Способ получения термореактивной азотсодержащей фенольной смолы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 08 G 8/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879066/05 (22) 31,10.90 (46) 23.01.93, Бюл. М 3 (71) Институт химических наук АН КазССР (72) А,С,Сафронова, И.А.Архипова, И.В,Пак, Г.И.Мещанов, В.T.Ïèâíåíêî и В,В.Трезвов (56) Бахман А„Мюллер К. Фенопласты, — M.:

Химия, 1978, с. 69.

О поликонденсации гексаметилентетраамина с фенолом.—, Высокомолекулярные соедин, 1976, А XVIII,N 8 с. 1787 — 1792.

Бахман А., Мюллер К, Фенопласты. — M,:

Химия, 1978, с. 57.

Изобретение относится к способу получения термореактивных азотсодержащих фенольных смол, обладающих комплексом ценных свойств, которые могут найти широкое применение в производстве клеев, лаков, мастик, конструкционных и изоляционных фенопластов. Азотсодержащие фенольные смолы отличаются от обычных фенолформальдегидных высокими диэлектрическими показателями и повышенной термостойкостью, они труднее сгорают и имеют высокие коксовые числа.

Известен способ получения азотсодержащих фенольных смол для трудносгораемых волокнистых слоистых материалов совместной конденсацией смеси дициандиамина и фенола (при соотношении 0,8-2;1) с формальдегидом в присутствии триэтаноламина или щелочи. Однако необходимость удаления реакционной воды и катализатора после завершения синтеза осложняет этот процесс. Кроме того, образующаяся смола отверждается только при дополнительном введении сшивающих агентов.

„„. ЫÄÄ 1789527 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОРЕАКТИВНОЙ АЗОТСОДЕРЖАЩЕЙ ФЕНОЛЬНОЙ СМОЛЫ (57) Использование: в производстве клеев, лаков, мастик, конструкционных и изоляционных азотсодержащих фенопластов, обладающих повышенной термостойкостью, трудно сгораемы и имеют высокое коксовое число, Сущность: проводится реакция конденсации фенола или крезола с тетраметилендиэтилендиамином при молярном соотношении, равном 1:0,5 — 0,75, при 100—

140 С. 1 табл.

Известны способы получения азотсодержащих фенольных смол совместной конденсацией фенола и анилина или меламина, сульфонамида с формальдегидом при совмещении фенолформальдегидной смолы с карбамидом и карбамидоформальдегидными смолами, Недостатками этих способов, д является использование токсичного анилина, в других случаях образуются смолы с неудовлетворительной термо- и влагостойкостью. Во всех случаях для отверждения указанных смол требуются сшивающие Л агенты и катализаторы отверждения, К)

Наиболее близким по техническому назначению решением к предлагаемому является способ получения гексафеноленои смолы, полученной конденсацией м-крезола с гексаметилентетрамином (ГМТА) в расплаве при 90 С в течение 4 ч или в растворителе при 80 С в течение 13 ч при соотношении ГМТА;м-крезол=0,25;1, В качестве растворителей использовали этанол, н-бутанол, изопропанол, диоксан,воду, CCl4, бензол, толуол. Недостатками способа

1789527 является выделение значительного количества летучих (в основном, аммиака); в расплаве до 4,1 в среде растворителя — до

5,48 от массы исходных компонентов, а также высокое содержание свободного фенола: до 19 в расплаве и от 3,2 до 10,8 в растворителе. К числу недостатков относится и то, что при отверждении смол при 175—

200 С выделяется большое количество аммиака за счет термического распада всех метименаминных мостиков с образованием метиленовых.

Целью изобретения является получение азотсодержащей смолы с низким содержанием фенола, способной к самоотверждению без выделения аммиака и других летучих продуктов. С этой целью фенол или крезолы конденсируют с тетраметилендиэтилендиамином (продуктом конденсации формальдегида с этилендиамином) в соотношении соответственно 1:0,5 — 0,75 в расплаве или растворителе. При проведении реакции в расплаве компоненты смешивали в реакционном сосуде и нагревали в интервале 100 — 140 С в течение 1 — 4 ч, Время синтеза определяли по максимальной конверсии фенола. Реакционная смесь на всем протяжении реакции оставалась прозрачным и однородным расплавом светло-желтого цвета. Реакция протекала без выделения летучих продуктов, о чем свидетельствует постоянство веса реакционной смеси.

Брутто формула тетраметилендиэтилендиамина — СвН ый4 /6/. Смола характеризуется следующими показателями:

Температура плавления, С 60-75

Содержание фенола от иСходн ОГО, 2,5-4,5

Молекулярная масса 750-1000

Время желатинизации при

180 С, 30-60

Потеря массы в течение 20 мин при 180 С, менее 1,4

Содержание азота, 13,9-18,6

Для синтеза смол в растворе в качестве растворителя могут быть взяты любые высококипящие полярные жидкости, растворяющие исходные компоненты и образующиеся смолы, например диметилформамид. Использовали 50 -ные растворы (по сумме мономеров), Смесь нагревали при 140 С практически до полной конверсии фенола (99,0 — 99,5 ) в течение 4 часов. Получали вязкие гомогенные растворы светло-коричневого цвета, устойчивые при комнатной температуре в течение неограниченного времени. Растворы могут быть использованы для лаков и клеев без дополнительной

55 обработки. Выделенные из растворителя осаждением водой и высушенные смолы имели следующие показатели:

Температура плавления, С 105 — 110

Содержание фенола, 0,1

Молекулярная масса 520 †6

Содержание азота, 12,0-12,4

Смолы, полученные как в расплаве, так и растворе, при нагревании до 180 С в течение непродолжительного времени теряют растворимость в органических растворителях и концентрированных растворах щелочи, даже при кипячении, Потеря массы при отверждении не превышает 1,4 .

По сравнению с прототипом способ позволяет уменьшить содержание фенола в смоле до 4,5 в расплаве (против 19 no прототипу) и до 9,1 — в растворе (против

3,3-10,8 по прототипу). Содержание азота колеблется от 13,7 до 18,6 в расплаве (против 6,3 по прототипу) и от 12 до 12,4o в растворе (против 5,4 — 6,4 по прототипу).

Смолы не содержат соединений, выделяющих при переработке и эксплуатации аммиак. B связи с чем они могут быть использованы в контакте с цветными металлами.

Изобретение выполняется следующим образом.

Пример1.94 гфенола(1 моль) и 84г (0,5 моль) тетраметилендиэтилендиамина (ТМДЭДА) смешивали и нагревали при

100 С 240 мин.

Пример 2, 94 г фенола (1 мол ь) и 100,8 r. (0,6 моль) ТМДЭДА смешивали и выдерживали при 110 С 180 мин.

Пример 3. 94 г фенола (1 моль) и 125 2 г (0,75 моль) ТМДЭДА смешивали и выдерживали при 120 С 150 мин.

Il р и м е р 4. 108 г (1 моль) м-крезола и

84 г (0,5 моль) ТМДЭДА смешивали и выдерживали при 120 С 60 мин.

Пример 5, 108 г о-крезола и 84 г

ТМДЭДА нагревали при 120 С 180 мин.

Пример 6, 108 r и-крезола и 84 г

ТМДЭДА нагревали при 120 С 180 мин. Пример 7, 94 г (1 моль) фенола, 84 г (0,5 моль) ТМДЭДА и 178 г диметилформамида нагревали при перемешивании

240 мин при 140 С, затем смолу высаживали водой и сушили в вакууме при 50—

80 С до постоянной массы. Содержание остаточного фенола в растворе в конце реакции не превышало 1/,, содержание фенола в смоле было не больше 0.1 от исходного количества.

Пример 8. 108г (1 моль) м-крезола и 84 г (0,5 моль) ТМДЭДА и 192 r диметилформамида выдерживали при 140 С и перемеши1789527 вании 240 мин. Содержание остаточного мкрезола в растворе не превышало 1 Д . Смолу высаживали водой и сушили в вакууме при 60 — 80 С до постоянной массы. СодерХарактеристики смол

Составитель Ю.Матвеев

Техред М,Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т.Иванова

Заказ 327 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ получения термореактивной азотсодержащей фенольной смолы путем поликонденсации фенола или крезола с активным азотсодержащим соединением при нагревании в расплаве или растворителе, отличающийся тем, что, с целью уменьшения свободного фенола в смоле и жание м-крезола в смоле было не больше

0,1 / от исходного количества, Характеристики смол в сравнении с прототипом представлены в таблице.

5 исключения выделения аммиака и других летучих продуктов при конденсации и отверждении смолы, B качестве активного азотсодержащего соединения используют тетраметилендиэтилендиамин, конденсацию ведут при малярном соотношении фенол: тетра метилендиэтилендиамин

1:0,5-0,75 и ри 100-140 С.

Способ получения термореактивной азотсодержащей фенольной смолы Способ получения термореактивной азотсодержащей фенольной смолы Способ получения термореактивной азотсодержащей фенольной смолы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам получения композиционных материалов поликонденсацией связующего фенольного типа в присутствии наполнителя на основе химических волокон

Изобретение относится к способам получения водорастворимых фенолформальдегидных смол, предназначенных для получения покрытий на бумажной основе для отделки фанеры

Изобретение относится к получению резольных фенолформальдегидных смол, используемых в качестве связующих в производстве пресс-материалов, фрикционных изделий и т,д

Изобретение относится к формопластам на основе фенолацетальдегидной смолы

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к способу получения водорастворимой фенольной смолы, которая может быть использована в строительной промьшшенности для пластификации бетона

Изобретение относится к технологии производства фенолорезорциноформальдегвдных смол используемых как связующее в литейном производстве , как клеи в деревообрабатывающей промышленности и др

Изобретение относится к способу получения модифицированной фенолформальдегидной смолы (ФФС), которая может быть использована в качестве связующего при получении клееной продукции из древесины

Изобретение относится к способу получения термореактивной углеводородфенолформальдегидной композиции

Изобретение относится к способу получения модифицированных феноламинных смол, которые могут найти применение в качестве добавок для производства резинотехнических изделий

Изобретение относится к связующим на основе фенольной смолы для обработки стружечных плит, в частности к способу получения связующего на основе модифицированной мочевиной фенольной смолы, предназначенного для обработки стружек средних слоев стружечных плит

Изобретение относится к химической технологии, в частности к области получения древесных пластиков

Изобретение относится к способу получения полицианатных сложных эфиров, которые могут быть использованы в качестве связующих при изготовлении фрикционных материалов, формованных изделий, покрытий, клеев

Изобретение относится к области получения стабилизатора и полимерных композиций на основе полиизопрена и может быть использовано в промышленности при производстве композиций и резин из этих композиций
Изобретение относится к химической промышленности и касается технологии получения фенолкарбамидофурановых смол, используемых в качестве связующего в холоднотвердеющих стержневых и формовочных смесях для отливок из чугуна и стали

Изобретение относится к области выделения металлов и может быть использовано для очистки растворов от малых концентраций токсичных металлов, в том числе радионуклидов, а также для концентрирования металлов в аналитической химии
Наверх