PL89649B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania wodorozcienczalnych zywic rezolowych na drodze kondensacji fenolu z formalina w obecnosci wodorotlenków metalu dwuwartosciowych jako katalizatorów, przeznaczonych do produkcji plyt z welny mineralnej.Wedlug znanych dotychczas sposobów zywice rezolowe wodorozcienczalne otrzymuje sie w wyniku kondensacji fenolu z wodnym roztworem formaldehydu, przy uzyciu nadmiaru formaldehydu w granicach od okolo 1,5 do 3 moli formaldehydu na mol fenolu.Katalizatorami kondensacji sa wodorotlenki metali alkalicznych takie jak Ca(OH)2, Mg(OH)2, Ba(OH)2, przy czym w celu otrzymania zywic rozpuszczalnych w wodzie w stosunku do 1 : 2 do 1 : 3 proces prowadzi sie w temperaturze ponizej 70°C natomiastódla zywic rozpuszczalnych w wodzie w stosunku powyzej 1:5 w temperaturze ponizej 50°C. Mieszanine kondensacyjna ochladza sie, po czym usuwa katalizator przez wytracenie irudnorozpuszczalnych soli. Z otrzymanych w ten sposób wodnych roztworów zywicy rezolowej zawierajacych od okolo 30 do 60% suchej substancji w zaleznosci od stezenia uzytego roztworu formaldehydu i stosunku molowego reagentów mozna usunac wode i fenol przez odparowanie pod próznia w temperaturze ponizej 60°C. Zazwyczaj jednak ze wzgledów ekonomicznych sa one bezposrednio uzywane w dalszym przetwórstwie.Opisany w patencie francuskim nr 2 094 099 sposób otrzymywania zywicy fenolówo-formaldehydowej polega na metylolowaniu fenolu formaldehydem w warunkach alkalicznych, w obecnosci wodorotlenku wapnia i wody jako rozpuszczalnika, przy czym formaldehyd wprowadzany jest w stosunku od 2,8 do 4,5 moli na mol fenolu, zas wodorotlenek wapnia obecny jest w stosunku 3 do 5,5% wapnia w odniesieniu do ciezaru fenolu.Otrzymana w ten sposób zywica fenolowo-formaldehydowa zawiera wysoki procent formaldehydu wynoszacy do 16%, co w znacznej mierze ogranicza zastosowanie tej zywicy do produkcji plyt z welny mineralnej.Celem zmniejszenia zawartosci wolnego formaldehydu do zywicy dodaje sie mocznika, zachodzi proces dalszej kondensacji, otrzymujac zywice fenolowo-mocznikowo-formaldehydowe.2 80 649 Wedlug dotychczasowych sposobów otrzymania zywic rozpuszczalnych w wodzie powyzej 1 :5 stosujac temperatury ponizej 50°C nie mozna zmniejszyc zawartosci fenolu nawet przez przedluzenie czasu kondensacji, gdyz niezaleznie od uzytego nadmiaru formaldehydu w stosunku do fenolu w zakresie stosunku molowego od 1,5 do 34 stezenie fou.ialdehydu w mieszaninie reakcyjnej spada znacznie szybciej od stezenia fenolu. Na skutek tego pod koniec procesu zawarty w mieszaninie reakcyjnej wolny fenol przereagowuje do wyzej czasteczkowych produktów, co polaczone jest z obnizeniem rozpuszczalnosci zywic w wodzie.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu otrzymywania zywic fenolowo-formaldehydowych rozpuszczalnych w wodzie w stosunku powyzej 1 : 5 zawierajacych niewielka ilosc wodnego fenolu.Istota wynalazku polega na stopniowej kondensacji fenolu z formaldehydem polegajacej na* tym, ze w pierwsze} fazie procesu kondensuje sie fenol z formaldehydem w stosunku molowym nie wiekszym niz 1,5 do 1,8, a po przereagowaniu wprowadzonego formaldehydu w stopniu wyrazajacym sie obnizeniem jego zawartosci w mieszaninie reakcyjnej do poziomu od 4 do 7% wagowych dodaje sie nastepna porcje formaldehydu w takiej ilosci aby sumaryczny stosunek molowy formaldehydu i fenolu wynosil od 2,1 do 2,5.Sposób wedlug wynalazku polega na sporzadzeniu mieszaniny formaliny o zawartosci metanolu ponizej 6% z fenolem rozpuszczalnym calkowicie w lugu sodowym i w wodzie, w proporcji odpowiadajacej stosunkowi molowemu formaldehydu i fenolu równemu od 1,5 do 1,8, która to mieszanine podgrzewa sie do temperatury od 45°C do 50°C i doprowadza pH roztworu do poziomu 8—10 dodajac wodorotlenek metalu dwuwartosciowego.Reakcje prowadzi sie przez 3 do 6 godzin, zaleznie od temperatury i zawartosci metanolu w formalinie, do czasu az zawartosc formaldehydu w mieszaninie reakcyjnej obnizy sie do poziomu od 4 do 7% wagowych, po czym dodaje sie nastepna porcje formaliny w takiej ilosci, aby sumaryczny stosunek molowy wynosil od 2,1 do 2,5.Po skorygowaniu pH przez dodatek wodorotlenku prowadzi sie kondensacje przez 5 do 10 godzin az do osiagniecia zawartosci fenolu ponizej 4% wagowych.W przypadku otrzymywania zywicy o wysokim czasie utwardzania podgrzewa sie mieszanine reakcyjna do temperatury od 50°C do 60°C nie dluzej jednak jak dwie godziny. Po zakonczeniu procesu mieszanine reakcyjna ochladza sie do temperatury 20—28°C i zadaje kwasem siarkowym o stezeniu ponizej 20% lub gazowym C03 do chwili obnizenia sie pH roztworu do wartosci od 7,2—8,0, przy czym zawartosc pH uzalezniona jest od zawartosci popiolu i czasu utwardzania. Wytracony osad oddziela sie przez odwirowanie lub filtrowanie.Otrzymana zywice fenolowo-formaldehydowa przechowuje sie w temperaturze okolo 19°C.Sposób wedlug wynalazku pozwala na utrzymanie odpowiednio wysokiego stezenia formaldehydu wystarczajacego do przereagowania wiekszosci fenolu zawartego jeszcze w roztworze, do polaczen metyJolowyeh dobrze rozpuszczalnych w wodzie. Pozwala on dodatkowo na regulowanie czasu utwardzania zywicy przez podgrzewanie mieszaniny w koncowym etapie procesu do temperatury 50°C—60°C'oraz przez kontrolowanie pomiaru pH.Zywice fenolowo-formaldebydowe otrzymane sposobem wedlug wynalazku zawieraja ponizej 4% wagowych fenolu, ponizej 5% wagowych formaldehydu oraz powyzej 40% suchej masy i wykazuja rozpuszczalnosc w wodzie powyzej 1 :5. Dzieki swym wlasnosciom moga byc bezposrednio lub tez po rozcienczeniu obiegowymi zafenolowanymi wodami z procesu zastosowane jako lepiszcza do produkcji plyt z welny mineralnej. Na skutek zwiekszonego stopnia przereagowania fenolu traconego bezpowrotnie przez odparowanie podczas procesu utwardzania uzyskuje sie mniejsze zuzycie zywicy w produkcji plyt z welny mineralnej. Ze wzgledu na mniejsza zawartosc wolnego fenolu w zywicy, uzyskane produkty odznaczaja sie lepsza stabilnoscia wodorozpuszczalnosci podczas magazynowania. Stosowanie zywic otrzymanych sposobem wedlug wynalazku przyczynia sie do zmniejszenia stopnia zanieczyszczenia, atmosfery i stopnia zagrozenia obslugi przy produkqi plyt z welny mineralnej.P r z y k l a d. Do mieszalnika wprowadzono 282,3 g fenolu calkowicie rozpuszczalnego w lugu i wodzie oraz 391,2 g formaliny o zawartosci formaldehydu 36,8% i zawartosci metanolu 4,5% co odpowiada stosunkowi molowemu formaldehydu do fenolu równemu 1,6 :1 i po wymieszaniu nastawiono pH mieszaniny na 8,5 przez dodanie wapnia hydratyzowanego a nastepnie podgrzano zawartosc mieszalnika do temperatury 45°C. Po 5 godzinach mieszania, kiedy zawartosc formaldehydu w mieszaninie reakcyjnej spadla do 4,9% wagowych dodano dalsze 171 g formaliny doprowadzajac sumaryczny stosunek molowy do wartosci 2,3:1 i skorygowano pH roztworu do poziomu 8,5 przez dodanie wapna hydratyzowanego. Sumarycznie zuzyto 9 g wapna. Nastepnie przez 6 godzin prowadzono dalsza kondensacje po czym podniesione temperature mieszaniny do 55°C i dogrzewano ja przez 1,5 godziny. Takotrzymany roztwór poddano saturacji gazowym dwutlenkiem wegla do pH równego 7,7 I nastepnie odwirowano wytracony osad weglanu wapnia. Otrzymana zywica o lepkosci 13 sekund wedlug metody z Kubkiem Forda 4, zawierala 42,7% wagowych suchej substancji, 2,7% fenolu i 3,6% formaldehyduStoraz 0,11% popiolu i odznaczala sie calkowita rozpuszczalnoscia w wodzie oraz czasem utwardzania 2 minut 20 sekund. *89 649 3 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania wodorozcienczalnych zywic rezolowych na drodze kondensacji fenolu z formalina, wobec wodorotlenków metali dwuwartosciowych, znamienny tym, ze proces kondensacji zapoczatkowuje sie przy stosunku molowym formaldehydu do fenolu równym od 1,5 do 1,8 a nastepnie po obnizeniu sie zawartosci formaldehydu w mieszaninie reakcyjnej do poziomu od 4 do 7% wagowych dodaje sie nastepna porcje formaliny w takiej ilosci, aby sumaryczny stosunek molowy wynosil od 2,1 do 2,5. \ PL