PL89624B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zywic wodorozpuszczalnych, fenolowo-formaldehydo- wych modyfikowanych cykloheksanonem, o niskiej lepkosci i pozadanej zawartosci suchej substancji z przezna¬ czeniem do produkcji tworzyw warstwowych o róznorodnym zastosowaniu. Zywice tego typu sa plastyfikowane znanymi plastyfikatorami, maja wlasnosci termoutwardzalne, wzglednie utwardzaja sie na zimno pod wplywem odpowiednich katalizatorów. Ze wzgledu na calkowite usieciowanie zywicy laminaty uzyskuja duza wytrzy¬ malosc mechaniczna i dielektryczna.Wedlug danych literaturowych zywice fenolowe wodorozpuszczalne otrzymywane sa w wyniku konden¬ sacji fenolu z formaldehydem w obecnosci wodorotlenku sodu lub potasu jako katalizatora. Proces kondensacji prowadzi sie w temperaturze wrzenia lub w temperaturze 60-80°C. Otrzymane zywice odznaczaja sie duza lepkoscia, krótkim czasem polimeryzacji i krótka zywotnoscia. Zywice tego typu sa stosowane jako kleje fenolowe.Inny znany sposób wytwarzane zywic wodorozpuszczalnych polega na syntezie prócz fenolu i formaldehy¬ du równiez acetonu lub amin alifatycznych na przyklad dwu lub trójetanoloaminy jako katalizatora. W przypad¬ ku stosowania do syntezy acetonu, reakcje prowadzi sie w obecnasci wodorotlenku sodu jako katalizatora. Przy tego typu zywic jest zachowany stosunek molowy fenol; aceton; formaldehyd; jak 1 :1-1,6 :3,6. Zamiast czystego fenolu I acetonu uzywa sie wodorotlenku kumenu, który w pierwszej fazie reakcji rozkladacie pod wplywem kwasu na fenol i aceton, oraz produkty uboczne. Do otrzymanej mieszaniny dodaje sie fenol lub aceton, uzupelniajac w ten sposób stosunki molowe reagentów. W celu zwiekszenia wodorozpuszczalnosci zywicy uzywa sie równiez zamiast fenolu od 1-26% rezorcyny.Znany Jest z polskiego opisu patentowego nr 39948, sposób modyfikacji zywic fenolowych przy pomocy smoly pbcykloheksanonowej stanowiacej produkt odpadkowy przy produkcji cykloheksanonu. W sklad smoly pocykloheksanonowej wchodzi cykloheksanon 1-2%, cykloheksanol 1-2%, fenol 0,5%, oraz reszte stanowia zywice polikondensacyjnej pollmeryzacyjne. Surowy cykloheksanon zawiera okolo 80% wlasciwego produktu,2 89 624 reszte stanowia zywice jako frakcje lekkie i frakcje ciezkie rozcienczone alkoholem to jest cykloheksanolem którego znajduje sie 17-19% Po oczyszczeniu surowego cykloheksanonu smoly pocykloheksanonowe sa termoplastyczne, nierozpuszczalne w wodzie i zgodnie z patentem nr 39948 moga byc stosowane jako modyfikatory do produkcji zywic lakierniczych. Nieznaczne, ilosci tj: 1-2% znajdujacego sie cykloheksanonu w smolach pocykloheksanonowych wynika z,metody oczyszczania surowego cykloheksanonu, który jako rozpuszczalnik zostaje oddestylowany w czasie przerobu na zywice lakiernicze i nie bierze zadnego udzialu w,modyfikacji.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie zywice fenolowo-formaldehydowe modyfikowane cykloheksa¬ nonem, czesciowo lub calkowicie wodorozpuszczalne, termoutwardzalne posiadajace dobre wlasnosci mecha¬ niczne i dielektryczne.Jako katalizator zastosowano wodorotlenek wapnia i tlenek magnezu.W celu zwiekszenia elastycznosci tworzyw warstwowych, zywice uplastycznia sie znanymi plastyfikatorami jak; kaprolaktam, ftalan dwubutylu, polioctan winylu i inne. Cykloheksanon jako substancja modyfikujaca zywice fenolowa, formaldehydowa powoduje przedluzenie czasu polimeryzacji i zywotnosc zywicy. Lepkosc zywicy wedlug Forda nr 4 w granicach 19-20 sek i zawartosci suchej substancji 45-50% zapewnia micelarna impregnacje tkanin i papierów, nadaje im odpornosc na dzialanie wody i wysokie wlasnosci mechaniczne..Sposobem wedlug wynalazku w reakcji kondensacji stosuje sie 2 mole fenolu, 1 mol cykloheksanonu 3,3 mola formaldehydu na mol fenolu, 1—7% tlenku magnezu lub wodorotlenku wapnia w postaci wodnego roztworu i 1—15% plastyfikatora. Reakcje prowadzi sie dwustopniowo, przy czym najpierw reakcja zachodzi w temperatu¬ rze wrzenia w obecnosci 1/2 czesci formaldehydu w czasie 20—40 minut. Po ochlodzeniu do temperatury okolo 80°C, dodaje sie reszte formaldehydu i kondensuje w temperaturze 60-80°. Otrzymany wodny roztwór zywicy W razie koniecznosci podwyzszenia zawartosci suchej substancji, powyzej 50%, poddaje sie destylacji prózniowej, która prowadzi sie do momentu uzyskania wlasciwej wiskozy.. Zmiana ilosci surowców w stosunku do ustalonej receptury prowadzi do uzyskania zywicy wodorozpuszczalnej lecz o zmiennych wlasnosciach chemicznych.Zastosowanie cykloheksanonu w okreslonych proporcjach do modyfikacji zywic fenolowo-formaldehydo- wych pozwala na uzyskanie zywicy wodorozpuszczalnej o niskiej lepkosci w granicach 13—20sek. wedlug kubka Forda nr 4, wysokiej suchej substancji powyzej 45%, dlugiej stabilnosci powyzej dwóch miesiecy, co dotychczas w technice nie zostalo osiagniete.Modyfikacja przez wspól kondensacje fenolu-cykloheksanonu-formaldehydu prowadzi do uzyskania zywicy niskoczasteczkowej, rozpuszczalnej w wodzie, termoutwardzalnej.P r,z y k l a d I. Do kolby okraglodennej, trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadlo, chlodnice zwrotno-desty- lacyjna i termometr, dozuje sie 208 g fenolu z 10% dodatkiem wody 98 g cykloheksanonu, 304 g formaliny 37%, g wodorotlenku wapnia 94% w postaci 20% wodnego roztworu i 8 g polioctanu winylu. Zawartosc kolby podgrzewa sie do wrzenia i we wrzeniu kondensacje prowadzi sie 20—30 minut, po czym chlodzi do temperatury 80°C dodaje nastepna czesc tj. 304 g formaliny 37% i dalej kondensuje w temperaturze 70—80°C. Po zakonczonej kondensacji, zawartosc w kolbie chlodzi a otrzymany produkt stanowi wodny roztwór zywicy.Przyklad II. Do kolby okraglodennej, trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadlo, chlodnice zwrotno-des- tylacyjna i termometr dozuje sie 208 g fenolu zt10% dodakiem wody 98 g cykloheksanonu, 268 g formaliny 37% g tlenku magnezu w postaci 40% wodnego roztworu i 25 g kaprolaktamu. Zawartosc kolby podgrzewa sie do wrzenia i we wrzeniu kondensuje 20-30 minut nastepnie chlodzi do temperatury 80°C dodaje pozostala czesc 37% formaliny tj. 268 g i kondensuje w temp.70-80°C. Po ukonczeniu kondensacji otrzymany produkt stanowi wodny roztwór zywicy fenolowej modyfikowanej cykloheksanonem.Przyklad III. Do kolby okraglodennej* trójszyjnej .zaopatrzonej w mieszadlo i termometr, dozuje sie 70 g fenolU z 10% dodatkiem wody, 49 g cykloheksanonu, 122 g formaliny 37%, 5 g tlenku magnezu w postaci 40% wodnego roztworu I 10 g ftalanu dwubutylu. Zawartosc kolby podgrzewa sie do wrzenia, kondensujac w temperaturze wrzenia przez 20-30 minut, po czym chlodzi do temperaturyr80°C a nastepnie dodaje reszte formaliny 37% tj: 122g i 24 g trójkrezolu o zawartosci 46-50% meta-krezolu. Zawartosc w kolbie kondensuje sie nadal w temperaturze 60-70°C. Otrzymany produkt po ochlodzeniu stanowi wodny roztwór. Otrzymany produkt po ochlodzeniu stanowi wodny roztwór zywicy fenolowo-krezolowej modyfikowanej cykloheksanonem. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wodorozpuszczalnych zywien .fenolowych przez kondensacje fenolu lub trójkrezolu z formalina modyfikowanych cykloheksanonem, znamienny ty m, ze na 1 mol fenolu stosuje sie 0,4-0,9 mola cykloheksanonu i 2,5-5,5 mola formaldehydu, reakcje wspólkondensacji prowadzi sie dwustopniowo najpierw w temperaturze wrzenia w obecnosci 1/2 czesci formaliny w Czasie 20-30 minut, a nastepnie prowadzi89 624 3 %\e proces wspólkondensacji z pozostala iloscia formaliny w temperaturze 60-80°C w przypadku stosowania trójkrezolu stosuje sie 0,1-0,9 mola trójkrezolu o zawartosci od 46-50% meta-krezolu, przy.czym trójkrezol dozuje sie w drugiej fazie kondensacji w temperaturze od 60-80°C. PL