RO125905B1

RO125905B1 - Procedeu de obţinere a unei răşini fenol-formaldehidice cu conţinut redus de formaldehidă, şi răşina obţinută prin acest procedeu

Info

Publication number: RO125905B1
Application number: ROA200900318A
Authority: RO
Inventors: Veronica Popeneciu; Remus Munteanu
Original assignee: Rom Re Ro Munteanu S.R.L.
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2017-04-28
Also published as: RU2011146367A; RU2519775C2; WO2011005132A3; RO125905A2; WO2011005132A2; EP2419464A2; UA103670C2; EP2419464B1

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unei rășini fenol-formaldehidice cu conținut redus de formaldehidă liberă, și la rășina obținută prin acest procedeu, care se utilizează, în special, pentru impregnarea diferitelor materiale, cum ar fi hârtie, textile, fibre de sticlă, lemn ș.a.

Se cunoaște, din brevetul R0117 536, un procedeu de obținerea unui adeziv solubil prin condensarea, în mediu alcalin, a reziduurilor fenolice rezultate de la fabricarea fenolului, cu o soluție de formaldehidă de concentrație 35%, la o temperatură de 100°C, timp de

20.. .60 min. în descriere nu se menționează conținutul de formaldehidă liberă al produsului rezultat.

în brevetul RO 116090 se prezintă un procedeu de obținere a unor rășini fenol-formaldehidice prin policondensarea fenolului și/sau derivaților acestuia cu formaldehidă, care cuprinde etapele de:

i) policondensarea unui derivat sau a unui amestec de derivați fenolici cu formaldehidă, la un raport molar cuprins între 0,5 și 3 moli, în prezența unui catalizator acid sau bazic, la o temperatură între 35 și 250°C;

ii) policondensarea unui derivat sau a unui amestec de derivați fenolici, aceiași sau diferiți de cei din etapa i), cu formaldehidă, la un raport molar cuprins între 0,5 și 3 moli, în prezența unui catalizator acid sau bazic, diferit de cel din etapa i), la o temperatură cuprinsă între 35 și 250°C, și iii) amestecarea produselor obținute în etapele i) și ii), și eventuala condiționare a produsului prin operații de diluare și/sau evaporare și/sau compoundare cu diferite produse de condiționare.

în descrierea brevetului menționat nu se prezintă și nici nu se sugerează posibilitatea obținerii de rășini fenol-formaldehidice cu conținut redus de formaldehidă liberă.

Problema tehnică pe care și-o propune spre rezolvare prezenta invenție este de realizare a unui procedeu pentru obținerea unei rășini fenol-formaldehidice cu un conținut redus de formaldehidă liberă, sub 0,1%, stabilă în timp la depozitare, și ecologică.

Invenția rezolvă problema tehnică printr-un procedeu în care se condensează

35.. .50 p.g. fenol cu 40...60 p.g. formaldehidă, în mediu apos, prin adăugarea treptată, în

3.. .6 porții, de catalizator bazic, la temperatura de 35...65°C, timp de 2...3 h, după care se ridică temperatura masei de reacție la 7O...9O°C și se menține la această temperatură timp de 1...5 h, până când conținutul de fenol liber este mai mic de 6%, după care se adaugă, sub răcire, 0,1...10 p.g. melamină și 0,1...13 p.g. acid sulfamic, și se continuă agitarea încă aproximativ 30 min; în continuare, în funcție de conținutul de formaldehidă liberă, se adaugă până la 10 p.g. soluție, de concentrație 20...30%, alcool polivinilic parțial hidrolizat, sau

1.. .10% în greutate trietanol amină, după care masa de reacție se răcește la 20°C, și se evacuează produsul obținut dorit, care se prezintă sub formă de soluție apoasă transparentă, de culoare galben-brun și un conținut de solide de 58...68% în greutate.

Rășina fenol-formaldehidică, conform invenției, se obține prin procedeul definit anterior, și are o viscozitate de 15...40 s, pH cuprins între 7 și 10, densitate de

1.190.. .1.220 g/cm³, fenol liber sub 6% și formaldehidă liberă sub 0,1%.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- produsul obținut este ecologic, având un conținut de formaldehidă mai mic de 0,1 %;

- produsul este stabil în timp la depozitare la o temperatură de 1O...2O°C;

- procedeul este ușor de realizat.

în continuare se prezintă 3 exemple de realizare, ce au rolul de a ilustra invenția, și nu de a o limita.

Materiile prime și materialele folosite în exemple au fost produse de calitate tehnică, accesibile din comerț.

RO 125905 Β1

Alcoolul polivinilic parțial hidrolizat s-a obținut, în mod cunoscut, prin homopolimeriza- 1 rea acetatului de vinii, urmată de hidroliza alcalină a poliacetatului de vinii, în malaxor, obținându-se un alcool polivinilic cu un grad de hidroliză mai mare de 70%, și care conține 3 blocuri hidrofile și hidrofobe.

Conținutul de fenol s-a determinat cromatografie. 5

Conținutul de formaldehidă din rășină s-a determinat prin reacția dintre formaldehidă și clorhidrat de hidroxilamină, și titrarea acidului format cu o soluție de hidroxid de sodiu până 7 la un pH de 3,5, determinat cu pH-metru.

Exemplul 1 9 într-un balon de 1 L, cu 3 gâturi, prevăzut cu agitator, refrigerent și termometru, se introduc 35 g fenol 100%, peste care se adaugă 40 g formaldehidă 100%, sub formă de 11 soluție de concentrație 45%. După omogenizare, se adaugă 3 g de NaOH, drept catalizator bazic, sub formă de soluție apoasă de concentrație 50%, timp de 2 h, în 5 porții. După termi- 13 narea adăugării catalizatorului, se încălzește masa de reacție la 80°C, și se menține la această temperatură timp de 2 h, după care la 75°C, timp de 3 h. Se ia o probă de aproxi- 15 mativ 2 g din masa de reacție, și se determină conținutul de fenol liber prin cromatografie.

La o valoare a acestuia mai mică de 6% se începe răcirea masei de reacție și, sub răcire, 17 se adaugă 7 g melamină și 7 g uree. Se continuă răcirea până la 30°C și, când se atinge această temperatură, se adaugă 2 g acid sulfamic și se continuă agitarea timp de 30 min. 19 Se ia o probă din masa de reacție și se determină conținutul de formaldehidă liberă. Dacă valoarea obținută este mai mare de 0,1%, se adaugă 2 g alcool polivinilic parțial hidrolizat, 21 sub formă de soluție de concentrație 20%. Se continuă agitarea încă 30 min, după care masa de reacție se răcește la 20°C și se evacuează. 23

Produsul obținut are următoarele caracteristici:

- aspect: soluție apoasă transparentă, de culoare galben-brun; 25

- conținutul de solide: 59,5% în greutate;

- viscozitate, determinată cu cupa Ford: 17 s; 27

-pH = 9;

- densitate: 1,19 g/cm³; 29

- conținutul de fenol liber: 4,8%;

- conținutul de formaldehidă liberă: 0,08%; 31

- timpul de întărire la 120°C: 13 min 40 s.

Exemplul 2 33

Se procedează la fel ca în exemplul 1, cu diferența că în loc de alcool polivinilic parțial hidrolizat s-au folosit 2 g de trietanolamină. 35

Produsul obținut are următoarele caracteristici:

- aspect: soluție apoasă transparentă, de culoare galben-brun; 37

- conținutul de solide: 59,5% în greutate;

- viscozitate, determinată cu cupa Ford: 25 s; 39

-pH = 8,9;

- densitate: 1,19 g/cm³; 41

- conținutul de fenol liber: 4,9%;

- conținutul de formaldehidă liberă: 0,07% și, 43

- timpul de întărire la 120°C: 13 min 45 s.

Exemplul 3 45

Se procedează la fel ca în exemplul 1, cu diferența că în loc de hidroxid de sodiu s-a folosit drept catalizator hidroxid de potasiu, sub formă de soluție apoasă de concentrație 47 50%. Produsul obținut are aceleași caracteristici fizico-chimice ca cele de la exemplul 1, dar în plus miscibilitatea cu apa este mult îmbunătățită. 49

Rășinile obținute în exemplele prezentate s-au utilizat pentru impregnarea hârtiei destinată sistemelor melaminate. Sistemele melaminate rezultate s-au încadrat în specifica- 51 țiile de calitate privind aceste produse.

Claims

1 Revendicări

3 1. Procedeu de obținere a unei rășini fenol-formaldehidice prin reacția de condensare a fenolului cu formaldehidă, în mediu bazic, caracterizat prin aceea că se condensează

5 35...50 părți în greutate fenol cu 40...60 părți în greutate formaldehidă, în mediu apos, prin adăugarea treptată, în 3...6 porții, de catalizator bazic, la o temperatură de35...65°C, un timp

7 de 2...3 h, după care se ridică temperatura masei de reacție la 7O...9O°C și se menține la această temperatură timp de 1 ...5 h, până când conținutul de fenol liber este mai mic de 6%,

9 după care se adaugă, sub răcire, 0,1 ...10 părți în greutate melamină și 0,1 ...13 părți în greutate acid sulfamic, și se continuă agitarea încă 30 min; în continuare, în funcție de conținutul

11 de formaldehidă liberă, se adaugă până la 10 părți în greutate soluție, de concentrație

20.. .30%, alcool polivinilic parțial hidrolizat, sau 1...10% în greutate trietanolamină, după care 13 masa de reacție se răcește la 20°C și se evacuează produsul obținut dorit, care se prezintă sub formă de soluție apoasă transparentă, de culoare galben-brun și un conținut de solide 15 de 58...68% în greutate.

2. Rășină fenol-formaldehidică, caracterizată prin aceea că se obține prin procedeul 17 definit în revendicarea 1, și are: o viscozitate de 15...40 s, pH cuprins între 7 și 10; densitate

1.190.. .1.220 g/cm³, fenol liber sub 6% și formaldehidă liberă sub 0,1%.