PL212876B1 - Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejdo laminatów elektroizolacyjnych - Google Patents

Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejdo laminatów elektroizolacyjnych

Info

Publication number
PL212876B1
PL212876B1 PL389325A PL38932509A PL212876B1 PL 212876 B1 PL212876 B1 PL 212876B1 PL 389325 A PL389325 A PL 389325A PL 38932509 A PL38932509 A PL 38932509A PL 212876 B1 PL212876 B1 PL 212876B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
resin
weight
phenol
mixture
formaldehyde
Prior art date
Application number
PL389325A
Other languages
English (en)
Other versions
PL389325A1 (pl
Inventor
Bronislaw Kaledowski
Edward Jasiński
Sławomir Napiórkowski
Mariusz Szemień
Tomasz Skórka
Wojciech Balcerowiak
Halina Goliszewska
Danuta Kania
Grażyna Bieniek
Bolesław Łoziński
Original Assignee
Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Lerg Spolka Akcyjna
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 Inst Ciezkiej Syntezy Orga, Lerg Spolka Akcyjna filed Critical Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority to PL389325A priority Critical patent/PL212876B1/pl
Publication of PL389325A1 publication Critical patent/PL389325A1/pl
Publication of PL212876B1 publication Critical patent/PL212876B1/pl

Links

Landscapes

  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej do produkcji laminatów elektroizolacyjnych.
Z polskiego opisu patentowego 175536 wynika, że żywicę do produkcji wyrobów elektroizolacyjnych otrzymuje się w wyniku kondensacji fenolu z formaldehydem przy stosunku molowym 1 : 1,1 - 1,4, w obecności katalizatora będącego produktem kwaternizacji trietanoloaminy tlenkiem etylenu przy stosunku molowym tlenku etylenu do trietanoloaminy jak 1 : 1 - 2. Katalizator stosuje się w ilości 5 - 15 g na 1 mol fenolu. Proces kondensacji prowadzi się do momentu przereagowania minimum 90% masowych użytego formaldehydu, następnie zatęża się produkty kondensacji w granicach 65 - 96% masowych a roboczą lepkość żywicy uzyskuje się przez dodanie alkoholi alifatycznych C1-C3 lub ich mieszaniny.
Z polskiego opisu patentowego 175868 znany jest sposób wytwarzania żywicy 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 otrzymanej przez kondensację 100 części wagowych frakcji krezolowej zawierającej 48% masowych m-krezolu, z 28 - 33 częściami wagowymi formaldehydu w obecności amoniaku jako katalizatora, z żywicą fenolowo-formaldehydową o czasie żelowania w granicach 180 - 350 s otrzymaną przez kondensację 100 części wagowych fenolu z 33 - 38 częściami wagowymi formaldehydu, w obecności katalizatora będącego produktem kwaternizacji i oksyetylenowania trietanoloaminy przy stosunku molowym tlenku etylenu do trietanoloaminy jak 1 - 3 : 1. Stosunek wagowy żywicy fenolowo-formaldehydowej do żywicy krezolowo- formaldehydowej jest jak 1 : 6 - 20 a lepkość kompozycji ustala się przez dodanie metanolu.
Zastosowany do syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej katalizator będący produktem kwaternizacji trietanoloaminy tlenkiem etylenu, który po zakończeniu kondensacji pozostaje w stanie niezmienionym (wolnym) i jako silny wodorotlenek negatywnie wpływa na właściwości dielektryczne laminatów. Temu negatywnemu zjawisku przeciwdziała się między innymi stosując duży udział żywicy krezolowo-formaldehydowej, wahający się w granicach 85,7 - 95,2 części wagowych.
W opisie zgłoszenia patentowego P 383448 ujawniono sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej do laminatów elektroizolacyjnych polegający na tym, że fenol z formaldehydem kondensuje się odpowiednio przy stosunku molowym 1 : 1,0 - 1,5 w obecności 0,05 - 0,15 mola/1 mol fenolu katalizatora zasadowego będącego związkiem lub mieszaniną związków o wzorze HNR1R2 gdzie: R1 i R2 to H i/lub CnH2n+1, n = 1 - 3, w temperaturze 50 - 100°C do uzyskania czasu żelowania w granicach 130 - 180 s (150 °C, 1 ml), mieszaninę reakcyjną zatęża się do zawartości poniżej 5 cg/g wody, a następnie rozcieńcza się alkoholem lub mieszaniną alkoholi CnH2n+1OH, gdzie: n = 1 - 3 do wymaganej lepkości, chłodzi się oraz modyfikuje się krezolami lub ich mieszaniną w ilości stanowiącej 0,1- 5,0 cg/g udziału w żywicy. Wadą wytwarzanej żywicy jest uciążliwa konieczność stosowania krezoli ze względu na przykry zapach.
Z polskiego opisu patentowego nr 198670 dotyczącego sposobu syntezy ciekłej żywicy rezolowej do materiałów ściernych wynika, że otrzymuje się ją w wyniku kondensacji fenolu z formaldehydem prowadzonej w obecności wodorotlenku baru odpowiednio przy stosunku molowym 1 : 1,0 - 1,45 : 0,1 - 0,06 w temperaturze 50 - 100°C a następnie neutralizuje się kwasem siarkowym lub siarczanem amonowym do pH 5,0 - 8,0 po czym uzyskaną żywicę zatęża się do uzyskania wody poniżej 10% wagowych, i modyfikuje się aminosilanami.
Wadą otrzymanej żywicy jest konieczność stosowania dużej ilości katalizatora. Konsekwencją tego faktu jest z kolei trudność w odbiorze dużej ilości ciepła reakcji, szczególnie w pierwszej fazie procesu.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu syntezy żywicy umożliwiającej wytwarzanie materiałów o podwyższonej odporności dielektrycznej.
Nieoczekiwanie okazało się, że prowadząc współkondensację fenolu i bisfenolu A z formaldehydem, katalizowaną wodorotlenkiem baru, uzyskuje się żywicę o podwyższonych właściwościach dielektrycznych, bez konieczności stosowania agresywnych krezoli. Temu celowi służy również zobojętnienie katalizatora. Powstały siarczan baru jako jeden z najmniej rozpuszczalnych związków w środowisku polarnym zachowuje się obojętnie (nie oddziaływuje negatywnie) zarówno w procesie przetwórczym (utwardzania żywicy) ani w gotowym wyrobie.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że fenol i bisfenol A współkondensuje się z formaldehydem w obecności wodorotlenku baru przy stosunku molowym odpowiednio 0,995 + 0,90 :
PL 212 876 B1
0,005 + 0,10 : 1,0 + 1,40 : 0,001 + 0,005 w temperaturze powyżej 55°C, otrzymaną żywicę neutralizuje się kwasem siarkowym lub siarczanem amonowym do pH w granicach 6,5 + 7,0, zatęża się do uzyskania zawartości wody poniżej 10 % wagowych, następnie rozcieńcza się alkoholem lub mieszaniną alkoholi CnH2n+1OH, gdzie: n = 1 + 3 do uzyskania wymaganej lepkości z zakresu 100 + 1000 mPa^s i modyfikuje się mieszaniną kwasów alkilobenzenosulfonowych o wzorze R-C6H4-SO3H, gdzie: R = CnH2n+i, n = 9 + 14 w ilości 0,01 + 0,1% wagowych odniesieniu do gotowej żywicy, oraz produktami addycji tlenku etylenu do mieszaniny nienasyconych alkoholi tłuszczowych o wzorze RO(CH2CH2O)nH, gdzie: R = C16+18, n śr. = 3 + 7, w ilości 0,01 + 0,1% wagowych w odniesieniu do gotowej żywicy.
P r z y k ł a d 1 3
Do reaktora o pojemności 0,5 dm3 wprowadza się 89,4 g fenolu i (0,05 mola) 11,4 g bisfenolu A, 73,4 g formaliny o stężeniu 45% oraz 0,63 g Ba(OH)2 x 8H2O. Kondensację prowadzi się w temperaturze 75 ± 1 °C przez 360 minut. Obniża się temperaturę do około 40°C i zneutralizuje się katalizator kwasem siarkowym o stężeniu 20% wagowych do pH = 6,9. Zatęża się żywicę do zawartości wody 6,9 % wagowych i dodaje się 11,5 g mieszaniny metanolu i etanolu zmieszanych w stosunku wagowym 1:1. Następnie wprowadza się mieszaninę kwasów alkilobenzenosulfonowych o wzorze R-C6H4-SO3H gdzie: R = CnH2n+1, n = 9 + 14 w ilości 0,02% wagowych w odniesieniu do gotowej żywicy, oraz produktów oksyetylacji nienasyconych alkoholi tłuszczowych RO(CH2CH2O)nH, gdzie: R = C16+18, n śr. = około 3 w ilości 0,06% wagowych w odniesieniu do gotowej żywicy.
Otrzymana żywica posiada następujące właściwości: zawartość części nielotnych, % wagowych - 65,2 lepkość (20°C), mPa^s - 283 zawartość wody, % wagowych - 7,2
W warunkach laboratoryjnych impregnuje się papier otrzymaną żywicą. Otrzymuje się laminat o grubości 0,8 mm o następujących właściwościach:
Napięcie przebicia (prostopadłe) (kV) - 12,9
Napięcie przebicia || (równoległe) (kV) - 29,8
Naprężenie zrywające (MPa) - 243
Chłonność wody (mg) - 88
P r z y k ł a d 2 3
Do reaktora o pojemności 1 m3 wprowadza się 309,5 kg fenolu i 74,3 kg bisfenolu A, 337,7 kg formaliny o stężeniu 45% oraz 3,42 kg Ba(OH)2 x 8H2O. Kondensację prowadzi się w temperaturze 75 ± 1 °C przez 240 minut. Obniża się temperaturę do około 40°C i zneutralizuje się katalizator siarczanem amonowym o stężeniu 25% wagowych do pH = 6,8. Zatęża się żywicę do zawartości 7,2% wagowych i dodaje się 46,2 g mieszaniny etanolu i izopropanolu zmieszanych w stosunku wagowym 1:1. Następnie wprowadza mieszaninę kwasów alkilobenzenosulfonowych o wzorze R-C6H4-SO3H gdzie: R = CnH2n+1, n = 9 + 14 w ilości 0,04% wagowych w odniesieniu do gotowej żywicy gotowej żywicy oraz produktów oksyetylacji nienasyconych alkoholi tłuszczowych (RO(CH2CH2O)nH, gdzie: R = C16+18, n śr. = około 5 w ilości 0,07% wagowych odniesieniu do gotowej żywicy.
Otrzymana żywica posiada następujące właściwości: zawartość części nielotnych, % wagowych - 66,8 lepkość (20 0C), mPa^s - 311 zawartość wody, % wagowych - 6,8
W warunkach laboratoryjnych impregnuje się papier otrzymaną żywicą. Otrzymuje się laminat o grubości 0,8 mm o następujących właściwościach:
Napięcie przebicia (prostopadłe) (kV) - 13,1
Napięcie przebicia || (równoległe) (kV) - 32,9
Naprężenie zrywające (MPa) - 252,0
Chłonność wody (mg) - 78,0
P r z y k ł a d 3 (porównawczy) 3
Do reaktora o pojemności 1 dm3 wprowadza się 163,8 g fenolu i 59,4 g bisfenolu A, 173,5 g formaliny o stężeniu 45% oraz 1,57 g Ba(OH)2 x 8H2O. Kondensację prowadzi się w temperaturze (75 ± 1) °C przez 240 minut. Obniża się temperaturę do około 40°C i zneutralizuje się katalizator kwasem siarkowym o stężeniu 20% wagowych do pH = 6,8. Zatęża się żywicę do zawartości 7,8% wagowych i dodaje się 42,1 g etanolu. Następnie wprowadza się mieszaninę kwasów alkilobenzenosulfonowych o wzorze R-C6H4-SO3H gdzie: R = CnH2n+1, n = 9 + 14 w ilości 0,07% wagowych odniesieniu do gotowej
PL 212 876 B1 żywicy oraz 0,05% wagowych produktów oksyetylacji nienasyconych alkoholi tłuszczowych (RO(CH2CH2O)nH1 gdzie: R = C16+18, n śr. = około 3, w odniesieniu do gotowej żywicy.
Otrzymana żywica posiada następujące właściwości:
zawartość części nielotnych, % wagowych - 65,8 lepkość (20°C), mPa^s - 720 zawartość wody, % wagowych - 6,7
W warunkach laboratoryjnych impregnuje się papier otrzymaną żywicą. Otrzymuje się laminat o grubości 0,8 mm o następujących właściwościach:
Napięcie przebicia (prostopadłe) (kV) - 10,5
Napięcie przebicia || (równoległe) (kV) - 24,0
Naprężenie zrywające (MPa) - 195,0
Chłonność wody (mg) - 109,0
P r z y k ł a d 4. (porównawczy) 3
Do reaktora o pojemności 1 m3 wprowadza się 282,3 kg fenolu, 121,6 kg paraformaldehydu i 15 kg wody, 8,85 kg metyloetyloaminy i 21,9 kg dietyloaminy. Proces kondensacji prowadzi się mieszając zawartość reaktora w temperaturze 85°C przez 180 minut. Następnie zatęża się mieszaninę reakcyjną do zawartości 2,5 cg/g wody i dodaje się 130 kg metanolu. Całość ochładza się do temperatury około 30°C i wprowadza się mieszaninę 30 kg izomerów krezoli, zawierającą 45 cg/g m-krezolu, 23 cg/g o-krezolu i 32 cg/g p-krezolu.
Otrzymana żywica posiada następujące właściwości: zawartość części nielotnych, cg/g - 61,8 lepkość (20°C), mPa^s - 245 czas żelowania (150°C, 1 ml), s - 175
W warunkach laboratoryjnych impregnuje się papier otrzymaną żywicą w standardowych warunkach. Otrzymuje się laminat o grubości 1 mm o następujących właściwościach:
Napięcie przebicia -1· (prostopadłe) (kV) - 10,0
Napięcie przebicia || (równoległe) (kV) - 31,0
Naprężenie zrywające (MPa) - 210,0
Chłonność wody (mg) - 111,0
W przykładzie 1 i 2 wartości parametrów syntezy żywicy są zgodne z zastrzeżeniem. Uzyskane produkty (laminaty) odpowiadają wymaganiom, posiadają wysoką odporność elektroizolacyjną. W przykładzie 3 stosuje się zwiększoną, poza zakres zastrzeżenia zawartość bisfenolu A. Uzyskana żywica charakteryzuje się podwyższoną lepkością uniemożliwiającą prawidłowe przesycenie papieru.
Z kolei przykład 4 przedstawia syntezę żywicy zgodnie z opisem patentowym zgłoszenia P-383448. Z porównania wynika, że żywica otrzymana sposobem według wynalazku nadaje laminatom wyższe odporności elektroizolacyjne.

Claims (1)

  1. Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej do laminatów elektroizolacyjnych, znamienny tym, że fenol i bisfenol A współkondensuje się z formaldehydem w obecności wodorotlenku baru przy stosunku molowym odpowiednio 0,995 + 0,90 : 0,005 + 0,10 : 1,0 + 1,40 : 0,001 + 0,005 w temperaturze powyżej 55°C, otrzymaną żywicę neutralizuje się kwasem siarkowym lub siarczanem amonowym do pH w granicach 6,5 + 7,0, zatęża się do uzyskania zawartości wody poniżej 10% wagowych, następnie rozcieńcza się alkoholem lub mieszaniną alkoholi CnH2n+1OH, gdzie: n = 1 + 3 do uzyskania wymaganej lepkości z zakresu 100 + 1000 mPa^s i modyfikuje się mieszaniną kwasów alkilobenzenosulfonowych o wzorze R-C6H4-SO3H, gdzie: R = CnH2n+1, n = 9 + 14, w ilości 0,01 + 0,1% wagowych odniesieniu do gotowej żywicy oraz produktami addycji tlenku etylenu do mieszaniny nienasyconych alkoholi tłuszczowych o wzorze RO(CH2CH2O)nH1 gdzie: R = C16+18, n śr. = 3 + 7, w ilości 0,01 + 0,1% wagowych w odniesieniu do gotowej żywicy.
PL389325A 2009-10-20 2009-10-20 Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejdo laminatów elektroizolacyjnych PL212876B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL389325A PL212876B1 (pl) 2009-10-20 2009-10-20 Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejdo laminatów elektroizolacyjnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL389325A PL212876B1 (pl) 2009-10-20 2009-10-20 Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejdo laminatów elektroizolacyjnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL389325A1 PL389325A1 (pl) 2011-04-26
PL212876B1 true PL212876B1 (pl) 2012-12-31

Family

ID=44060582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL389325A PL212876B1 (pl) 2009-10-20 2009-10-20 Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejdo laminatów elektroizolacyjnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL212876B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL389325A1 (pl) 2011-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2004020492A1 (ja) ノボラック型フェノール樹脂の製造方法
TWI580665B (zh) 苯乙烯酚成分及其製備方法
TW201716453A (zh) 含有酚系共聚物之縮聚產物及含有其之水硬性組合物用分散劑
CN107021875A (zh) 仲醇聚氧乙烯醚的制备方法
EP3153537B1 (en) Heavy-duty epoxy coating composition including styrenated phenol and method of preparing the same
KR101989836B1 (ko) 페놀 수지 및 열경화성 수지 조성물
KR101205508B1 (ko) 스티레네이티드 페놀의 제조방법
PL212876B1 (pl) Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowejdo laminatów elektroizolacyjnych
CN105001386B (zh) 高活性酚类化合物改性可发性酚醛树脂及其制备方法
CN105669926A (zh) 一种高含量萘系减水剂的制备方法
FI62328B (fi) Syrahaerdande alkalibestaendigt kitt foerfarande foer dess framstaellning samt dess anvaendning
PL218505B1 (pl) Sposób otrzymywania żywic fenolowych do laminatów elektroizolacyjnych
US9469587B2 (en) Styrenated phenol compound and a method of preparing the same
PL211698B1 (pl) Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej
KR101479675B1 (ko) 리그노술포네이트 제조방법, 상기 방법으로 제조된 리그노술포네이트, 및 이를 포함하는 혼화제 및 콘크리트
JP4191019B2 (ja) フェノールアラルキル樹脂の製造方法
PL211443B1 (pl) Sposób syntezy żywicy fenolowo-formaldehydowej
US4744882A (en) Polycondensates of sulfonated coal tar fractions
JPH08722B2 (ja) セメント分散剤
US3239487A (en) Method of preparing foamable novolaks
CN105111674A (zh) 一种离子液体改进的低酸高活性酚醛树脂固化剂
JP2007169457A (ja) シートモールディングコンパウンド用フェノール樹脂及びその製造方法並びにそれを用いて得られたシートモールディングコンパウンド
JP2006089656A (ja) ウェッター用液状フェノール樹脂組成物
RU2469010C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления пенобетона
RU2406719C1 (ru) Способ получения анионных поверхностно-активных веществ на основе оксиэтилированных алкилфенолов