PL99059B1 - Sposob wytwarzania wysokoreaktywnych wodorozpuszczalnych zywic rezolowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wysokoreaktywnych wodorozpuszczalnych zy¬ wic rezolowych poprzez wielostopniowa konden¬ sacje fenolu z formaldehydem w obecnosci wodo¬ rotlenków metali jednewartosciowych jako kata- 5 lizatora.Wedlug znanych dotychczas sposobów wodoroz- puszczalne zywice rezolowe o wysokiej reaktyw¬ nosci stosowane do klejenia tworzywa drzewnego metoda bez podsuszania otrzymuje sie w wyniku 10 kondensacji fenolu z nadmiarem formaldehydu wynoszacym od 1,5—3,5 mola, przy czym formal¬ dehyd dozuje sie jednorazowo w postaci wodnego roztworu.Najczesciej stosowanymi w tym procesie katali- 15 zatorami sa wodorotlenki NaOH i NH4OH. Proces prowadzi sie poczatkowo w nizszych temperaturach do 75°C sprzyjajacych otrzymywaniu wysokozme- tylolowanych czasteczek, posiadajacych duza reak¬ tywnosc, a nastepnie w celu zapewnienia odpo- 20 wiedniego udzialu w koncowym produkcie czaste¬ czek wyzej skondensowanych podnosi sie tempe¬ rature reakcji do temperatury wrzenia (ok. 100°) na okres okolo 30 minut. W goncowym etapie zwieksza sie udzial katalizatora, obniza tempera- 25 ture do okolo 80°C i kondensuje do wymaganej lepkosci.W opisie patentowym USA nr 3342776 przedsta¬ wiono sposób wytwarzania wodorozpuszczalnych zywic rezolowych o wysokiej reaktywnosci polega- 30 2 jacy na metylolowaniu fenolu formaldehydem w srodowisku alkalicznym w obecnosci wodorotlenku sodu i wody jako rozpuszczalnika, przy czym for¬ maldehyd w postaci wodnego roztworu wprowadza sie jednorazowo w ilosci 2,6 mola na 1 mol fenolu.Etap metylolowania prowadzi sie w temperaturze 60—74°C az do spadku zawartosci wolnego for¬ maldehydu ponizej 10°/o wagowych, po czym pod¬ nosi sie temperature do temperatury wrzenia, utrzymujac na tym poziomie przez okres okolo minut. Nastepnie mieszanine schladza sie do temperatury 72°C dodajac druga porcje wodoro¬ tlenku sodu i prowadzac w tych warunkach pro¬ ces do chwili uzyskania lepkosci okolo 370 cP w °C. Otrzymana tym sposobem zywica charakte¬ ryzuje sie niska zawartoscia suchej masy, co wy¬ maga stosowania podczas wytwarzania kleju spec¬ jalnych dodatków w rodzaju aktywnych wypelnia¬ czy, np. maczki kokosowej oraz powoduje koniecz¬ nosc stosowania przy produkcji sklejki forniru o niskiej wilgotnosci. Zywice otrzymane tym spo¬ sobem posiadaja stosunkowo wysoka zawartosc wolnego formaldehydu, bo okolo 4°/o wagowych, co w znacznym stopniu pogarsza jakosc zywicy ze wzgledu na jej stosunkowo duza toksycznosc.Proponowany w omawianym opisie patentowym sposób wytwarzania zywicy zawiera w sobie nie¬ bezpieczenstwo niekontrolowanego przebiegu reak¬ cji, która rozpoczyna sie z chwila jednorazowego zaladunku wszystkich surowców wraz z katalizato- 99 05999 059 rem. Stwarza to mozliwosc przegrzania mieszaniny wskutek nakladania sie efektów cieplnych procesu tworzenia sie fenolanu oraz reakcji metylolowania.Wynika z tego koniecznosc stosowania znacznej ilosci wody spelniajacej role rozpuszczalnika o du¬ zej pojemnosci cieplnej, ale powoduje to obnizenie zawartosci suchej masy w koncowym produkcie.Drugim niebezpiecznym momentem jest etap prowadzenia procesu w temperaturze wrzenia w której to zachodzi mozliwosc przekondensowania zywicy.Celem wynalazku jest sposób otrzymywania w£- sokoreaktywnej zywicy rezolowej o niskiej zawar¬ tosci wolnego fenolu i formaldehydu sluzacej do wytwarzania klejów fenolowych do klejenia two^ rzywa drzewnego metoda bez podsuszania, nie wy¬ magajacych stosowania aktywnych wypelniaczy.Istota wynalazku polega na^tym, ze wstepnie przygotowany fenolan metalu alkalicznego kon- densuje sie z formaldehydem dwukrotnie dozowa¬ nym w postaci ok. 37%-go roztworu Wodnego W takiej ilosci, aby sumaryczny stosunek molowy formaldehydu do fenolu nie przekroczyl 2,0^2,4:1 do chwili spadku zawartosci wolnego fenolu poni¬ zej 2% wag., a nastepnie prowadzi obróbke cieplna zywicy w temperaturze nie przekraczajacej 90dC* Sposób otrzymywania zywicy Wg wynalazku go* lega na otrzymaniu fenolanu SGdU poprzez dodanie do calkowitej ilosci fenolu ok. 0,6 przewidzianej ilosci wodorotlenku sodu. Do tak przygotowanego fenolanu sodu wprowadza sie pierwsza porcje for¬ maldehydu w ilosci od 1,5 do 1,8 mola na 1 mol fenolu, nastepnie utrzymuje sie temperature w za¬ kresie 40—60°C, korzystnie 50—55°C i prowadzi proces przez okolo 3 godzin. Po czym dodaje sie nastepna porcje formaldehydu w takiej ilosci, aby sumaryczny stosunek molowy formaldehydu clo fenolu nie przekroczyl 2,4 i kondehsuje dalej w tej samej temperaturze przez 2--—4 godz. az do chwili obnizenia zawartosci wolnego formaldehydu ponizej 1,5'/d wag.» a wolnego fenolu ponizej 2°/o wag. Po Uzyskaniu tych parametrów zywice pod* daje sie obróbce cieplnej polegajacej na prowa¬ dzeniu kondensacji w podwyzszonej temperaturze nie przekraczajacej 90°C az do momentu uzyska¬ nia zadanej lepkosci w zakresie 200—400 cP mie¬ rzonej w temperaturze 20°C. W trakcie obróbki cieplnej dodaje sie pozostala czesc wodorotlenku sodu.Sposób wedlug wynalazku pozwala na otrzyma¬ nie zywicy rezolowej o wysokiej zawartosci suchej IB 40 45 50 substancji nie wymagajacej dodawania aktywnych wypelniaczy podczas przyrzadzania i stosowania masy klejowej. Przyrzadzona masa klejowa jest przydatna do przerobu forniru o wyzszej wilgot¬ nosci. Otrzymana zywica rezolowa charakteryzuje sie niska zawartoscia wolnego fenolu i formalde¬ hydu na poziomie ponizej 1% wag., co w znacz¬ nym stopniu poprawia warunki bezpieczenstwa pracy w zakladach stosujacych zywice. Równo¬ czesnie dzieki rozdzieleniu efektów cieplnych na dwie oddzielne fazy istnieje mozliwosc stosowania w tej technologii wielkotonazowych reaktorów.Przyklad I. Do 3 kg fenolu dodano 0,918 kg 50% NaOH, co odpowiada 1 mol fenolu — 0,36 mo¬ la NaOH. Otrzymany feholan schlodzono do tem¬ peratury 30°C i wdozowano 4,19 kg formaliny, 36,5°/© (1 mol fenolu — 1,6 mola formaliny), proces kon¬ densacji prowadzono w temperaturze 50°C przez okres 2,5 godz. Nastepnie dodano 1,70 kg formali¬ ny 36,5%, co odpowiada 1 mol fenolu — 0,65 for¬ maliny i prowadzono dalsza kondensacje w tem¬ peraturze 50ÓC do chwili uzyskania zawartosci wolnego fenolu i formaliny ponizej 1,5%. Po prze¬ prowadzeniu pierwszego etapu kondensacji podnie¬ siono temperature do 80°C, dodano 0,612 kg 50% NaOH (i mol fenolu — 0,24 mola NaOH) i prowa¬ dzono dalsza kondensacje az do uzyskania lepkosci 250 cP/20°C. Nastepnie produkt szybko schlodzono do temperatury 20^C. - wycft, pó czyni dodaje Sie. druga porcje wodoro¬ tlenku metalu jednowartósciowegó i podgrzewa d6 temperatury 75—85°C kondensujac w tych Warun^ kach do chwili uzyskania lepkosci zywicy w za¬ kresie 200-400 cP/20°C.LZG Z-d 3 w Pab. zam. 873-78 nakl. 115+20 egz.Cena 45 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wysokoreaktywnych, wodo- rozpuszczalnych zywic rezolowych, przez wielo¬ stopniowa kondensacje fenolu z formaldehydem w temperaturze podwyzszonej oraz W obecnosci wo¬ dorotlenków metali jednowartósclowych, znamien-- ny tynk, ze do uprzednio przygotowanego fenolanu metalu jednowartosciowego wprowadza sie W dwóch porcjach formaldehyd w takiej ilosci, azeby sumaryczny stosunek molowy formaldehydu do fe¬ nolu wynosil 2,0—2,4:1, a proces kondensacji pro¬ wadzi sie w temperaturze 40—60°C?i korzystnie 50 do 55°G, az do spadku zawartosci wolnego format dehydtt i fenolu w mieszaninie reakcyjnej odpo*- wiednio ponizej 1,6% wagowych oraz 2% wago* PL