Способ получения фенолоспирта

 

Союз Советских

Социанистнческих рес убл

О П И С А Н И Е ««>оо44ое

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлено04 в 12. 80 (2) ) 3213023/23-05 (51)М. Кл.

С 08 G 8/10 с присоединением заявки М

Гвсуйарствевкык кенктвт (53) УДК 678.632 (088.8) (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень Рй10

60 делатт кзебретеник н етхрытий.

Дата опубликования описания 15 .03. 83

% в4 ива

П.И.Винокурова, В.П.Бмвляноки" И.Х.PooKc:,, T PUIKoEB

И.Д.Бпокина и кВПОанаико - : / ,, / ка

В. - j a н

Всесоюзный научно-исследоватеЛввц и й".ттрректн

<у конструкторский институт полимерных итель х матери алов (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (5") СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛОСПИРТА

Изобретение относится к способу получения . фенолоспиртов, предназ наченных для изготовления пенопластов, исипольэуемых в производстве строи-.. тельных материалов, теплоизоляционного назначения в холодильной технике, в химической промышленности для теплоизоляции трубопроводов и т.д.

Известны способы получения фено:лоспиртов путем конденсации фенола и формальдегида с молярным соотноше.нием последних от 1: 1 до 1:3 при 50 о

78 С в присутствии в качестве катализатора окиси или гидроокиси щелочных металлов, например МаОН, НоО, Ba(0H), Са(ОН) и т, д. 1), j2) и(3).

Согласно этим способам, конденсацию проводят в течение 8-20 ч практически до полного связывания формапьдегида с фенолом в реакционной среде (95-1004) . Получаемые таким образом фенолоспирты представляют со. бой водорастворимые полдисперсные смеси моно-, ди-, триметилфенолов и тетраметилолдифенилметана с вязкостью 20-50 сП и концентрацией 40-503.

Указанные-фенолоспирты обладают сравнительно высокой реакционной активностью, обеспечивающей при 100-150 С высокую скорость осмоления и последующего отверждения, что обусловило щи" рокое использование их в качестве свя1О зующего для производства минераловатных иэделий, теплоизоляционного волокна, прессовочных масс и т;д.

Однако, несмотря на сравнительно высокую реакционную активность фвнолоспирты, получаемые по известному способу, отличаются низкой вспенивающей способностью, что ограничивает воэможность использования их s качестве исто ходного полупродукта для производства пенопластов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является .способ полу3 1004408 4 конденсацией фено- В качестве каталитической системы о при 50-78 C в при- могут быть использованы, например, ора (гидроокиси ще- формиат кобальта в сочетании с гид4, ратом окиси бария, ацетат цинка и гидэанного способа по- рат окиси натрия, оксалат магния и та является необ- окись кальция, пропионат цинка и гидоживания до требу" рат окиси кальция и т.д. (80-903), проводи- Пример l° . 8 реактор емкостью ификации пРоцессов 3 л загружают 940 г фенола, 1460 r ждения и снижения ly 37ф-ного раствора формалина (молярадок пенопластов. ное соотношение реагентов 1:1,8) и ерации значитель- 9,4 г формиата кобальта. Реакционную дственный цикл по- смесь нагревают и конденсируют при тов, снижает полез- 50-60 С до тех пор, пока 504 формапьо ра, а также повы- 1g дегида не прореагирует с фенолом. Даериалов, получаемых лее в реакционную смесь вводят 18,8 г гидрата окиси бария и продолжают коня - снижение вязко- денсацию в присутствии системы катафенолоспиртов при лизаторов при той же температуре до ичении их реакци- д 95- l00ã-ного связывания формапьдеей способности и гида с фенолом, после чего проводят пенопластов на их частичное обезвоживание фенолоспиртов

flop вакуумом при температуре 40-50 C етсЯ тем, что со- и давлении 70- 100 мм рт.ст. Получают че"ия Фенолоспир gg полупродукт с концентрацией 654 и опа и ФОРмапьде» вя 3 кост g ю 70 сП присутствии ката- Пример 2. 8 реактор загружают

940 r. фенола, 410 г 373-ного раствора формалина (молярное соотношение ата двУхвапентно" @ реагентов 1:0,5) и 10 2 г ацетата цинипи гидРоок"си Ще ка. Реакционную смесь нагревают и конденсируют при 50 С до полного свяэы1:3 и вводимых по вания формальдегида с фенолом.. После этого, не прерывая процесса, осула и формальдегида — ществляют догрузку формалина в количестве 560 r (молярное соотношение феом соотношении от исутствии карбокнола и суммарного количества формальдегида 1:1,2), одновременно вводят

ro металла до 50формапьдегида в

5,1 r гидрата окиси натрия и продолжаа затем, не преры- 6 ют конеднсацию до полного исчезновения формальдегида из реакционной срепяют окись или гид етапла и конденсады. Получают фенолоспирты с концентрацией 554 и вязкостью 40 сП, чения фенолоспирта ла и формальдегида сутствии катализат лочного металла) (Недостатком ука лучения фенолоспир ходимость их обезв емой концентрации мой с целью интенс вспенивания иотвер технологи че ски х ус

Проведение этой on но удлиняет проиэво лучения фенолоспир ную емкость реакто шает стоимость мат на их основе.

Цель изобретени сти и концентрации одновременном увел онной и вспенивающ повышение прочности основе.

Эта цель достига гласно способу полу та конденсацией фен гида при 50-78ОС в лизатора, в качест пользуют систему ка тоящую из карбоксил го металла и окиси лочного металла, вз шении от 1:0,5 до стадийно.

Конденсацию фено проводят при молярн

1,1,2 до 1:2,5 e np сипата двухвапентно

604-ного связывания реакционной среде, вая процесса, добав роокись щелочного м цию продолжают до 95-100 -ного связывания формальдегида. !

4Я

Конденсацию.;фенола и формапьдегида проводят сначала при молярном соотношении от 1:0,5 до .1:1 в присутствии карбоксилата двухвалентного металла до полного связывания формальдегида, а затем добавляют окись или гидро- 6 окись щелоиного металла и формалин в количестве ., соответствующем суммарному молярному соотношению фенола и формальдегида от 1:1,2 до 1:2,5, после чего продолжают конденсацию в при->> сутствии системы катализаторов до

95- 1003-ного связывания формальдегида в реакционной среде.

Пример 3. 8 реакционную смесь, состоящую из 940 r фенола и 810 г

37ь-ного Формалина (молярное соотношение реагентов 1: 1) вводят 8,2 r оксалата магния. Смесь нагревают до 7578 С и конденсируют до практически полного исчезновения свободного формальдегида. Далее осуществляют догрузку формалина в количестве 1215 г (молярное соотношение фенола и суммарного количества формальдегида 1:2,5), после чего вводят окись кальция в количестве 24,6 r и продолжают конденсацию до 953-ного связывания формальдегида с фенолом. Получают фенолоспир5 1004408 а ты с концентрацией 453 и вязкостью и продолжают конденсацию при. той же

20 П. температуре до 95-971-ного связываПример 4.- В реактор загружа- ния формальдегида с фенолом,. после ют 940 г фенола, 970 г 373-ного ра- чего проводят частичное обезвоживаствора формалина (молярное соотно- s ние фенолоспирта при температуре ь шение реагентов 1:1,2) и 14,1 г про- 50 С. и давлении 100 мм рт.ст. до пионата цинка. Конденсацию проводят концентрации 704 и вязкости 200 сП. при 60-65 С до тех пор, пока 50-603 В таблице приведены основные поформальдегида не прореагиоует с фе- казатели фенолоспиртов, полученных нолом. Далее в реакционную смесь . O согласно примерам и по известному вводят 14,1 r гидрата окиси кальция способу.

Показатели фенолоспиртов, полученных по известномуу спосо" бу 4 по примерам

Свойства

2 3

Концентрация фенолоспиртов, 3 с

80

2600

Вязкость, сП

20

200

Вспенивающаяся способность

20

35

Адиабатический.разогрев, С

80

72

Объемная масса пенопласта, кг/м

30 20.

33 30

25

+Ж

Удельная прочность

32.

+. . Показатель кратности пены в свободном объеме, отнесенный к содержа- нию,сухого компонента.

%М

Объемная масса пенопласта при вспенивании фенолоспиртов в свободном объеме.

М+Ф

Про ность при сжатии, отнесенйая к единице объемной массы пенопласта -10 . рядка, воэможность использования ниэкоконцентрированных фенолоспиртов с вязкостью от 25 до 200 сП в качестве исходного полупродукта для получения пенопластов с повышенной удельной прочностью.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что способ по лучения фенолоспирта - .полупродукта для производства пенопластов - путем конденсации фенола и формальдегида в одну или в две стадии в присутствии каталитической системы, состоящей из карбоксилата двухвалентного металла, окиси или гидроокиси щелоч" ного металла, взятых при соотношении от 1:0,5 до 1:3, по сравнению с известным способом обеспечивает увеличение вспенивающейся способности фенолоспиртов на 30-504 при одновременном снижении их концентрации в 1,5-2 раза и вязкости на 1-2 по56

Совокупность достигнутых показателей, по сравнению с известным способом, обусловлена высокой реакционной активностью фенолоспиртов, о чем свидетельствует также значительный

И адиабатический разогрев в процессе их отверждения (70 С по известному способу и 80-87 С согласно предлагаемому). формула изобретения

Составитель И,Гинзбург

Редактор О.Персиянцева Техред A.Бабинец Корректор И.Шароши

Заказ 1794/32 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 10044

Таким образом, преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным заключается в воэможности рационального управления процессом конденсации фенолоспиртов. При этом совокупность достигнутых свойств в достаточной мере характеризует эффек" тивность выбранной системы катализаторов и режимов .конденсации фенолоспиртов, fO

Предлагаемый способ перспективен для производства фенолоспиртов, предназначенных для использования в качестве исходного полупродукта при по- и лучении вспенивающихся композиций с широким диапазоном технологических свойств.

Способ получения фенолоспирта конденсацией фенола и формальдегида при температуре 50-78 С в при- 25 сутствии катализатора, о т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью снижения вязкости и концентрации фенолоспиртов при одновременном увеличении их реакционной и вспениваю- эв щей способности и повышения прочности пенопластов на их основе, в качестве катализатора используют систему катализаторов, состоящую из карбо силата двухвалентного металла, оки-

33 си или гидрощкиси щелочного металла, . взятых при соетношении от 1:0,5 до

1:3 и вводимых постадийно.

08 8

2. Способ по и. 1,. о т л и ч аю шийся тем, что конденсацию фенола и формальдегида проводят при молярном соотношении от 1:1,2 до 1:2,5 в присутствии карбоксилата двухвалентного металла до 50-604-ного связывания формальдегида в реакционной среде, а затем, не прерывая процесса, добавляют окись или гидроокись щелочного металла и конденсацию продолжают до

95- 1004-ного связывания формальдегида.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что конденсацию фенола и формальдегида проводят сначала при молярном соотношении от 1:0,5 до

1:1 в присутствии карбоксилата двухвалентного металла до полного связывания формальдегида, а затем добавляют окись или гидроокись щелочного металла.и формалин в количестве, соответствующем суммарному соотношению фенола и формальдегида от 1:1,2 до

1:2,5 после чего продолжают конденсацию s присутствии системы катализаторов до 95-100 -ного связывания формальдегида в реакционной среде, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 65474, кл. С 08 6l/10, 1943.

2. Авторское c,âèäåòåëüñòâo СССР

И 422752, кл. С 08 L 61/10, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

11 612935, кл. С 08 G 8/10, 1978.

4. Берлин А.A., Шутов ф, А. Пенополимеры на основе реакционно способных олигомеров. И., "Химия", 1978, с. 16 1 (прототип).