SE459583B - Foerfarande foer framstaellning av alkylresorcinol-fenol-formaldehyd harts - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av alkylresorcinol-fenol-formaldehyd hartsInfo
- Publication number
- SE459583B SE459583B SE8300830A SE8300830A SE459583B SE 459583 B SE459583 B SE 459583B SE 8300830 A SE8300830 A SE 8300830A SE 8300830 A SE8300830 A SE 8300830A SE 459583 B SE459583 B SE 459583B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- phenol
- hours
- resin
- formaldehyde
- resorcinol
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 58
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 58
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 35
- 229930188104 Alkylresorcinol Natural products 0.000 claims description 32
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 16
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 10
- -1 alkyl resorcinol-phenol-formaldehyde Chemical compound 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 2
- 240000006927 Foeniculum vulgare Species 0.000 claims 1
- 235000004204 Foeniculum vulgare Nutrition 0.000 claims 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 9
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 9
- OIPPWFOQEKKFEE-UHFFFAOYSA-N orcinol Chemical compound CC1=CC(O)=CC(O)=C1 OIPPWFOQEKKFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RCNCKKACINZDOI-UHFFFAOYSA-N 4,5-dimethylbenzene-1,3-diol Chemical compound CC1=CC(O)=CC(O)=C1C RCNCKKACINZDOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 5
- 150000005207 1,3-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 4
- GHVHDYYKJYXFGU-UHFFFAOYSA-N Beta-Orcinol Chemical compound CC1=CC(O)=C(C)C(O)=C1 GHVHDYYKJYXFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- KRIDOPOPBBSDNT-UHFFFAOYSA-N 2,4,5-trimethyl-1,3-benzenediol Natural products CC1=CC(O)=C(C)C(O)=C1C KRIDOPOPBBSDNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZXSBYAWLZRAJJY-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde phenol Chemical compound C1(O)=C(C(O)=CC=C1)C=O.OC1=CC=CC=C1 ZXSBYAWLZRAJJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MSFGJICDOLGZQK-UHFFFAOYSA-N 5-ethylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCC1=CC(O)=CC(O)=C1 MSFGJICDOLGZQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- FRNQLQRBNSSJBK-UHFFFAOYSA-N divarinol Chemical compound CCCC1=CC(O)=CC(O)=C1 FRNQLQRBNSSJBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- FQBFMUKEABWXLQ-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-5-methylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCC1=C(O)C=C(C)C=C1O FQBFMUKEABWXLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYDQSPIOJHDHHO-UHFFFAOYSA-N 4,6-dimethylbenzene-1,3-diol Chemical class CC1=CC(C)=C(O)C=C1O IYDQSPIOJHDHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FNYDIAAMUCQQDE-UHFFFAOYSA-N 4-methylbenzene-1,3-diol Chemical class CC1=CC=C(O)C=C1O FNYDIAAMUCQQDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUEMVIJZQVZJRC-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-2-methylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCC1=CC(O)=C(C)C(O)=C1 CUEMVIJZQVZJRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSMQBBTWVGEFGD-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-4-methylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCC1=CC(O)=CC(O)=C1C GSMQBBTWVGEFGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- QDNBHWFDWXWFTG-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol;formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC(O)=C1 QDNBHWFDWXWFTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXHGEIHXCLLHPI-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC(O)=C1 JXHGEIHXCLLHPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- MIHINWMALJZIBX-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-2,4-dien-1-ol Chemical class OC1CC=CC=C1 MIHINWMALJZIBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- CQRYARSYNCAZFO-UHFFFAOYSA-N salicyl alcohol Chemical class OCC1=CC=CC=C1O CQRYARSYNCAZFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
- C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
- C08G8/24—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with mixtures of two or more phenols which are not covered by only one of the groups C08G8/10 - C08G8/20
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
459 583 2 den amerikanska patentskriften 2 424 079, “Koppers Co."). Ett an- tal amerikanska patentskrifter och i många andra länder utgivna patentskrifter behandlar förfaranden för syntes av fenol-resorcinol- utgöres de viktigas- öretagen “Borden Inc.“, Samtliga kända syntesförfaran- ta syntessteget polykondense- rar en envärd fenol med formaldehyd, varigenom oligomerer med metylol- grupper erhålles. I det andra syntessteget polykondenseras oligo- mererna med resorcinol. Hartset härdar analogt med resorcinolhart- ser genom s.k. strukturering av resorcinollänkar med ytterligare tillsatt formaldehyd. formaldehyd-hartser. Av dessa kända förfaranden te av dem som utvecklats av de amerikanska f "Koppers Co" och "Weyerhaeuser Co". den är baserade på att man i det förs I detta sammanhang bör man såsom första vik- tiga patent inom detta tekniska omràde uppmärksamma de amerikanska patentskrifterna 2 489 336 och 2 614 096 ("Borden Inc.").
Enligt dessa patent genomföras de båda syntesstegen (dvs. framställning av t alkaliskt medium. nbördes bland- resoler och efterföljande sampclykondensering) i et I efterföljande patent har man endast ändrat det i ningsförhållandet mellan utgångsämnen och typen av katalysator. En- ligt de syntesförfaranden som är kända genom exempelvis de ameri- kanska patentskrifterna 3 328 354 och 3 389 125 ("Koppers Co.") ut- o av alkalimetall- Fortsättningsvis modifierades syntesförfarandet genom att man som katalysator för det första processteget använde salter av tvävärda metaller med svaga organiska syror av orto-orienterade novolacker (j föres det första polykondensationssteget i närvar sulfiter. i och för framställning ämför exempelvis de amerikanska patentskrifterna 3 422 068 och 3 492 263, "Weyerhaeuser Co."). De nyare utvecklingarna har icke resulterat i nâgra ändringar i huvud- förfarandet utan utgör utföringsformer av detta. de amerikanska patentskrifterna 3 600 353 och 3 68 modifiering av fenol Enligt exempelvis 1 168 föreslås -resorcinolhartser medelst polyvinylacetat un- der bibehållande av vattenbeständigheten hos limfogar. amerikanska patentskriften 3 518 159 modifierar man feno hartser med meta-hydroxylanilin i och för minskning av h Enligt den l-resorcinol- ärdningsti- den. Enligt de amerikanska patentskrfterna 3 907 728 och 3 §b9 470 modifieras nämnda hartser med cellulosahaltig lut. Vid förfarandet enligt den amerikanska patentskriften 4 053 447 modifieras fenol- resorcinolhartser medelst furfurol eller furylalkohol i och för ök- ning av elasticiteten. Enligt den svenska patentskriften 370 546 modifieras fenol-resorcinolhartser med olika slags tixotropa till- 1. 459 583 3 satsmedel. Enligt de amerikanska patentskrifterna 3 888 813 och 3 919 151 ("Koppers Co.") föreslås, att man efter framställning av en fenol-resorcinololigomer destillerar icke omsatt fenol och extra- herar icke omsatt resorcinol med vatten. Dessa hartser är avsedda att användas i gummilatex och härdar av sig själva vid vulkningstem- peratur och vid den temperatur, vid vilken däckväv bindes vid gummi.
De fenol-resorcinol-formaldehydhartser, som framställts enligt de förfaranden som beskrives i de amerikanska patentskrifterna 4 322 068 och 3 492 263, samt ett antal kända liknande hartser inne- håller 15-20% fri fenol, vilket med andra ord innebär att i det närmaste hälften av fenolmängden förblir icke omsatt i det första syntessteget. Analys av de medelst dessa kända förfaranden fram- ställda hartserna har visat, att en reaktion mellan metylolfenoler och resorcinol äger rum i det andra syntessteget, varvid fenol icke deltar i reaktionen. Denna icke omsatta fenol förblir i hartset även efter härdningen och inverkar ogynnsamt på hartsets egenskaper, varför den icke är önskvärd.
En utgångspunkt för förfarandet enligt föreliggande uppfinning utgöres av ett genom den sovjetryska patentskriften 456 816 känt förfarande för framställning av resorcinol-fenol-formaldehydharts, vid vilket förfarande fenol i det första processteget bringas att reagera med formaldehyd vid ett inbördes molförhâllande av från 1:0,5 till 1:1,2 i närvaro av kalciumhydrosilikat, varefter reak- tionspródukten i det andra processteget underkastas polykondensering med en blandning av alkylresorcinoler (0,2-1 mol) i närvaro av nat- riumhydroxid, varpå hartset torkas och den icke omsatta fenolen vakuumdestilleras.
Den såsom resorcinolhaltig beståndsdel använda alkylresorcinol- blandningen isoleras från produkter erhållna vid värmebehandling av brännbar skiffer, som härrör från fyndorter i Estniska SSR. Även om halten individuella alkylresorcinoler i olika industrisatser varierar, kan man ange följande typiska sammansättning: ca 50% 5-metylresorcinol, ca 10% 2,5-dimetylresorcinol, ca 10% 5-etylre- sorcinol, ca 8% 4,5-dimetylresorcinol och ca 22% andra alkyïresor- cinoler.
. Estnisk brännbar skiffer är alltså en unik naturkälla för fram- ställning av alkylresorcinoler. Dessa bör betraktas såsom ett ut- märkt kemiskt råmaterial, som inom många områden kan ersätta svår- anskaffbar och dyrbar resorcinol. Eftersom alkylresorcinolblandning- 459 585 4 en innehåller minst 85% 5-alkylresorcinoler, är blandningens reaktions- förmàga avsevärt högre än resorcinols, vilket leder till en ändring i den kända syntestekniken för framställning av resorcinol-formal- dehydhartser.
Det harts, som framställts enligt det förfarande som beskrives i den sovjetryska patentskriften 456 816, uppvisar positiva egenska- per (man använder icke dyrbar resorcinol vid syntes av resorcinol- fenolhartser, och limfogarna får goda hållfasthetsegenskaper och godtagbar vattenbeständighet). Detta kända förfarande uppvisar emellertid även följande nackdelar. 1) I det första syntessteget resulterar det använda inbördes blandningsförhâllandet mellan beståndsdelarna och de aktuella syn- tesförhàllandena i en produkt, som uppvisar en hög halt av fri fenol (upp till 50%) och en låg halt av metylolgrupper. 2) För att minska halten fri fenol i hartset måste man ofràn- komligen använda vakuumdestillation, som medför en avsevärd arbets- insats och leder till att hartset utsättes för inverkan av hög tem- peratur under lång tid. För att under laboratorieförhâllanden vid ett resttryck av 15-20 mm Hg minska halten fri fenol i hartset till 3% erfordras en slutavdestilleringstemperatur av 130-140°C_ Under industriförhållanden, vid vilka ett resttryck av från 50 till 100 mm Hg är verksamt, är det svårt att minska halten fri fenol i hartset till ett värde som är lägre än 10g. Temperaturinverkan leder till att hartset får en oönskat hög viskositet, blir svårt att förena med lösningsmedel och uppvisar dålig lagringsstabilitet. 3) Den använda mängden alkylresorcinolblandning och de i det andra syntessteget uppträdande temperaturförhàllandena resulterar i en produkt, som har alltför hög polykondensationsgrad och som är fri från fria alkylresorcinoler. Hartset uppvisar därför dålig stabilitet, och det på hartset bserade limmet uppvisar kort livs- längd . 4) Alkylresorcinol-fenolhartsets struktur säkerställer icke att hartsets viskositet ökar i önskad, fullständig grad, när hartset härdas med en formaldehydhaltig härdare, vilket resulterar 1 en minskning av det av hartset framställda limmets livslängd vid an- vändning av detsamma och en ökning av härdningstiden.
Ett syfte med föreliggande uppfinning är att förbättra alkyl- resorcinol-fenol-formaldehydhartsets kvalitet.
Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att genom ändring* av processparametrarna och blandningsförhâllandet mellan bestånds- 459 583 5 delarna åstadkomma ett sådant förfarande för framställ- ning av alkylresorcinol-fenol-formaldehydharts, som gör det möjligt att minska halten fri fenol i det färdiga hartset och minska hart- sets viskositet samt att öka hartsets lagringstid och följaktligen förbättra dess kvalitet.
Detta syfte uppnås enligt uppfinningen medelst ett förfarande för framställning av alkylresorcinol-fenol-formaldehydharts, varvid fenol bringas att reagera med formaldehyd i närvaro av en alkalí- katalysator i en vattenlösning under uppvärmning, varefter polykon- densation genomföres under tillsättning av skifferalkylresorcinoler vid kokpunkten. Det för föreliggande uppfinning utmärkande är att reaktionen mellan fenol och formaldehyd genomföres vid en tempera- tur av 60-70oC under en tid av 4-8 timmar, under det att polykonden- sationen genomföres i en vattenlösning av etylalkohol under till- sättning av en alkylresorcinolfraktion med en kokpunkt av 270-290OC, varvid det inbördes blandningsförhållandet mellan beståndsdelarna i viktdelar, dvs. viktförhållandet fenol:formaldehyd:alkylresorcinol- fraktionzetylalkoholzvatten, är mellan 1:O,41;1,55:0,3:0,8 och 1:0,67: 2,3=1;1,s. ' Enligt uppfinningen är det lämpligt, att polykondensationen genomföras under tillsättning av 0,3-0,6 viktdelar etylenglykol.
Dessutom är det lämpligt, att polykondensationen genomföres vid en kokpunkt av från 93 till 98oC under en tid av 2,5-6 timmar.
I detta_fall blir reaktionen lätt att påverka, vilket är mycket vik- tigt för industriellt genomförande av förfarandet.
Nämnda processtemperatur och -tid bidrar till att hartset i olika produkttionssatser får stabila fysikaliska och kemiska egen- skaper, vilket utgör en viktig fördel med förfarandet enligt uppfin- ningen. Samtidigt är förfarandet kommersiellt fördelaktigt jämfört med det genom den sovjetryska patentskriften 456 816 kända förfarandet.
Förfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att framställa alkylresorcinol-fenol-formaldehydharts, som uppvisar en halt av fri fenol av mellan 1,5 och 4,5 viktprocent, en viskositet av 100-500 mPa-s och en lagringstid av minst 6 månader. I Det bör observeras, att samtliga egenskaper förblir stabila för harts från olika produktionssatser. Genom att hartsets kvali- tet förbättrats, blir det på hartset baserade limmet bättre. Häri- genom har man kunnat framställa ett alkylresorcinol-fenol-formaldehyd- lim med längre livslängd (upp till 4 timmar) och med bättre fysikalis- 459 585 6 ka och mekaniska egenskaper, samtidigt som limmets härdningstid vid en temperatur av 20°C minskar till 16 timmar. Detta lims egenskaper och kvalitet är icke sämre än egenskaperna respektive kvaliteten hos lim baserade på fenol-resorcinol-formaldehydhartser, vilka fram- ställts med användning av kristallin resorcinol.
Såsom påpekats ovan, bör polykondensationen genomföras under tillsättning av 1,55-2,3 viktdelar alkylresorcinolfraktion med en kokpunkt av från 270 till 290°C. Med uttrycket alkylresorcinoler förstås en produkt, som erhållits vid värmebehandling av brännbar skiffer från fyndorter i Estniska SSR. vid värmebehandling av brännbar skiffer avges eh'del fenoler (2-2,5% fenoler överföres till harts) tillsammans med det under hart- set liggande vattnet, och ytterligare fenoler frigöres genom spol- ning av hartserna. Detta vatten med en fenolhalt av ca 10 g/liter utsättes för extrahering med organiska lösningsmedel, varigenom vattenlösliga skifferfenoler (med kokintervallet 240-360°C) erhålles.
Dessa fenoler innehåller ca 10% envärda fenoler och 90% tvåvärda fenoler. Man har kunnat konstatera, att huvudgruppen av tvåvärda fenoler utgöes av alkylresorcinoler, huvudsakligen 5-metyl-, 5-etyl-, 2,5-dimetyl- och 4,5-dimetylresorcinoler. Dessa fyra beståndsdelar utgör 50-55% av de vattenlösliga fenolerna, och 5-metylresorcinol utgör ensam 25-30%.
Vid industriell varkuumrektifiering (vakuumdestillering) av vattenlösliga fenoler erhålles fraktioner med snävare kokintervall, bla.a. en fraktion med kokintervallet 270-290°C, vilken även kallas alkylresorcinolblandning "Alkyres". Denna blandning är användbar såsom resorcinolhaltig beståndsdel vid syntes av alkylresorcinol- fenol-formaldehydharts genom förfarandet enligt uppfinningen.
Genom nyligen genomförda undersökningar har man tämligen nog- grant och i större detalj kunnat bestämma den individuella kemiska sammansättningen av fraktionen med kokintervallet 270-290°C. Alkyl- resorcinolfraktionens sammansättning anges i tabell 1. 459 583 7 : :____f§i=èlil 1 .
Beständsdel . ' ".Ä'.ÉÅ.ÄÃ.ÛÄ.".ÃÅ.Ä' Ä.lHalt,,% resorcinol 1,5- 5 2- och 4-metylresorcinoler _ 2,5- 5 5-metylresorcinol 45-53 5-etylresorcinol 6 -13 5-propylresorcinol 0,2- 3 2,4- och 4,6-dimetylresorcinoler 0 - 2 2,5-dimetylresorcinol 6 -14 4,5-dimetylresorcinol Ä .-11 * ' 2-metyl-5-etylresorcinol 2 -3,5 2-etyl-5-metylresorcinol 0 -1,8 4-metyl-5~etylresorcinol ¿ 0,5-1,7 2,4,5-trimetylresorcinol f 2 -3,5 andra alkylresorcinoler i 1 -5,5 å Av dessa alkylresorcinoler utgör: 2 ' 4 huvudbeståndsdelar 2 75-30% >5-substituerade alkylresorcinoler å 85-90% Éflalt av hydroxylgrupper É 13,4-14,4 mekv/gi Det framgår av tabellen, att fraktionens huvudbeståndsdel ut- göres av'5-metylresorcinol (45-58%), och att summan av fyra huvud- beståndsdelar (dvs. 5-metyl~, 5-etyl-, 2,5- och 4,5-dimetylresorcino- ler) varierar inom snäva gränser (75~80%).
Det använda utgàngsmaterialet utmärker sig av att det uppvisar högre reaktionsförmàga än resorcinol, vilket beror på att materialet företrädesvis innehåller 5-alkyl-resorcinoler (85-90%). En alkyl- grupp i meta-ställning till hydroxylgrupperna aktiverar nämligen kraftigt resorcinols orto- och para-ställningar i förhållande till elektrofila reagens. Enbart 5-alkylerade trefunktionella resorci- noler i fraktionen ütgör 58-68%, varvid till dessa adderas högreak- tiva bifunktionella dialkylresorcinoler med en alkylgrupp i~5-ställ- ning (18-26%).
Såsom påpekats ovan gör det enligt föreliggande uppfinning föreslagna förfarandet det möjligt att minska halten fri fenol i det färdiga hartset till 1,5-4,5 viktprocent. 459 583 8 Minskningen av halten fri fenol i det färdiga hartset uppnås genom att molförhâllandet mellan fenol och formaldehyd i det försfa syntessteget är mellan 1:1,3 och 1:1,8 och genom att reaktionen ge- nomföres vid en temperatur av 60-70°C i närvaro av 0,04-0,06 viktde- lar natríumhydroxid under en tid av 4-8 timmar. Detta bidrar till att åstadkomma optimala processförhållanden för mer fdllständig om- sättning av fenol under bildning av resol med maximal halt av metylol- grupper och med minimal halt av metylengrupper, dvs. |!' _ n U med låg polykon- densationsgrad. Under dessa omsättningsförhållanden får det färdiga hartset en så låg halt av fri fenol som 1,5-4,5%. ! Hartsets alla övriga egenskaper förbättras huvudsakligen genom att man i det andra syntessteget, dvs. i polykondensationssteget, använder 1,55-2,3 viktdelar (1-1,5 mol) av nämnda alkylresorcinol- fraktion. Det andra syntessteget kan endast genomföras med den un- der de föreslagna syntesförhâllandena syntetiserade produkten från det första processteget.
Hartsets optimala egenskaper, dvs. dess optimala viskositet, lagringstid, livslängd och härdningstid, säkerställes om man använ- der nämnda inbördes blandningsförhâllandá'mellan beståndsdelarna samt nämnda syntestemperatur och syntestidl 'Om de enligt föreliggande uppfinning rekommenderade processförhållandena rubbas, får slutpro- dukten icke de önskade egenskaperna. Med hänsyn till den omständig- heten, att den höga reaktionsförmågan hos de alkylerade resorcino- lerna, söm ingår i nämnda alkylresorcinolfraktion, och temperatur- känsligheten i polykondensationssteget gör detta syntessteg svårpâ- verkbart vid industriellt genomförande av förfarandet, föreslår man enligt uppfinningen att polykondensationssteget genomföres i en vat- tenlösning av etylalkohol eller i en blandning därav med etylengly- kol, vilket bidrar till att göra polykondensationssteget lättpåverk- bart. Användandet av nämnda fraktion av skifferalkylresorcinoler i lösningsmedel gör det möjligt att lösa alkylresorcinolerna i för- väg och lagra dessa i löst form.
Förfarandet enligt uppfinningen garanterar att hartset bibe- håller den önskade viskositeten under en tid av från sex mâñäder till ett âr. I beroende av de aktuella processtekníska kraven kan hartsets viskositet lätt regleras genom ändring av polykondensations- tiden, lösningsmedlens mängd och sammansättning samt polykondensa- tionstemperaturen. Ökningen av hartsets lagringstid beror på att fria alkylresorcinoler och alkoholhaltiga lösningsmedel inverkar sta- 459 583 9 biliserande och på att det färdiga hartset icke innehåller reaktions- benägna metylolgrupper. DA andra sidan bidrar förekomsten av hög- reaktiva fria alkylresorcinoler (jämfört med det genom den sovjet- ryska patentskriften 456 816 kända förfarandet) till en positiv in- verkan på struktureringsförloppet (strukturbildningsförloppet) för hartset vid användning av en formaldehydhaltig hårdare. Det av hart- set framställda limmets livslängd kan ökas till 2,5-4 timmar genom att fria alkylresorcinoler och formaldehyd först undergâr en reaktion, som leder till en måttlig ökning av viskositeten inom gränser som garanterar att limmet får den önskade livslängden. Det är efter den- na reaktion som huvudhärdningsreaktionen äger rum, vid'vilken form- aldehyd binder samoligomerer, som erhållits vid syntes av hartset, vid i början av härdningen bildade resorcinol-formaldehydoligomerer.
Detta processteg leder till en snabbare strukturering och följaktli- gen till en kortare härdningstid tack vare förnätning av mer komp- licerade molekyler.
Limfogarnas bättre hâllfasthetsegenskaper, speciellt bättre väder- och vattenbeständighet, uppnås huvudsakligen genom att det enligt uppfinningen framställda hartset uppvisar bättre egenskaper.
Limmet härdar mer fullständigt (effektivare), om man använder nämnda alkylresorcinolfraktion i nämnda mängd.
Syntes av alkylresorcinol-fenol-formaldehydharts enligt före- liggande uppfinning genomföres i praktiken på följande sätt.
I en med en mantel, en mekanisk omrörare, en termometer och en återflödeskylare försedd reaktor införes 100 viktdelar smält fenol vid en temperatur av 40-SOOC och 112-155 viktdelar formalin (med en formaldehydhalt av 37%). Reaktionsblandningen uppvärmes till en temperatur av 45-SOOC. Därefter tillsättes gradvis 4-6 viktdelar natriumhydroxid (i form av en minst 20-procentig vattenlösning), sam- tidigt som man säkerställer att temperaturen är högst 60°C, varefter reaktionsblandningen omröres vid en temperatur av 60-70°C under en tid av 4-8 timmar. Därefter inför man i reaktorn 30-100 viktdelar etylalkohol, 30-60 viktdelar etylenglykol, 6-60 viktdelar vatten och 155-230 viktdelar skifferalkylresorcinolfraktion med en kokpunkt av 270-290OC. Processtemperaturen höjes till kokpunkten samtidigt som reaktionsblandningen omröres, och blandningen får koka vid en tempe- ratur av 93-98OC under en tid av 2,5-6 timmar. Hartset kyles där- efter till 30-400C och är klart för användning. alla 459 ss: 10 Uppfinningen illustreras närmare nedan medelst följande exempel på genomförande av förfarandet. m Exempel. I en reaktor med en volym av 2 m3 införes 252 kg smält fenol och 327 kg 37%-ig formaldehydlösning. Blandningen upp- värmes till en temperatur av 45°C samtidigt som den omröres. Till reaktionsblandningen sättes gradvis 38,2 kg 33%-ig vattenlösning av natriumhydroxid med en sådan hastighet, att temperaturen ökar till 60°C. Reaktionsblandningen omröres därefter vid en temperatur av 65 i SOC under en tid av 4 timmar, nl ø/ ”v” _-. varefter man i reaktorn inför I 138 kg etylalkohol, 138 kg etylenglykol, 138 kg vatten och 467 kg alkylresorcinolfraktion med en kokpunkt av 270-290°C.' Érocesstem- peraturen höjes till kokpunkten (96,5°C) på en tid av 20-30 min, och reaktionsblandningen hâlles vid denna temperatur under återflödes- kokning under en tid av 2,5 timmar.
Biandningen ky1es.t111 4o°c på en tid av 30-40 min, varefter det färdiga hartset överföres från reaktorn till en behållare. Det framställda hartset kallas harts É nr 1. Analogt med vad som beskrives ovan har man syntetiserat ytter- ligare fem hartser, kallade hartser 2-6. Det inbördes blandninge- förhållandet mellan beståndsdelarna samt syntesbetingelserna anges i tabell 2. I tabell 3 redovisas hartsernas egenskaper. I tabell 4 jämföres egenskaperna hos det genom förfarandet enligt föreliggande uppfinning framställda hartset med egenskaperna hos harts framställt enligt det genom den sovjetryska patentskriften 456 816 kända förfa- randet. _ 459 583 11 .umåämu Am.mv _ m_m >m wmumcomummcwwcøxæfloß cm vm>« mm mm mm mm mm mm m _ummm mm> mmmmmmmmmmmm m m.m m_~ m m_m «^m_æm m _uomm mm> mm=mmm>mm mmmaemm m m m mm mm m uwmømme _mm»mm=mHmmm ~.m m.m m.m m.m m_m m.m m .mommw mmm >m »mmm m.mm m.mm m.mm m_mm m_mm m_mm W _mmm:~mo» mmm mmm mmm mmm mmm «.mmmmmmm m.mmE _mwmmmommm> w wßHflfi m mflumm v mmm-Mmmm M muumfi N mufuflz _« wmTHmE .Unwßßxmfiwmü mamwmmmm m m.m m mmm W m mmm m _mmmm=ommmmmmm=ommmom m_mm mm m_mm mm W mm mmmm un _mmmmmmmemmmmommmwmwmmmmmmom 1 1 mm | m » mm =m»mm> mm mm mm mm _ mmm mm mmmommmmmum mmm mmm mmm mmm M mmm mmm mommxmmmmmmmomomwmmmmmm m m m m M m m mmxmummmammmmmm mmm mmm mmm mmm M mmm mmm mmmzmmmmmmwmmmemom mm»mmm mmm mmm mmm mmm _ mmm mmm _ mommm m mmcumflwvmwcwummn . W J mmmmma mm=mmmmm»mmmmm> 0 MUHME m_ WHTHMI. v wuLflmI M WNHMI N munflm _. muumm HNHQÜEMHMQWwÜOOHQ N Hfimflmå
Claims (2)
1. Förfarande för framställning av alkylresorcínol-fenol- -formaldehydharts genom omsättning av Eenol med formaldehyd i närvaro av en alkalikatalysator i en vattenlösning under upp- värmning och efterföljande polykondensation under tillsättning av skifferalkylresorcinoler vid kokpunkten, k ä n n e t e c k - n a t a v att reaktionen mellan fenol och formaldehyd genom- föres vid en temperatur av 60-70°C under en tid av 4-8 h, och att polykondensationen genomföras under kokning vid en tempe- ratur av 93-98°C under en tid av 2,5-6 h i en vattenlösníng av etanol under tillsättning av en alkylresorcinolfraktion med en kokpunkt av.270-290°C, varvid viktförhâllandet fenolzformalde- hyd:alkylresorcinolfrektionzetanol:vatten är mellan 1:0,41:1,55:0,3:0,8 Och l:O,67:2,3:1:1,5.
2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att polykondensationen genomföras samtidigt som 0,3-0,6 viktdelar etylenglykol sättes till vattenlösningen av etanol.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823425701A SU1235874A1 (ru) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | Способ получени алкилрезорцинфенолформальдегидной смолы |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8300830D0 SE8300830D0 (sv) | 1983-02-15 |
| SE8300830L SE8300830L (sv) | 1983-11-07 |
| SE459583B true SE459583B (sv) | 1989-07-17 |
Family
ID=21007488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8300830A SE459583B (sv) | 1982-05-06 | 1983-02-15 | Foerfarande foer framstaellning av alkylresorcinol-fenol-formaldehyd harts |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191709A (sv) |
| DE (1) | DE3304818A1 (sv) |
| DK (1) | DK157141C (sv) |
| NO (1) | NO157897C (sv) |
| SE (1) | SE459583B (sv) |
| SU (1) | SU1235874A1 (sv) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB612525A (en) * | 1945-02-08 | 1948-11-15 | Borden Co | Improvements in or relating to condensation products and process of producing same |
| SU456816A1 (ru) * | 1973-06-26 | 1975-01-15 | Таллинский Политехнический Институт | Способ получени резорцинофенолформальдегидных смол |
| EP0009519B1 (de) * | 1978-10-09 | 1984-12-12 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verwendung von Kunstharzbindemitteln zur Herstellung von Schleifmitteln und so hergestellte Schleifmittel |
| DE2949770A1 (de) * | 1978-12-16 | 1980-07-03 | Mitsubishi Chem Ind | Vorpolymeres zum verfestigen von radioaktivem abfall und verfahren zu seiner verwendung |
-
1982
- 1982-05-06 SU SU823425701A patent/SU1235874A1/ru active
-
1983
- 1983-01-26 JP JP58010039A patent/JPS58191709A/ja active Granted
- 1983-02-02 NO NO830350A patent/NO157897C/no unknown
- 1983-02-11 DE DE19833304818 patent/DE3304818A1/de active Granted
- 1983-02-14 DK DK063283A patent/DK157141C/da not_active IP Right Cessation
- 1983-02-15 SE SE8300830A patent/SE459583B/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8300830L (sv) | 1983-11-07 |
| DK157141B (da) | 1989-11-13 |
| DE3304818C2 (sv) | 1989-11-09 |
| NO157897C (no) | 1988-06-08 |
| JPS6160091B2 (sv) | 1986-12-19 |
| NO157897B (no) | 1988-02-29 |
| DK63283A (da) | 1983-11-07 |
| DK63283D0 (da) | 1983-02-14 |
| SU1235874A1 (ru) | 1986-06-07 |
| DK157141C (da) | 1990-04-02 |
| JPS58191709A (ja) | 1983-11-09 |
| NO830350L (no) | 1983-11-07 |
| SE8300830D0 (sv) | 1983-02-15 |
| DE3304818A1 (de) | 1983-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qi et al. | Epoxidized soybean oil cured with tannic acid for fully bio-based epoxy resin | |
| EP0161576A2 (en) | Epoxy resin composition | |
| CN103709376B (zh) | 一种基于双酚的环氧树脂固化剂的制备方法 | |
| CN103739828A (zh) | 一种基于腰果酚的耐高温环氧树脂固化剂的制备方法 | |
| CN105980475A (zh) | 摩擦材料用酚醛树脂组合物、摩擦材料和制动器 | |
| JPS6255551B2 (sv) | ||
| US3200172A (en) | Moulding compositions comprising epoxidized novolak, novolak and amine | |
| EP3083771A1 (en) | Curable compositions | |
| SE543345C2 (sv) | Process for preparing a bonding resin comprising lignin, phenol and formaldehyde | |
| CN110643007B (zh) | 一种酚醛树脂木材增韧胶黏剂的制备方法 | |
| CN107973899B (zh) | 一种基于腰果酚的改性环氧固化剂的制备方法 | |
| US2385373A (en) | Method of producing a resin and product derived therefrom | |
| JPH054429B2 (sv) | ||
| US5034497A (en) | Thermosetting compositions and molding method | |
| SE459583B (sv) | Foerfarande foer framstaellning av alkylresorcinol-fenol-formaldehyd harts | |
| CN114163390A (zh) | 一种哌嗪类环氧树脂固化剂及其制备方法 | |
| JPH036215A (ja) | エポキシ樹脂硬化剤としての1―イソプロピル―2―メチルイミダゾール | |
| JPH0131558B2 (sv) | ||
| CN112321785A (zh) | 一种单宁基贝类仿生木材胶黏剂 | |
| US4880893A (en) | Novel thermosetting compositions and molding method | |
| Maiorana et al. | Bio-Based Epoxy Resins from Diphenolate Esters—Replacing the Diglycidyl Ether of Bisphenol A | |
| CN115850714B (zh) | 一种poss改性丁腈橡胶化合物及其制备方法和应用 | |
| CN110972537B (zh) | 一种耐烧蚀用酚醛树脂组合物及其制备方法 | |
| SU618390A1 (ru) | Полемерна композици | |
| US1835510A (en) | Resin |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8300830-0 Effective date: 19920904 Format of ref document f/p: F |