SU753855A1 - Способ получени новолачных фенолоацетальдегидных смол - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способу полу чени  новолачных фенолоацетальдегидных смол, которые обладают комплексом ценных свойств и поэтому могут найти широ кое применение в производстве конструкционных и изол5щионных фенопластов, мастик, клеев и т. п. Фенолоацетальдегидные смолы получаю с  путем конденсации фенолов с адетальдегидом или парацета ьдегидом в раствор или расплаве. В качестве растворител  обычно используют воду. Известен способ получени  новолачных фенолоадетальдегид ных смол из водных растворов при рН 1-7 в присутствии 0,1-10 вес.% катализатора - бензойной, окси- и карбозамещенных бензойных кислот и их ангидридов . Поликонденсацию осуществл ют в автоклаве .при повьпденном давлении, температуре 1ОО-270 С. Ацетальдегид добавл ют или в виде водного раствора, или в виде парачьдегида l. Известен также способ получени .птрет-бутипфенолацетальдегидной смолы из расплава. Конденсацию провод т в присутствии катализатора - смеси п-толуолсульфокислоты и щавелевой кислоты, при температуре 16О-180°С. В качестве источника ацета ьдегида используют паральдегид . На конечной стадии реакции провод т сополиконденсацию форполимера п-трет-бутилфенолацетальдегида с формальдегидом . Сополиконденсат используют в клеюших каучуковых композици х 2. Получающиес  известными способами новолачные фенолоацетальдегидные смолы плохо отверждаютс  и поэтому не наход т применение в производстве фенопластов . Дл  получени  ртверждающихс  смол, как это описано по известным способам, конденсацию фенолов с ацетальдегидом провод т при повьш1енных давлени х и температуре (100-2 50®С), или на конечной стадии реакции провод т сополиконценсацию фенолацета ьдегидного фсрполимера с параформом. Проведение конденсаии при повыщенных давлени х и температуре усложн ет технологию получени  ноБОпачных фенолоацетальдепщных смол. Цель изобретени  - получение быстроотверждающихс  новолачных фенолоацет альдегидных смол, пригодных дл  изготовлени  фенопластов с высокими механическими и диэлектрическими характеристиками. Поставленн.а  цель, достигаетс  тем, что конденсацию фенолов с ацетальдегидом провод т в непол рных растворител х - бензоле или а четыреххлористом углероде в присутствии трихлоруксусных или уксусной кислоты в интервале температур 20-60°С при нормальном давлении Реакцию ведут в реакторе, снабженном вод ной рубашкой-мешалкой, термометром капельной воронкой и обратным холодильником . Оптимальное мол рное соотношени фенол или метакрезол : ацетальдегид находитс  в пределах от 1:0,7 до 1:1. С целью предупреждени  быстрого повышени  температуры ацетальдег,ид и реа тор ввод т малыми дозами при хорошем перемешивании. После введени  всего альдегида температуру повьш1ают до нужкого уровн . По окончании реакции смолу промывают от катализатора гор чей водой и сушат. Выход смол 75-85 вес.% температура плавлени  75-160 С. Пример. В реактор приливают 6ОО г бензола и внос. т при хорошем перемешивавши 57О г фенола, после чего добавл ют 495 г трихлоруксусной кислоты . Смесь перемешивают до полного раст вфени  компонентов. В раствор приливают малыми дозами 266 г ацетальдегида . Это соответствует 1 моль фенола, 1 моль ацетальдегид а и 0,5 моль кислоты . Синтез ведут при температуре 2О°С В течение 5 ч. По окончании реакции, о чем суд т по расходованию фенола, повы шают температуру и отгон ют растворитель , смолу промывают водой до нейтрал ной реакции и высушивают. Выход смолы 696 г (83% от теоретического), температура плавлени  95-100 С. П р и м е р 2. В реактор вливают 6ОО г бензола и внос т при перемешива нии 57О г фенола и 72 г уксусной кислоты, после растворени  добавл ют малыми дозами 266 г ацетальдегида. Это соответствует 1 моль фенола, 1 моль ацетальдегида и 0,2 моль кислоты. По окончании введени  ацетальдегида темпе ратуру в реакторе повышают до 60 С. По окончании реакции форполимер очищают и. высушивают, как в примере 1. Выход 62О г (75%), температура плавлени  7 5-80®С. П р и м е р 3. В реактор внос тбОО г етыреххлористого углерода и добавл ют О9 г м-крезола, 234 г ацетальдегида, 198 г трихлоруксусной кислоты. Мольное оотношение компонентов 1:1:0,2. Как в предыдуших примерах, ацетальдегид нос т малыми дозами. Реакцию ведут ри текотературе в течение 3 ч. Образуюшуюс  смолу нейтрализуют и высушивают , как в предьщуших примерах. Выход форполимера 715 г (85%), темпе-, ратура разм гчени  150-16О°С. П р и м е р 4. В реактор приливают 6ОО г бензола ивнос т при перемешивании 495 г трихлоруксусной кислоты. После ее растворени  добавл ют 57 6 г фенола, а затем малыми дозами в течение 1-1,5 ч приливают 186 г ацетальдегида. Соотношение фенол : ацетальдегид : кислота составл ет 1:0,7:0,5. После добавлени  последней порции альдегида температуру в реакторе повышают до 60 С и процесс ведут 5 ч. По окончании реакции фсрполимер очишают и сушат, как в примере 1. Выход 6О5 г (80%). Из полученных предложенным способом готов т пресс-порошки вальцевым методом по рецепту: 54,5% смолы, 40% древесной муки 5% гексаметилентетрамина , 0,5% MgO. Врем  отверждени  прессматериалов определ ют на пласто метре Канавца. В таблице 1 приведены средние показатели пресс-порошков, полученных из смол, синтезированных в бензоле - КСФАб . Дл  вы снени  вли ни  природы растворител  были синтезированы фенолоацеталвдегидные смолы в воде. В табл. 1 приведены средние показатели пресс-порошков, полученных из смол, синтезированных в воде - К - СФАв. Синтез фенолоацетальдегидных смол в воде провод т следующим образом. В реактор приливают 60О мл воды и в ней раствор ют 57 О г фенола и 49 5 г трихлоруксусной кислоты. Малыми дозами 1ФИ перемешивании приливают 266 г ацетальдегида . После добавлени  всего количества ацетальдегида температуру в реакторе повьш1ают до 9О С. При этой температуре реакцию ведут 5 ч. Образовавшийс  форполимер промывают до нейтральной реакции и высушивают. Выход смолы 573 г (v69%), т. пл. 71-80®С. Из табл. 1 видно, что природа растворител , в котором провод т синтез смоЛ, существенно вли ет на свойства пресспорсшков . Пресс-порошки К-СФАб имеют более высокую скорость отверждени  57 ( в 2,5 раза) по сравнению со скоростью отверждени  пресс-порошка К-СФАв и более высокое максимальное напр жение сдвига. Фенопласты на основе фенолоацетальдегидных смол, синтезированных в неводных растворител х (ФПА), по механическим характеристикам превосходит фенопласты на основе новолачных фенолоформальдегидных смол. В табл. 2 приведены механические свойства ФПА и фенопласта фенолформаль 56 дегидной смолы марки ОЗ-О10-О2, выпускаемой промышленностью. ФПА имеет также боле.е высокие диэлектрические характеристики, чем эти характеристики фенопластов фенолформальдегидной смолы общего назначени  марки 03-01О-02 (см. табл. 3). Смолы, синтезированные .в неводных растворител х, быстрее отверждаютс  гексаметилентетрамином, и фенопласты на их основе имеют более высокие физикомеханические и диэлектрические характеристики , чем смолы, синтезированные в воде, и фе,нопласты на юс основе. Таблица

Предел

прочности при статическом изгибе, кгс/см

Ударна  в зкость на образцах без надреза , кгс/см

Твердость, кгс/мм

Удельное объемное сопротивление, ом/см, не менее

Удельное поверхностное сопротивление , ом, не менее

Тангенс угла диэлектрических потерь при 5О гц

Электрическа  прочность, кВ/мм, не менее

Таблица2

70О

6,О 25-30

ТаблицаЗ

41

1.1О

п

1-1О

О,1-О,7 11,0

77S38558

Claims (2)

1. Формула изобретени и мольном соотношении фенол или метаСпособ получени  новолачных феноло-зфезол : ацетальдегид от 1:0,7 до 1:1

   ацетальдегидных смол, включающий кон- качестве кислого катализатора берут

   денсацию фенола или метакрезола суксусную или трихлоруксусную кислоту,

   ацетальдегидом в присутствии кислыхjИсточники информации,

   катализаторов, отличающийс прин тые во вшмание при экспертизе

   тем, что, с целью получени  быстроот-,

   верждающихс  смол с высокими Диэлектри-1. Патент США № 3106547,

   ческими и механическими характеристика- кл. 260-57, опублик. 1963. ми, конденсацию провод т в бензоле или Q
2. 2. Патент США № 3674723, четыреххлористом углероде при 2О-6О°Скл. 260-3, опублик. 1972 (прототип).