Файл: Синтетические поликонденсационные смолы сб. ст.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 92

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

взятой смолы с таким расчетом, чтобы связать только часть фенольных гидроксилов новолака, оставив свобод­ ными не менее двух в среднем на молекулу. Реакционная смесь нагревалась до 180—220° С и при этой температуре

(при энергичном перемешивании) выдерживалась в тече­ ние 8—10 ч.

Процесс контролировался по количеству выделяющейся реакционной воды. Полученные смолы представляют со­ бой однородные твердые продукты темно-коричневого цвета, блестящие в изломе, растворимые в большинстве органи­ ческих растворителей.

Порошок смолы обрабатывался водным раствором соды либо щелочи с последующим подкислением экстракта сер­ ной кислотой с целью выделения свободных кислот. Од­ нако заметных количеств жирных кислот не было обнару­ жено. Это свидетельствует о том, что практически все кис­ лоты таллового масла связаны с новолаком.

Как видно из табл. 6 и 7, модификация новолачных смол талловым маслом приводит к повышению молекулярного веса при одновременном снижении температуры размяг­ чения смол и содержания фенольных гидроксилов. Эти изменения свойств новолаков находятся в полном соответ­ ствии с намеченными целями.

Синтез и исследование эпоксиноволачных смол. Синтез эпоксидных смол проводился следующим образом: в ап­ парат, описанный выше, снабженный дополнительно ка­ пельной воронкой, загружалась новолачная ксиленолформальдегидная смола (модифицированная или немодифицированная) и эпихлоргидрин. После полного растворения (при перемешивании) смолы в эпихлоргидрине постоянно добавлялся раствор щелочи в течение 2—2,5 ч при темпе­

ратуре 70° С. Затем при этой же

температуре давалась

еще 2-часовая выдержка.

 

Водный слой отделялся от смолы,

смола растворялась в

70

з

 

 

гг

03

з

■*$

о

 

к

 

Е3

8

 

Сб

 

 

X

 

ев

 

ч

 

 

о

 

 

со

 

 

о

 

 

X

 

s

 

 

о

 

 

ч

 

 

3

технического ксиленола

 

 

3

Ов о и т о м о й

г

У -1/ИЛ Х1ЧН

Я -Ч1Г0НЭф %

Я

5

Н

Я

а

О) ОЭЙ

н

я ИганЗви*

Я

а - Л х э и 'о ^

я

X

Эо ‘ • ш и * н о и в и н э ь л в и в в й ЕЙЛ.1ВС!Э11ИЭ1

н в ^ о я о н

Ям н й о х э и

эВН % *098

£0

2

яУ К

3

‘ еЬ'оя в е н

X

 

я -но и й явэ < з

•£

-е*

 

 

я

ъ

‘КИЭс1й

а

г>

 

 

!5

Эо ‘ е с Ш .

£

-е й э ш ч э х

4)

 

 

 

1

% - ээя

 

я

 

я

г

 

У

 

 

я

 

н

§

г

5

ч

 

3"

я

 

а

Н

 

 

 

2

 

‘ НВ1Г0НОН

гяь*

-о и э у о н н в е о с ! -и Т ш ф и й о и

00

 

СЧ гГ СЧ Г-*

оо О

ОО" 00" О

СО

 

со

о

о

о

о

о

о

о

ю

ь

м

>ч г )‘

П - —<Ю СО Г"- СЧ

со

0000^

<£> 1^-

 

 

сч

 

 

 

1 Л Ю 0 0 * 0 0

М О

о

о

о

»-« ~

^

N

1 0 0

^ 1

^ 0

г!4 М

Ф

N

с ч о

—ч п

—*

с ч —■

 

 

—«

со со

СО СО Г"* СЧ г^- г-~

 

—* *->

 

со О

СО О

О

10о

о

<о о Г

 

со

 

с Г

ю

ю

ю

ю

ю

ю

сч сч сч сч сч сч

сч сч

сч с ч с ч сч

II

1 1 II

о

о

о

о

о

о

СЧ о

о

о

о

о

сч

сч сч сч сч сч

о

о

о

о

о

о

 

 

 

сч

сч сч

ю

ю

 

 

 

 

10

ю Г сч ю

ю

о

—< ю

с ч —■оо ю

 

 

—•

 

со со

о

о

о

о

о

о

^

о

о

о ^

о

—< Ю ^

 

^

СО

с ч сч

со ^

сч ю сч сч

о ^ с ч

со со

а

 

 

л ы

гг

 

смо

3

 

 

4

 

 

 

«о

 

и к а

3

со

 

 

о

 

ис т

 

X

 

 

3

 

 

 

4

 

те р

 

о

 

 

60

 

раа к

 

к

 

 

о

 

 

 

£

 

Х

 

о

 

 

 

4

 

 

 

3

 

(

 

5

О

§X

 

й Я

 

з

О

 

 

о

а>

г

 

5 ч

 

5 я

со

 

з и

 

 

Н30

 

 

X Л

|

 

3 х

 

 

а

2

и

 

а

ч

цак и

 

а х

 

се

а>

 

 

&5

иф и

 

а

«

 

'ж

а

эт е р

 

ж о

 

 

г=сЯ

ж и м

 

8 »

 

§ 3

Р е

 

|

 

н

 

|

%’оэа

РНГИЭМОС! -ЯИЛ 91ЧН

-Ч1Г0Н9Ф

ээа В1ян<3н1г

-ЛН91С0у^

Эо ‘ * т

И’ И о и

ви н э ь л в и

*евс! вса

• в ^ э и и э ^

нв к о а о н #1ЧНАОХЭИ

в н % ‘ ээа

2

ГИГ

‘ в ^ о а в в н -н о и й н в э ^

н ‘кк9 < 3 д

О» *в<ЗЛх - в й э и и э х

а с л о

% -ээа

м

 

п т у р а

л о а о е

г

е

л

 

а

Ре ц

[Т а

а

и

2

‘ ИИЛЭЗОЦ

га д о к э у о н н в а о с !

‘ Н’ПИфИй'ОИ 0 ^

со

 

 

и з *-^ о о

•-«

1 0 Г С 1 0

10

о

о

о

о

о

о

со

юю ю ю

иО

СО <05

оо СО со со

со О СЧ^СО СО

Ю N 0 0

СО СО ТТ

^ СО со *-<

«а*

1 1 ч

со о о о

юо о ю

сч сч сч сч

1

1

о

I I

о

о

о

со ю

ю

о

—•—<— сч

о

о

о

о

~

-Ч с ч сч

о

о

о

ю

т - со со о

оо с - о

ОО О

г^. со со

с

со с ч со.

г } < 1 0 Ю < Г

ТГ

71


Синтез и свойства эпоксиноволачных смол

3

 

Рецептура

 

 

Режим конденсации

 

Эпихлоргидрпн

 

О

' ^

К

С5

2

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

к

 

 

 

 

. « и , -

 

а

и

8-

 

 

 

 

§.§•

>>

СО «4

а

Едкий натр,

1 н * &

н

А‘

X

о г;

« ч »

С

 

 

 

 

г

0 0 ? 5

£ 5 «

а

 

3 £

£

 

и X

£

а>

<0

5 §

 

о -д 5 о

о я

с

 

$

¿ 2

 

 

 

2

%

К 5

си £

х §5?

 

С

х

ОЙа

н У

1/46

136

140

100

300(20)*

2 ,0

4,0

70—80

1/26

150

84

100

185(20)*

2 ,0

3,0

70—80

1/30

150

96

100

205(20)*

2 ,0

3,0

70—80

1/33

420

690

150

1300(20)*

2,5

4,5

75—80

1/36

50

55

100

90(20)*

2,5

4,5

75—80

1/44

3000

3665

100

3947(30)*

2,5

4,5

75—80

1/50

2 0 0 0

1818

100

1040(30)*

2,5

4,0

70—75

Синтез и свойства эпоксиноволачных смол

эпоксидной№ смолы

Исходная смола

 

Рецептура

Режим конденсации

¿ о

 

Избыток расчетк ­

0/

Продолжи­ тельностьдо­ бавленияед­ натракого, ч

Общеевремя эпоксидирова ,ния

 

 

Эпнхлоргндрин

 

-

Я

 

 

 

.

 

 

 

О ,

 

 

 

вес ,

Едкий натр, г

 

ч

?>>

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

си

ному

/0

 

 

01

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

4—о

4/47

228

264

100

285(20)*

2

4

70

4/59

90

104

100

112,5(20)*

1,6

3,6

70

4/64

2 0 0 0

2309

100

2500(20)*

2

4

70

4/53

92,5

107

100

115,5(20)*

2

4

70

*о скобках дана концентрация едкого натра в %.

В скобках дано эпоксидное число с учетом летучих.

72

Таблица 8

на основе технического ксиленола

 

Выход

 

Характеристика смолы

е

вес.

Эпоксид­

Хлор,

Летучие,

%

ное число,

%

 

вес.

 

%

 

%

 

 

 

 

175

129

16,4(19)**

0,037

|

14,5

 

 

 

Смола зарезинилась

 

 

 

Смола

зарезинилась

560

133

13,7

0,35

 

65

ПО

8,9

1,5

 

3500

116

11,5 (12 )**

0,35

 

5,5

2300

115

9,4

2,45

 

на основе «тяжелых» ксиленолов

Выход

 

Характеристика смолы

 

 

 

 

вес.

«и

.вес%

Эпоксидное

,Хлор%

Летучие, %

число, %

 

 

 

 

 

 

 

 

1 |

230

100

14,1(18,3)**

1,7

23

110,4

122

9,5

0,46

9,2(11,7)**

2

17

125

135,1

10,3

1,4

 

Примеча­

 

ние

Температура размягчения по к. ш.,и °С

Полутвер­

 

дая

81

 

75

 

35

Полу­

79

твердая

 

 

Таблица 9

Температура размягчения по к. и ш., °с

Примечание

Полутвер­ дая смола

97

25

55

73


смеси толуола с бутанолом, раствор промывался дистил­ лированной водой (* = 70° С) до получения отрицательной пробы на хлор (проба с AgNOз). Остатки воды отгонялись в виде азеотропа с бензолом, раствор фильтровался через фланель и растворитель отгонялся при температуре 135— 140° С. Остатки растворителя удалялись вакуумированием при температуре 135° С и давлении 20 мм рт. ст.

Данные по синтезу и свойствам эпоксиноволачных смол показаны в табл.. 8 и 9.

Содержание бромирующихся у новолаков с молекуляр­ ным весом 400—500 заметно сказывается на их способ­ ности зарезиниваться при эпоксидировании.

Немодифицированные коволаки (на техническом ксиленоле) с молекулярным весом 400—500 не удается эпоксидировать без зарезинивания при содержании бромирую­ щихся (в пересчете на фенол) менее 9—10%.

Модифицированные 20% таллового масла новолаки (на техническом ксиленоле) с молекулярным весом 400—500 эпоксидируются без затруднений и при содержании 5% бромирующихся, хотя при меньшем их содержании нередко происходит желатинизация.

При эпоксидировании новолаков на основе «тяжелых» ксиленолов наблюдается та же закономерность. Однако для немодифицированных новолаков того же молекулярного веса на «тяжелых» ксиленолах нижний предел содержания бромирующихся меньше и составляет 4—5%.

Эпоксидирование новолаков с молекулярным весом 200—300 проходит без затруднений. При этом получаются эпоксиноволаки с относительно высоким эпоксидным числом.

Эпоксиноволаки, полученные на основе новолаков мо­ лекулярного веса 400—500, представляют собой твердые или полутвердые однородные смолы красно-коричневого цвета, прозрачные в тонком слое. В неотвержденном виде они растворяются в бензоле, толуоле и ацетоне. Модифи­

74

цированные талловым маслом смолы растворяются легко на холоду, а немодифицированные — при нагревании, причем при охлаждении раствора до комнатной температуры нередко выпадают из раствора.

Все синтезированные полиэпоксидные смолы необра­ тимо отверждаются малеиновым ангидридом' при нагрева­ нии и гексаметилендиамином и полиэтиленполиаминами на холоду.

Синтез и исследование резольных смол на основе тех­ нического и «тяжелых» ксиленолов. Немодифицированные резолы на основе технического и «тяжелых» ксиленолов молекулярного веса порядка 400—500 оказались непри­ годными для синтеза эпоксирезолов, поскольку быстро зарезинивались в процессе эпоксидирования. То же на­ блюдалось и при попытках модификации таких резолов талловым маслом.

Отрицательные результаты были также и при получе­ нии немодифицированных резолов из ксиленолов и форма­ лина, взятых в резольном соотношении. Пригодные для эпоксидирования резольные смолы заданного молекуляр­ ного веса были получены только путем добавления пара­ форма в процессе этерификации новолака талловым мас­ лом. Количество добавляемого параформа определялось расчетом и контролировалось пробой на плите.

Результаты опытов получения резольных смол даны в табл. 10, 11.

Как видно из таблиц, содержание метилольных групп крайне мало.

Синтез и исследование эпоксирезольных смол на ос­ нове технического и «тяжелых» ксиленолов. Эпсксирезоль-

ные смолы получали двумя путями:

1. Эпоксидированием немодифицированных либо моди фицированных новолаков в присутствии расчетных коли­ честв параформа либо формалина.

75



Таблица 10

технического

 

иа основе

 

талловым маслом резолов

 

модифицированных

 

Синтез и свойства

 

 

%

чяииХсП

смол

дПНЯ1Г01ГИХЭ\у

/0

'рнгиэноДОил

ика

 

Э1ЯНЧ1ГОНЭф

 

 

н

 

 

 

У

 

ЭЭЯ {ЦЯН

5

 

а

 

*(1К1ГХЧЭ1Г0^

ч>

 

 

 

н

 

 

И ’И ои

я

 

“ Ш

а

 

кинэьлвиевс!

я

 

X

 

есШ.вс1э1ЖЭ1

 

 

 

%

Выход

 

 

вес.

этерификации

 

юг ' вВ’оа

 

ИВННОИ^ИВЭс!

 

 

 

 

н

‘вко(1д

Режим

 

 

Оо ' Ес1

 

 

■Лхейэшчэ!

1

 

Параформ

вес.«V

 

 

 

 

 

%

Рецеп гура

 

Талловое масло

вес. %

 

 

3 ‘ ХВ1ГОЯОН

тгомэ яоннвя

•оФШнфиНон ву

° ^

 

°

 

^

«

 

 

 

х

 

с о ^ - +

 

К

 

ОО

 

05

« Я к

 

о с о

' о

£

 

^

*

 

О

О

 

Ч*

* ^ 4 3

 

Ю Ю ^ Г

 

м

 

 

 

 

 

 

X

 

Г -

О

 

Ю

 

Й

 

00 1

 

сз

 

 

 

 

 

 

X

 

1 1 5

103,7

106,6

 

езолов

е *

! О Ю О

 

&

 

•ч- —

 

сч

 

-

 

-ч-

со

 

§

 

Ю —'

С4-

 

о

 

 

ев

 

 

 

 

 

£

5

05 со

О

 

и I

—«

 

о

$

 

 

 

 

 

ч

ч

Ю О О

 

X §

О

—•О

 

н

*

сч сч сч

 

 

 

I I I

 

§

 

О

О

 

О

 

я

 

О

О

 

оо

 

ж

 

СМ СМ

 

я

 

 

— —

 

о

 

 

О.

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

X

СЧ

 

 

 

-в-

 

 

 

я

 

^ ТГ СО

 

5

 

о ЮЮ

 

£

 

л

 

 

 

~

 

ж

^

 

 

 

 

н

 

 

 

 

СМО 1-0

 

о

—•О

^

 

X

Г-- О О

 

в

СМ О

О

 

«

~

^ со

 

со — —

 

£

СЧ СО -ч*

 

X

со со со

смолы

% чяпи/СсП

Э1ЧНЯ1Г01ГИ1Э^

 

Характеристика

%ЧЯ1ГИЭНОС111’ИЛ

* Э1ЧНЧ1Г0НЭф

 

 

ОЭЯ

й ган

 

-с1ки,ХМЭ1ГОу\?

 

3 0 “ гп и *н ои

 

кинэьлииевс!

 

ес!Л.1.ес1эшмэ1

1

1

 

 

%

 

о

.

 

вес

 

ч

 

 

х

 

 

3

 

 

сс

го

 

 

 

|

гяг ‘вИ’оа

этерификации

ввинои^мвэс!

 

 

ь ‘вкэйд

Режим

Оо ‘Е(1

 

Лхвйэшча!.

I

Параформ

вес. %

Рецептура

Талловое масло_

вес. %

 

1

 

Э ‘ НВ1Г0Я0Н

1Я1Г0ИЭ цоннва

•ос1ийнфиЯои СДО

" I I I

М » Ю Ю СО СО СО Г--

СО СЧ тГ г г

ОО О о

тр со 05

тр тр СО 'Ч"

СО 05 05 СО 1-- Т - СО эО

ю

 

СО г- оо

05 о

о о

со о

со о •

сч сч сч

со со со

| ' П О Ю

ю

о о

^

тг

 

 

о ю о ю

СЧ

—'со —<

сч сч сч см

1

И 1

о

о

о о

О

О

Г-» 1"-

СЧ СЧ — —

юю >л

С-. Ю Ю

—ГСО Ч* г г

о о о о

с-

—Го о о

-И со со со

N -0 0 0 ' —'О О О

СО СО со

05 СО Г405

сч со со со

гг Ч1Ч* тр

76