Способ получения фенолфталеин-фенолформальдегидного олигомера

 

ОП И-С-АНИЕ 7!3876

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04.78 (21) 2607327/23-05 (51)М. Кл.

С 08 Я 8/28 с присоединением заявки Ж

6кудлрствммый камитет

СССР ао делам изобретений и OINphmlll (23)llриоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень .% 5

Дата опубликования описаний08.02.80 (S8) УД К678.632 (088.8 ) {72) Авторы изобретения

В. К. Шитиков, В. А. Сергеев, Б. А. Киселев, В. Н. Степанова, Б. В. Якобсон, В, С. Глебычев, И. Я. Файдель, С. А. Евтеева и A. С. Коган (71) Заявитель. (54) СПО(ОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФТАЛЕИН-ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИЙНОГО

ОЛИГОМ ЕРА

Изобретение касается получения фенольных олигомеров, находящих применение в качестве связующих при изготовлении стеклопластиков и антифрикционных материалов, а также клеев и лаков.

Известен способ получения фенолфталеин-фенолформальдегидного олигомера путем конденсации фенола, фенолфталеина и формальдегнда 11) .

Известен также способ получения фенолфталеин-фенолформал ьдегидного оли гомера путем конденсации фенола, фенолфталеина и формальдегида в щелочной среде при молярном соотношении фенолов и формапьдегида 1:1,2, причем фенолфталеин вводят в количестве 40% к весу фенопов121.

Известен способ получения фенолфталеин-фенолформал ьдегидного олигомера путем конденсации фенола h формальдегида в присутствии метилольных производных фенопфталеина в щелочной среде прй температуре кийения, причем ðåàêционная смесь имеет рН 7,1-7,3, и конденсацию ведут в течение 5-12 ч используя в качестве растворителя диметилформамид (3) . Однако образование и выделение метилопьных производных фенолфталеина трудоемкая и длительная операция. Кроме того, использование оргайичесхого растворителя,требующего последующей регенерации, усложняет и удорожает процесс и ухудшает условия труда.

Стеклопластики, полученные на основе указанного олигомера, обладают недостаточно высокими физико-механическими свойствами.

Цель изобретения — ускорение процесса и повышение физико-механических свойств стеклопластиков.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что способ получения фенолфтапеин-фенопформап ьдегидного олигомера, включающий конденсацию фенола, фенолфталеина и формапьдегида

B щелочной среде при температуре кипе7138 6 ния реакционной смеси, проводят с предварительным растворением фенолфталеина о в феноле при температуре 60-85 С, в затем конденсацию осуществляют прн рН 7,5-9,0 и молярном соотношении

S фенол: фенолфтвлеин: формальдегид, равном 1: О, 15-0,5: 1,4-2,2.

В процессе предварительного растворения происходит распределение мопекул фенолфталеинв среди молекул фенола и различные взаимодействия физического и химического характера между ними, повышающие реакционную способность исходной смеси фенолов. К полученному растворудобавляют формальдегид, катализатор до установления рН 7, 5-9,0, и конденсацию ведут при темпе. ратуре 90-100 С, при которой происходит кипениереакционной смеси, в течение 1,52 ч. По окончании конденсации проводят сушку олигомера, осуществляя контроль по времени желатинизации.

Полученныйфенолфталеин-фенолформальдегидный олигомер используют в дальнейшем для изготовления армированных материалов, предпочтительно стеклоплас25 тиков.

Пример 1, В реакционный аппарат обьемом 5 м,. снабженный мешал3 кой, рубашкой для обогрева и охлаждения

30 и холодильником, загружают 900 к:г фенола и 600 кг порошкообразного фенолфталеина. Нагорев смеси фенолов осуществляют до 60 С подачей теплоносителя в рубашку аппарата. Дальнейшее повышение температуры до 80-85 С проо 35 исходит за счет выделякецегося при растворе нии тепла. Растворение фенолов ведут нри работающей мешалке и указанной температуре в течение 1 ч.

Затем в реакционный аппарат загружают 412,5 кг формальдегида в виде

37,5%-ного водного раствора и 28,2 кг аммиачной воды 259о-ной концентрации до установления рН 7,5-9,0. После

45 загрузки компонентов реакционную смесь нагревают до температуры 90-1 00 С, о при которой происходит кипение, и выдерживают при температуре кипения в течение 1,5 ч до получения прозрачно50 го гомогенного раствора. Образовавшуюся напмольную воду отгоняют под вакуум >м при температуре 65-85"С в течение 1-1,5 ч. Сушку заканчивают по достижении олигомером времени келатинизапии 60-120 с. Горячий прозрачный олигомер выгружают из реактора и охлаждают до затвердевания.

Пример 2. В реакционный аппарат обьемом 5 м, снабженный мешал3 кой,рубашкой и холодильником, загружают.

600 кг фенола и 1000 кг фенолфгалеинв, Смесь фенолов нагревают до 60-85ЧС и затем растворяют порошкообразны и фенолфтвлеин в течение 1, 5 ч. По окончании растворения в аппарат вводят 418,44 кг формальдегида в виде

36%-ного водного раствора и 30 кг аммиачной воды 45о-ной концентрации до установления рН 7,5-9,0. Конденсацию ведут при температуре кипения в течение 2 ч. Процесс в дальнешем осуцествляют аналогично описанному в примере 1.

Пример 3.В реактор обьемом 5 мЗ, снабженный мешалкой, рубашкой и холодильником, загружают 940 кг фенола, 477 кг фенолфталеина и нагревают смесь о фенолов до 80-85 С в течение 1,2 ч.

Затем в реактор вводят 540 кг формальдегида в виде 37%-ного водного раствора и 28,8 кг аммиачной воды 25%-ной концентрации. Реакционную смесь нагревают до температуры кипения и выдерживают в атих условиях 1,8 ч. Процесс в дальнейшем осуществляют по примеру 1.

Фенолфталеин-фенолформальдегидный олигомер, полученный по примерам 1-3, обладает следующими свойствами.

Время желвтинизации при при 150 С, с б 0-120

Содержание свободного фенола, Ь 5-12

Содержание воды„% 3-5

Количество зкстрвгируемых ацетоном вещества,,oî 7-15

Физико-механические свойства стеклопластика на основе предложенного олигомера и стеклоткани ЛСТТБ (алюмоборсиликвтная ткань) в сравнении со свойствами известного стеклопластика приведены в таблице.

713876

Разрушающее напряжение, кгс/см: при растяжении

3500 3900 3720 при изгибе при сжатии

2068,5 5100 4400 4950

3200 2920 2500

Удельная ударная вязкость, кгс" см/см

80 87 тотипу.

Составитель Н. Космачева

Редактор EL Ушакова Техред М. Петко Корректор И- 1 уск"

Заказ 92 1 1/1 8 Тираж 549 Подписное

Ш111ИГЫ1 Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035 Москвар Ж 35 Ра>шская ндб д 4/5

Филиал ППП "Г1атент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, использование предложенного фенолфталеин-фенолформал ьдегидного олигомера при изготовлении стеклопластиков позволяет значительно улучшить их качество. Например, разрушаюшее напряжение при изгибе возрастает более чем в 2 раза, при растяжении увеличивается на 40-55%.

Проведение стадии предварительного растворения порошкообразного фенолфталеина в феноле при температуре 60-85 С

0 и осуществлении конденсации прй .рН 7,5 — 9,0 ускоряет процесс в

2-6 раз, при этом получают олиго,меры более упорядоченной структуры по сравнению с олигомерами по проПредложенный способ исключает применение дорогостоящих и токсичных органических раствортелей и предотвращает загрязнение ими окружающей среды в составе сточных вод и выбросов в атмосферу.

70,1 90

Формула изобрете ни я

Способ получения фенолфталеин-фенолформальдегидного олигомера, включающий конденсацию фенола, фенолфталеина

20 и формальдегида в щелочной среде при температуре кипейия реакционной массы, отличающийся тем,что,с целью интенсификации процесса и повышения физико-механических свойств стеклопластиков на основе получаемого олигомера, фенолфталеин предваритель о но растворяют в феноле при 60-85 С и конденсацию проводят при молярном соотношении фенол; фенолфталеин:формальдегид, равном 1:0,15-0,5:1,4-2,2 и при рН 7,5-9,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании М 1204377, зз кл. С 3 й, опублик. 1970.

2. Патент ФРГ М 2313835, кл. С 08 Ñ 5/16, опублик. 1976.

3, Лвторское свидетельство СССР

4 ", 172489, кл. С 08 4 8/10, 1962 (прототип).