PL211443B1 - Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej - Google Patents
Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejInfo
- Publication number
- PL211443B1 PL211443B1 PL386932A PL38693208A PL211443B1 PL 211443 B1 PL211443 B1 PL 211443B1 PL 386932 A PL386932 A PL 386932A PL 38693208 A PL38693208 A PL 38693208A PL 211443 B1 PL211443 B1 PL 211443B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- phenol
- temperature
- condensation
- formaldehyde
- stage
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 title description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 16
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000001879 gelation Methods 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- VOOLKNUJNPZAHE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;2-methylphenol Chemical compound O=C.CC1=CC=CC=C1O VOOLKNUJNPZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 150000001896 cresols Chemical group 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000007046 ethoxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej do produkcji laminatów elektroizolacyjnych.
Z polskiego opisu patentowego 175 536 wynika, że żywicę do produkcji wyrobów elektroizolacyjnych otrzymuje się w wyniku kondensacji formaldehydu z fenolem przy stosunku molowym 1,1 ± 1,4 : 1 w obecności katalizatora będącego produktem kwaternizacji trietanoloaminy tlenkiem etylenu przy stosunku molowym tlenku etylenu do trietanoloaminy jak 1 : 1 - 2, stosuje się go w ilości 5 - 15 g na 1 mol fenolu. Proces kondensacji prowadzi się do momentu przereagowania minimum 90 cg/g użytego formaldehydu następnie zatęża się produkty kondensacji w granicach 65 - 96 cg/g a roboczą lepkość żywicy uzyskuje się przez dodanie alkoholi alifatycznych C1 - C3 lub ich mieszaniny.
Z polskiego opisu patentowego nr 175 868 znany jest sposób wytwarzania ż ywicy fenolowo-krezolowo-formaldehydowej do produkcji wyrobów elektroizolacyjnych polegający na wymieszaniu w temperaturze otoczenia żywicy krezolowo-formaldehydowej o czasie żelowania w granicach 250 - 350 s z otrzymaną przez kondensację 100 cg/g frakcji krezolowej zawierają cej 48 cg/g m-krezolu, z 28 - 33 cg/g formaldehydu w obecności amoniaku z żywicą fenolowo-formaldehydową o czasie żelowania w granicach 180 - 350 s, otrzymaną przez kondensację 100 cg/g fenolu z 33 - 38 cg/g formaldehydu, w obecności katalizatora będącego produktem kwaternizacji i oksyetylenowania trietanoloaminy przy stosunku molowym tlenku etylenu do trietanoloaminy jak 1 - 3 :1, w stosunku wagowym żywicy fenolowo-formaldehydowej do żywicy fenolowo-krezolowo-formaldehydowej jak 1 : 6 - 20, a lepkość ustala się przez dodanie metanolu. Zastosowany do syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej katalizator będący produktem kwaternizacji trietanoloaminy tlenkiem propylenu, który po zakończeniu kondensacji pozostaje w stanie niezmienionym (wolnym) i jako czwartorzędowy wodorotlenek amoniowy negatywnie wpływa na właściwości dielektryczne laminatów. Przeciwdziałaniem temu jest między innymi duży udział żywicy krezolowo-formaldehydowej wahający się w granicach 85,7 - 95,2 cg/g zgodnie z opisem polskiego zgłoszenia patentowego nr P-383448 fenol z formaldehydem kondensuje się przy stosunku molowym fenol : formaldehyd = 1 : 1,0 - 1,5 w obecności katalizatora zasadowego będącego związkiem lub mieszaniną związków o wzorze HNR1R2 gdzie: R1 i R2 to H i/lub CnH2n +1, n = 1 - 3, w ilości 0,05 - 0,15 mola /1 mol fenolu, w temperaturze 50 - 100°C do uzyskania czasu żelowania w granicach 130 - 180 s (150°C, 1 ml), po czym mieszaninę reakcyjną zatęża się do zawartości poniżej 5 cg/g wody, a następnie rozcieńcza się alkoholem lub mieszaniną alkoholi CnH2n +1 OH, gdzie: n = 1 - 3 do wymaganej lepkości oraz modyfikuje się krezolami lub ich mieszaniną w ilości stanowiącej 0,1 - 5,0 cg/g udziału w żywicy.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu syntezy żywicy, stosowanej jako środek wiążący do tworzyw warstwowych.
Nieoczekiwanie okazało się, że dzięki odpowiedniemu doborowi parametrów prowadzenia wieloetapowej kondensacji fenolu z formaldehydem w obecności katalizatora zasadowego, próżniowego zatężania mieszaniny poreakcyjnej i rozcieńczaniu produktu do uzyskania pożądanej lepkości, możliwe jest otrzymanie żywicy o wymaganej jakości.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że fenol z formaldehydem kondensuje się w procesie wieloetapowym, przy stosunku molowym fenol : formaldehyd = 1 : 0,85 - 1,50 w obecnoś ci katalizatora zasadowego będącego związkiem o wzorze HNR1R2 gdzie: R1R2 to H i/lub CnH2n +1, n = 1 - 3, w iloś ci 0,005 - 0,100 mola /1 mol fenolu, w temperaturze 50 - 100°C do uzyskania czasu żelowania w granicach 150 - 350 s (150°C, 0,5 ml), następnie mieszaninę reakcyjną zatęża się do uzyskania zawartości 5 - 20 cg/g wody, a następnie rozcieńcza się alkoholem lub mieszaniną alkoholi
CnH2n +1 OH, gdzie: n = 1 - 3 do uzyskania wymaganej lepkości z zakresu 15 - 200 mPa-s, przy czym drugi stopień kondensacji prowadzi się w temperaturze o minimum 5°C wyższej niż kondensacja w poprzednim stopniu, a mieszaninę po ostatnim stopniu kondensacji poddaje się szybkiemu schłodzeniu.
Korzystne jest, jeżeli temperaturę mieszaniny reakcyjnej po kondensacji obniża się stosując chłodzenie polegające na próżniowym oddestylowaniu z niej wody i zawrocie skroplin do reaktora.
P r z y k ł a d 1.
Do reaktora o pojemności 1,5 m3 wykonanego ze stali kwasoodpornej, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wewnętrzną chłodnicę, mieszadło kotwicowe, chłodnicę (zwrotną/destylacyjną) wprowadza się 600 kg fenolu i 384 kg formaliny (45,0%). Surowce podgrzewa się do temperatury (60 ± 1)°C i dodaje
PL 211 443 B1 się 0,6 kg wody amoniakalnej o stężeniu 25%. Kondensację prowadzi się w temperaturze (65 ± 1)°C przez 90 minut.
W drugim etapie podwyższa się temperaturę do (80 ± 1)°C i prowadzi się reakcję do uzyskania czasu żelowania w granicach 280 - 260 s (150°C, 0,5 ml).
Następnie temperaturę obniża się do 75°C i proces kontynuuje się do uzyskania czasu żelowania w granicach 230 - 220 s (150°C, 0,5 ml).
W trzecim etapie żywicę zatęża się pod zmniejszonym ciśnieniem 10 kPa w temperaturze 40°C, do uzyskania zawartości wody równej 10%.
Po osiągnięciu temperatury ok. 30°C dodaje się 240 kg metanolu (do uzyskania lepkości
110 mPa-s w 25°C. Żywicę schładza się do temperatury 20°C i filtruje się przez filtr o średnicy oczek 100 μm.
P r z y k ł a d 2
Do reaktora o pojemności 1,5 m3 wykonanego ze stali kwasoodpornej, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wewnętrzną chłodnicę, mieszadło kotwicowe, chłodnicę (zwrotną/destylacyjną) wprowadza się 600 kg fenolu i 421 formaliny o stężeniu 45%. W temperaturze (65 ± 1)°C i dodaje się 33,3 kg wody amoniakalnej o stężeniu 25%. Kondensację prowadzi się w temperaturze (65 ± 1)°C przez 90 minut.
W drugim etapie temperaturę podwyższa się do (80 ± 1)°C i kontynuuje się proces do uzyskania czasu żelowania 200 s.
Następnie bardzo szybko obniża się temperaturę mieszaniny reakcyjnej do 50°C, stosując chłodzenie polegające na próżniowym oddestylowaniu z niej wody i zawrocie skroplin do reaktora.
W trzecim etapie żywicę zatęża się oddestylowując lotne składniki pod zmniejszonym ciśnieniem kPa, w temperaturze 40°C, do zawartości 9% wody.
W temperaturze ok. 25°C dodaje się 250 kg metanolu do uzyskania lepkości 100 mPa-s (25°C). Żywicę schłodzoną do 20°C filtruje się przez filtr o średnicy oczek 100 μm.
P r z y k ł a d 3
Do reaktora o pojemności 15 m3 wykonanego ze stali kwasoodpornej, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wewnętrzną chłodnicę, mieszadło kotwicowe, chłodnicę (zwrotną/destylacyjną) wprowadza się 6945 kg fenolu i 5900 kg formaliny o stężeniu 45%. Całość ogrzewa się do temperatury (65 ± 1)°C i dodaje się 231 kg wody amoniakalnej o stężeniu 25%.
Kondensację prowadzi się w temperaturze (65 ± 1)°C przez 210 minut.
W drugim etapie temperaturę podwyższa się do temperatury wrzenia i proces prowadzi się (przez 180 minut) do uzyskania czasu żelowania 330 s (150°C, 0,5 ml).
W trzecim etapie żywicę zatęża się pod zmniejszonym ciśnieniem 10 kPa w temperaturze 40°C, do uzyskania zawartości 18% wody. W temperaturze ok. 25°C dodaje się metanol do uzyskania lepkości 30 mPa-s (20°C).
Gotową żywicę schładza się do temperatury 20°C a następnie filtruje się przez filtr o średnicy oczek 100 μm.
Otrzymana żywica posiada następujące właściwości:
• zawartość części nielotnych, cg/g - 61,3 • lepkość (20°C), mPa-s - 225 • czas żelowania (150°C, 1 ml), s - 145
W warunkach laboratoryjnych impregnuje się papier otrzymaną żywicą. Otrzymuje się laminat o grubości 0,8 mm o następujących właściwościach:
• Napięcie przebicia -1· (prostopadłe) (kV) - 11,0 • Napięcie przebicia || (równoległe) (kV) - 23,0 • Naprężenie zrywające (MPa) - 190,0 • Chłonność wody (mg) - 108,0.
Claims (2)
1. Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej w wieloetapowym procesie, znamienny tym, że fenol z formaldehydem kondensuje się w procesie wieloetapowym, przy stosunku molowym fenol: formaldehyd = 1 : 0,85 - 1,50 w obecności katalizatora zasadowego będącego związkiem o wzorze HNR1R2 gdzie: R1 i R2 to H i/lub CnH2n +1, n = 1 - 3, w ilości 0,005 - 0,100 mola/1 mol fenolu, w temperaturze 50 - 100°C do uzyskania czasu żelowania w granicach 150 - 350 s (150°C,
PL 211 443 B1
0,5 ml) następnie mieszaninę reakcyjną zatęża się do uzyskania zawartości 5-20 cg/g wody, a następnie rozcieńcza się alkoholem lub mieszaniną alkoholi CnH2n +1 OH, gdzie: n = 1 - 3 do uzyskania wymaganej lepkości z zakresu 15 - 200 mPa-s, przy czym drugi stopień kondensacji prowadzi się w temperaturze o minimum 5°C wyższej niż kondensacja w poprzednim stopniu, a mieszaninę po ostatnim stopniu kondensacji poddaje się szybkiemu schłodzeniu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperaturę mieszaniny reakcyjnej po kondensacji obniża się stosując chłodzenie polegające na próżniowym oddestylowaniu z niej wody i zawrocie skroplin do reaktora.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386932A PL211443B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386932A PL211443B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL386932A1 PL386932A1 (pl) | 2010-07-05 |
| PL211443B1 true PL211443B1 (pl) | 2012-05-31 |
Family
ID=42370637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL386932A PL211443B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL211443B1 (pl) |
-
2008
- 2008-12-29 PL PL386932A patent/PL211443B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL386932A1 (pl) | 2010-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2625310C2 (ru) | Способ получения простых полиэфирполиолов | |
| US10184022B2 (en) | Polymers, composites, and methods for making polymers and composites | |
| TWI465488B (zh) | 酚醛清漆樹脂及其製造方法 | |
| JP5571565B2 (ja) | 高純度フェノール系グリコールエーテルの連続製造方法 | |
| EP3323842A1 (en) | Liquid phenolic resol resin, method for preparing liquid phenolic resol resin, and article | |
| PL211443B1 (pl) | Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej | |
| JP7017896B2 (ja) | 木質ボード用バインダー組成物、木質ボード及びその製造方法 | |
| KR101267734B1 (ko) | 페놀 수지 및 그 제조 방법 | |
| KR101655973B1 (ko) | 하이드록시피브알데히드의 제조방법 | |
| JP2019171746A (ja) | パーティクルボード用バインダー組成物、パーティクルボード及びその製造方法 | |
| WO2021193042A1 (ja) | 木質ボード用バインダー組成物、木質ボード及びその製造方法 | |
| RU2446193C1 (ru) | Способ изготовления пропиточных олигомеров | |
| PL210448B1 (pl) | Sposób syntezy żywicy rezolowej | |
| PL225958B1 (pl) | Sposob otrzymywania zywicy fenolowej | |
| DE69516554T2 (de) | Phenol-Aralkyl-Harz-Zusammensetzung und ihre Verwendung als Härter für Epoxidharze | |
| DE2225458C3 (de) | Verfahren zur Herstellung intern plastifizierter Phenolharze und deren Verwendung | |
| PL218505B1 (pl) | Sposób otrzymywania żywic fenolowych do laminatów elektroizolacyjnych | |
| PL217011B1 (pl) | Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy rezolowej | |
| PL220137B1 (pl) | Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej do produkcji laminatów drzewnych | |
| PL217012B1 (pl) | Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy rezolowej | |
| PL210378B1 (pl) | Sposób otrzymywania żywicy rezolowej | |
| JP2005154480A (ja) | ノボラック型フェノール樹脂の製造方法 | |
| PL228108B1 (pl) | Sposób otrzymywania zywicy fenolowej | |
| JP5254598B2 (ja) | 高分子量ハイオルソノボラック樹脂の製造方法 | |
| PL205393B1 (pl) | Sposób wytwarzania żywicy do produkcji laminatów |