PL140077B1 - Method of obtaining phenolic resins of novolac type - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia zywic fenolowych typu nowolakowego.Zywice fenolowe typu nowolakowego sa po¬ wszechnie znane. Wytwarza sie je przez konden¬ sacje fenoli z formaldehydem w obecnosci katali¬ zatora kwasowego. Tak np. w opisie patentowym brytyjskim nr 1275 895 stwierdzono, ze jako kata¬ lizator kondensacji zastosowac mozna kwas ma¬ leinowy. W poczatkowym etapie kondensacja, któ¬ ra katalizuja kationy wodorowe pochodzace od kwasu, przebiega bardzo szybko. Poniewaz jest to reakcja egzotermiczna, to na skutek wydzielania sie znacznych ilosci ciepla w krótkim okresie cza¬ su istnieje niebezpieczenstwo przegrzania miesza¬ niny reakcyjnej i jej wykipienia z reaktora.Wydawalo sie, ze zastapienie kwasu maleinowe¬ go bezwodnikiem maleinowym, który jest surow¬ cem znacznie latwiej dostepnym, nie spowoduje zasadniczych zmian w przebiegu kondensacji, gdyz bezwodnik ten w obecnosci wody ulega szybko hy¬ drolizie, zwlaszcza w temperaturze podwyzszonej, a mieszanina reakcyjna zawiera znaczne ilosci wody (wprowadzanej z formalina).Nieoczekiwanie okazalo sie jednak, ze konden¬ sacja w obecnosci bezwodnika maleinowego prze¬ biega w poczatkowym, najbardziej niebezpiecznym etapie kondensacji znacznie lagodniej, niz przy za¬ stosowaniu kwasu maleinowego. Zjawisko to moz¬ na wytlumaczyc stopniowym wzrostem stezenia jo¬ nów wodorowych katalizujacych reakcje konden- 10 15 25 sacji, powstajacych w wyniku powolnej hydrolizy bezwodnika maleinowego, prawdopodobnie na sku¬ tek solwatacji czasteczek bezwodnika maleinowe¬ go przez czasteczki fenolu lub formaldehydu.Konsekwencja takiego spowolnienia reakcji w poczatkowym etapie, nie wywierajacego w sumie wplywu na laczny czas kondensacji, jest znacznie lagodniejszy jej przebieg, dzieki czemu zmniejsza sie prawdopodobienstwo przegrzania mieszaniny reakcyjnej. Wezszy zakres temperatur topnienia w porównaniu z nowolakiem otrzymywanym w obec¬ nosci kwasu maleinowego swiadczy o tym, ze zy¬ wica wytwarzana sposobem wedlug wynalazku jest bardziej jednorodna i zawiera mniejsza ilosc frak¬ cji o duzej masie czasteczkowej, dzieki czemu lep¬ sze sa jej wlasciwosci przetwórcze.Bezwodnik maleinowy wprowadza sie w ilosci 0,005—0,02 mola/mol fenolu. Jako fenole stosuje sie sam fenol, krezole, ksylenole, alkilo- i arylo- fenole oraz ich mieszaniny. Jako zródlo formal¬ dehydu stosuje sie formaline.Kondensacje prowadzi sie przy stosunku molo¬ wym formaldehydu do fenolu w zakresie od 0,7 do 0,95, a korzystnie od 0,84 do 0,90.Przyklad I. 940 g (10 moli) fenolu i 689 g 37% formaliny (8,5 mola formaldehydu) ogrze¬ wa sie w reaktorze zaopatrzonym w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrotna. W temperaturze 80—85°C dodaje sie 10 g (0,1 mola) bezwodnika maleinowego. Równoczesnie wylacza sie ogrzewa- 140 077140 077 nie. Po uplywie okolo 10 minut mieszanina osiaga stan lagodnego wrzenia, które, stopniowo zanika.Mieszanine ogrzewa sie nastepnie w temperaturze wrzenia w ciagu 4 godzin, po czym prowadzi sie odwadnianie pod zmniejszonym cisnieniem 10— 20 kPa. Uzyskuje sie 1000 g zywicy o temperaturze topnienia 73—77°C.Przyklad II. 940 g fenolu (10 moli) i 713 g 37% formaliny (8,8 mola farmaldehydu) ogrze¬ wa sie w reaktorze zaopatrzonym w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrotna. W temperaturze 85—90°C dodaje sie 6 g (0,06 mola) bezwodnika maleinowego. Równoczesnie wylacza sie ogrzewa¬ nie. Po uplywie okolo 15 minut mieszanina osiaga stan lagodnego wrzenia, które stopniowo zanika.Mieszanine ogrzewa sie nastepnie w temperaturze wrzenia w ciagu 4,5 godziny, po czym prowadzi sie destylacje pod zmniejszonym cisnieniem 10— 15 kPa. Uzyskuje sie 1015 g zywicy o temperatu¬ rze topnienia 68—73°C.Przyklad III. — porównawczy. 940 g (10 mo- 10 20 li) fenolu i 689 g 37°/o formaliny (8,5 mola for¬ maldehydu) ogrzewa sie w reaktorze zaopatrzo¬ nym w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrotna.W temperaturze 80—85°C dodaje sie 11,6 g (0,1 mo¬ la) kwasu maleinowego. Po uplywie 5 minut mie¬ szanina osiaga stan gwaltownego wrzenia, tak ze konieczne jest chlodzenie reaktora.Po zaniku reakcji egzotermicznej mieszanine ogrzewa sie w temperaturze wrzenia w ciagu 4 godzin, po czym prowadzi sie destylacje pod zmniej¬ szonym cisnieniem 10—20 kPa. Uzyskuje sie 995 g zywicy o temperaturze topnienia 72—79°C.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania zywic fenolowych typu no- wolakowego przez kondensacje fenoli z formalde¬ hydem w obecnosci katalizatora kwasowego, zna¬ mienny tym, ze jako katalizator stosuje sie bez¬ wodnik maleinowy w ilosci 0,005—0,02 mola/mol fenolu.WZGraf. Z-d 2 — 251/87 — 90 Cena 130 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania zywic fenolowych typu no- wolakowego przez kondensacje fenoli z formalde¬ hydem w obecnosci katalizatora kwasowego, zna¬ mienny tym, ze jako katalizator stosuje sie bez¬ wodnik maleinowy w ilosci 0,005—0,02 mola/mol fenolu. WZGraf. Z-d 2 — 251/87 — 90 Cena 130 zl PL