperaturze 50 - 70°C, w czasie 2 - 4 godzin, w drugim etapie wprowadza się ług sodowy w ilości 0,2 - 0,5 mola na mol fenolu oraz 0,5 - 2 moli woPL 210 448 B1 dy na mol fenolu i kontynuuje proces w temperaturze 70 - 90°C do uzyskania lepkości 150 - 500 rnPas, w trzecim etapie dodaje się ług sodowy w ilości 0,05 - 0,25 mola na mol fenolu i prowadzi kondensację w temperaturze 65 - 90°C do uzyskania lepkości 200 - 600 mPas.
Uzyskanie żywicy posiadającej bardzo małą zawartość wolnego formaldehydu jest istotnym postępem, ze względu na uznaną szkodliwość formaldehydu. W dotychczas znanych sposobach w drugim etapie do mieszaniny reakcyjnej wprowadza się praktycznie równocześnie formaldehyd i wodorotlenek sodowy, powodując wysokie stężenie tych składników w mieszaninie reakcyjnej, co przy wysokiej temperaturze preferuje zachodzenie reakcji Cannizzaro. W konsekwencji następuje bezpowrotna utrata części formaldehydu. Powstający kwas mrówkowy zobojętnia wodorotlenek sodowy. Proces staje się niesterowalny. Właściwości gotowej żywicy są niepowtarzalne, a zawartości wolnego formaldehydu wynoszą powyżej 0,3%. Stosunkowo wysoka jest natomiast zawartość mrówczanu sodowego, w skrajnych przypadkach dochodzi nawet do 2%. Czas trwania II etapu podlega znacznym wahaniom.
W sposobie według wynalazku, w drugim etapie wysokotemperaturowym, w którym zachodzi polikondensacja, wprowadza się tylko ług sodowy, a nie wprowadza się formaliny. Dodawana jest także woda w ilości 0,5 - 2 moli na mol fenolu. Nieoczekiwanie dodatek wody wpływa na poprawę właściwości żywicy. Przede wszystkim uzyskuje się żywicę zawierającą zmniejszoną zawartość wolnego formaldehydu (poniżej 0,1%). Dla porównania wprowadzenie tej samej ilości wody na początku procesu nie daje oczekiwanego zmniejszenia zawartości wolnego formaldehydu w żywicy do wartości poniżej 0,1%.
Jednocześnie stwierdzono, że obniżyła się także zawartość wolnego fenolu w żywicy (do poniżej 0,1%). Czas syntezy ustabilizował się.
Sporządzane kompozycje wiążące do produkcji sklejki wodoodpornej zawierające oprócz żywicy także wypełniacz posiadają stabilne właściwości.
P r z y k ł a d y
Właściwości syntezowanych żywic w przykładach 1-10 przedstawia tabela.
P r z y k ł a d 1 (porównawczy)
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego o stężeniu 45% wagowych (0,6 mola wodorotlenku sodowego i 1,63 mola wody). W wyniku egzotermicznej reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (4 mole formaldehydu) aby uzyskać stosunek molowy formaldehyd : fenol wynoszący 2 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 66 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego (0,5 mola wodorotlenku sodowego i 1,36 mola wody) w stosunku molowym NaOH : fenol = 0,25 : 1 oraz dodatkowo 1 mol wody (50% molowych w stosunku do fenolu). Proces prowadzi się w temperaturze 79 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 350 mPas, w czasie 210 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C w czasie 65 min., do uzyskania lepkości 324 mPas, po czym żywicę schładza się.
W przykładzie zastosowano proporcje formaldehyd : fenol wykraczające poza zastrzeżenia. Otrzymana żywica zawiera zbyt dużą zawartość wolnego fenolu (powyżej 0,1%). Jej stosowanie jest niewskazane ze względu na ochronę środowiska.
P r z y k ł a d 2
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,5 mola wodorotlenku sodowego i 1,36 mola wody). W wyniku egzotermicznej reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę o stężeniu 37% (4,4 mola formaldehydu) do uzyskania stosunku molowego formaldehyd : fenol jak 2,2 :1, Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 66 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego (0,7 mola wodorotlenku sodowego i 1,9 mola wody) w stosunku molowym NaOH : fenol = 0,35 : 1 a następnie po upływie 125 minut wprowadza się dodatkowo 1 mol wody (50% molowych w stosunku do fenolu). Proces prowadzi się w temperaturze 75 ± 2°C do osiągnięcia lepkości 254 mPa^s, w czasie 155 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C w czasie 95 minut, do uzyskania lepkości 254 mPas po czym żywicę schładza się.
PL 210 448 B1
P r z y k ł a d 3
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,5 mola wodorotlenku sodowego i 1,36 mola wody). W wyniku reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (4,8 mola formaldehydu) do uzyskania stosunku molowego formaldehyd : fenol jak 2,4 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 62 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego (0,7 mola wodorotlenku sodowego i 1,90 mola wody) do stosunku molowego NaOH : fenol = 0,35 : 1 oraz dodatkowo 2,5 mola wody (125% molowych w stosunku do ilości fenolu). Proces prowadzi się w temperaturze 79 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 350 mPas, w czasie 250 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C w czasie 125 minut do uzyskania lepkości 331 mPas, po czym żywicę schładza się.
P r z y k ł a d 4
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,4 mola wodorotlenku sodowego i 1,11 mola wody). W wyniku reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (5,2 mola formaldehydu) do uzyskania stosunku molowego formaldehyd : fenol jak 2,6 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 66 + 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego o stężeniu 45% wagowych (0,60 mola wodorotlenku sodowego) do stosunku molowego NaOH : fenol = 0,30 : 1 oraz dodatkowo 4 mole wody (200% molowych w stosunku do fenolu). Proces prowadzi się w temperaturze 79 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 450 mPas, w czasie 200 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,4 mola wodorotlenku sodowego i 1,11 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C, czasie 180 minut do uzyskania lepkości 551 mPas, po czym żywicę schładza się.
P r z y k ł a d 5 - porównawczy
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,6 mola wodorotlenku sodowego i 1,63 mola wody). W wyniku egzotermicznej reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (5,6 mola formaldehydu) do uzyskania stosunku molowego formaldehyd : fenol jak 2,8 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 66 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu. W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego o stężeniu 45% wagowych (0,7 mola wodorotlenku sodowego) do uzyskania stosunku molowego NaOH : fenol = 0,35 :1 oraz dodatkowo 3,6 mola wody w stosunku molowym (180% molowych w stosunku do ilości fenolu). Proces prowadzi się w temperaturze 79 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 350 mPas, w czasie 200 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C w czasie 125 minut do uzyskania lepkości 491 mPas, po czym żywicę schładza się.
W przykładzie zastosowano proporcje formaldehyd : fenol wykraczające poza zastrzeżenia, zawartość wolnego formaldehydu wynosiła powyżej 0,1%.
P r z y k ł a d y 6-10 (porównawcze)
Syntezę żywicy prowadzi się podobnie jak w przykładach 1 - 5, ale w odróżnieniu od nich dodatkową porcję wody wprowadza się już na etapie reakcji fenolu z wodorotlenkiem sodowym.
P r z y k ł a d 6
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,6 mola wodorotlenku sodowego i 1,63 mola wody) oraz dodatkowo 1 mol wody (50% molowych w stosunku do fenolu). W wyniku reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (4 mole formaldehydu) aby uzyskać stosunek molowy formaldehyd : fenol jak 2 : 1, Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 66 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego (0,5 mola wodorotlenku sodowego i 1,36 mola wody) w stosunku molowym NaOH : fenol = 0,25 : 1. Proces prowadzi się w temperaturze 79 ±
PL 210 448 B1
2°C do osiągnięcia lepkości około 350 mPa^s, w czasie 215 minut. W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 + 2°C, czasie 72 minut do uzyskania lepkości 331 mPa^s, po czym żywicę schładza się.
P r z y k ł a d 7
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,5 mola wodorotlenku sodowego i 1,36 mola wody) oraz dodatkowo 1 mol wody (50% molowych w stosunku do fenolu). W wyniku reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (4,4 mole formaldehydu) aby uzyskać stosunek molowy formaldehyd : fenol jak 2,2 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 66 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu. W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego o stężeniu 45% wagowych (0,7 mola wodorotlenku sodowego) w stosunku molowym NaOH : fenol = 0,35 : 1. Proces prowadzi się w temperaturze 75 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 250 mPa^s, w czasie 180 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C w czasie 100 minut do uzyskania lepkości 284 mPa^s, po czym żywicę schładza się.
P r z y k ł a d 8
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,5 mola wodorotlenku sodowego i 1, 36 mola wody) oraz dodatkowo 2,5 mola wody (125% molowych w stosunku do fenolu). W wyniku reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (4,8 mole formaliny) aby uzyskać stosunek molowy formaldehyd : fenol jak 2,4 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 69 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego (0,7 mola wodorotlenku sodowego i 2,17 mola wody) w stosunku molowym NaOH : fenol = 0,35 : 1. Proces prowadzi się w temperaturze 79 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 350 mPa^s, w czasie 175 min.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C w czasie 110 minut do uzyskania lepkości 326 mPa^s, po czym żywicę schładza się.
P r z y k ł a d 9
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,4 mola wodorotlenku sodowego i 1,11 mola wody) oraz dodatkowo 4 mole wody (200% molowych w stosunku do fenolu). W wyniku reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (5,2 mola formaliny) aby uzyskać stosunek molowy formaldehyd : fenol jak 2,6 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 69 ± 2°C do momentu przereagowania około 1,9 mola fenolu.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego o stężeniu 45% wagowych (0,9 mola wodorotlenku sodowego) w stosunku molowym NaOH : fenol = 0,9 : 2. Proces prowadzi się w temperaturze 79 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 350 mPa^s, w czasie 200 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,4 mola wodorotlenku sodowego i 1,11 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C w czasie 125 minut do uzyskania lepkości 562 mPa^s, po czym żywicę schładza się.
P r z y k ł a d 10
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,6 mola wodorotlenku sodowego i 1,63 mola wody) oraz dodatkowo 3,6 mola wody (180% molowych w stosunku do fenolu). W wyniku reakcji otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (5,6 moli formaldehydu) aby uzyskać stosunek molowy formaldehyd : fenol jak 2,8 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 66 ± 2°C do przereagowania około 1,9 mola fenolu. W drugim etapie dodaje się drugą porcję ługu sodowego o stężeniu 45% wagowych (0,7 mola wodorotlenku sodowego) w stosunku molowym NaOH : fenol = 0,35 : 1. Proces prowadzi się w temperaturze 79 ± 2°C do osiągnięcia lepkości około 348 mPa^s, w czasie 180 minut.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ługu sodowego (0,1 mola wodorotlenku sodowego i 0,27 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 72 ± 2°C do uzyskania lepkości 511 mPa^s, po czym żywicę schładza się.
PL 210 448 B1
P r z y k ł a d 11 (porównawczy)
Do reaktora wprowadza się 2 mole fenolu i pierwszą porcję ługu sodowego (0,4 mola wodorotlenku sodowego i 1,1 mola wody). W wyniku samorzutnie zachodzącej reakcji egzotermicznej otrzymuje się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol.
W pierwszym etapie dodaje się formalinę w postaci roztworu wodnego o stężeniu 37% (3,4 mole formaldehydu) aby uzyskać stosunek molowy formaldehyd : fenol jak 1,7 : 1. Kondensację fenolu z formaldehydem prowadzi się w temperaturze 64 ± 2°C przez 155 min.
W drugim etapie dodaje się drugą porcję formaliny o stężeniu 37% (1,1 mola formaldehydu) do uzyskania sumarycznego stosunku molowego formaldehyd : fenol = 2,25 : 1, oraz drugą porcję ługu sodowego o stężeniu 45% wagowych (0,9 mola wodorotlenku sodowego). Proces prowadzi się w temperaturze 76 ± 2°C przez 145 min.
W trzecim etapie dodaje się trzecią porcję ł ugu sodowego (0,2 mola wodorotlenku sodowego i 0,54 mola wody). Proces kontynuuje się w temperaturze 78 ± 2°C do uzyskania lepkości 326 mPa-s, po czym żywicę schładza się. Otrzymana żywica posiadała następujące właściwości:
| zawartość wolnego formaldehydu, % - | 0,21 | |
| zawartość wolnego fenolu, % | - | 0,05 |
| lepkość (20°C), mPa-s | - | 348 |
| zawartość części nielotnych (135°C, 1h), % | - | 49,9 |
Przykłady 2-4 przedstawiają otrzymywanie żywicy zgodne ze sposobem według wynalazku, to znaczy:
• sporządzana jest mieszanina fenolanu sodu i fenolu, • w procesie zachowany jest stosunek molowy formaldehyd : fenol = 2,2 - 2,6 :1, • w II etapie procesu dozowany jest ług sodowy w ilości 0,2 - 0,4 mola na mol fenolu oraz woda w ilości 0,5-2 moli na mol fenolu.
Otrzymuje się próbki żywicy zawierające poniżej 0,1% wolnego formaldehydu.
W przykładach porównawczych 7-9, przy zachowaniu takich samych stosunków molowych, wodę dodaje się wraz z surowcami, to znaczy fenolem, formaliną i pierwszą porcją ługu sodowego. Otrzymuje się w każdym przypadku żywicę posiadającą zawartość wolnego formaldehydu powyżej 0,1%.
Podobne zależności wynikają z porównania własności żywic otrzymanych w przykładach 1 i 6 oraz 6 i 10, w których syntezę żywicy prowadzono poza zakresem zastrzeżonych wartości stosunku molowego formaldehyd ; fenol (<2,2 i > 2,6).
W przykładzie 11 przedstawiono syntezę żywicę zgodnie z opisem patentowym PL 157604. W drugim etapie procesu do reaktora wprowadzono drugą porcję formaliny i drugą porcję ługu sodowego, nie wprowadzono dodatkowej porcji wody. W konsekwencji otrzymano żywicę, która posiadała zawartość wolnego formaldehydu powyżej 0,1%.
T a b e l a. Właściwości żywicy fenolowo-formaldehydowej
| Przykład nr | Wyniki pomiarów | |||
| Zawartość wolnego formaldehydu, % | Zawartość wolnego fenolu, % | Lepkość (20°C), mPa-s | Zawartość części nielotnych* % | |
| 1 | 0,0 | 0,41 | 324 | 49,8 |
| 2 | 0,05 | 0,10 | 254 | 49,4 |
| 3 | 0,07 | 0,07 | 331 | 47,2 |
| 4 | 0,09 | 0,01 | 551 | 46,5 |
| 5 | 0,23 | 0,0 | 491 | 46,7 |
| 6 | 0,08 | 0,48 | 331 | 49,1 |
| 7 | 0,14 | 0,16 | 284 | 49,2 |
| 8 | 0,14 | 0,10 | 338 | 47,5 |
| 9 | 0,33 | 0,05 | 562 | 46,8 |
| 10 | 0,98 | 0,0 | 511 | 46,3 |
*- warunki pomiaru zawartości części nielotnych: 2 g żywicy przetrzymuje się w temperaturze 135°C przez 1 godzinę
Claims (1)
- Sposób syntezy żywicy rezolowej polegający na reakcji fenolu z formaldehydem w obecności wodorotlenku sodowego prowadzony w procesie wieloetapowym, znamienny tym, że sporządza się mieszaninę zawierającą fenolan sodowy i fenol, przy stosunku molowym NaOH : fenol = 0,05 - 0,30 po czym w pierwszym etapie prowadzi się jej kondensację z formaldehydem przy stosunku molowym formaldehyd : fenol 2,2 - 2,6, w temperaturze 50 - 70°C, w czasie 2-4 godzin, w drugim etapie wprowadza się ług sodowy w ilości 0,2 - 0,5 mola NaOH na mol fenolu oraz 0,5 - 2 moli wody na mol fenolu i kontynuuje proces w temperaturze 70 - 90°C do uzyskania lepkości 150 - 500 rnPaę, w trzecim etapie dodaje się ług sodowy w ilości 0,05 - 0,25 mola NaOH na mol fenolu i prowadzi kondensację w temperaturze 65 - 90°C do uzyskania lepkości 200 - 600 mPa^s.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL381161A PL210448B1 (pl) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Sposób syntezy żywicy rezolowej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL381161A PL210448B1 (pl) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Sposób syntezy żywicy rezolowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL381161A1 PL381161A1 (pl) | 2008-06-09 |
| PL210448B1 true PL210448B1 (pl) | 2012-01-31 |
Family
ID=43035451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL381161A PL210448B1 (pl) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Sposób syntezy żywicy rezolowej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL210448B1 (pl) |
-
2006
- 2006-11-27 PL PL381161A patent/PL210448B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL381161A1 (pl) | 2008-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2572960C2 (ru) | Фенольная смола, способ получения, проклеивающий состав для минеральных волокон и получаемые материалы | |
| JP4663764B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物および該鋳型造型用粘結剤組成物を用いた鋳型の製造方法 | |
| US8148463B2 (en) | Alkaline resol phenol-aldehyde resin binder compositions | |
| GB2282382A (en) | Modified phenol-aldehyde resins and binder system | |
| TW593524B (en) | Process for the preparation of resols | |
| PL210448B1 (pl) | Sposób syntezy żywicy rezolowej | |
| US20110015341A1 (en) | Phenol-Formaldehyde Resins, Method for the Production Thereof and Use Thereof as Binders | |
| JP6736313B2 (ja) | 鋳型造型用キットおよび鋳型造型用砂組成物の製造方法 | |
| FI81742C (fi) | Kallhaerdbart formmaterial-bindemedel och ett foerfarande. | |
| JP4661087B2 (ja) | 固形レゾール型フェノール樹脂の製造方法 | |
| PL211443B1 (pl) | Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej | |
| PL210378B1 (pl) | Sposób otrzymywania żywicy rezolowej | |
| JP6407712B2 (ja) | ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の製造方法 | |
| PL225958B1 (pl) | Sposob otrzymywania zywicy fenolowej | |
| JPS6327103B2 (pl) | ||
| JPS6137852A (ja) | 硝子繊維用バインダ− | |
| PL168161B1 (pl) | Sposób wytwarzania wysokoreaktywnych niskotoksycznych żywic fenolowo-mocznikowoformaldehydowtych | |
| JP2006021232A (ja) | 酸硬化性耐火性粒状材料組成物 | |
| PL217011B1 (pl) | Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy rezolowej | |
| JPH03103417A (ja) | 自硬化性フェノール樹脂の製造方法 | |
| PL223017B1 (pl) | Sposób wytwarzania kompozycji wiążącej do produkcji papierów filtracyjnych | |
| PL131968B1 (en) | Method of manufacture of phenol-urea-formaldehyde resins | |
| PL217012B1 (pl) | Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy rezolowej | |
| JP2004284888A (ja) | 耐火物用結合剤組成物 | |
| JPS6090213A (ja) | 白色変性フエノ−ル樹脂組成物の製造方法 |