SU64571A1 - Способ получени смол и пластических масс - Google Patents

Description

Щелочной и гидролизный лигнин, выдел емые - первый из черных щелоков натронного и сульфатного процессов получени  целлюлозы, а второй - в качестве отхода при гидролизе древесины, наход т применение в производстве пластиков как непосредственно, так и в виде продуктов конденсации с фенолом.

Со времени открыти - Бюлера (герм. пат. 94467) фенололигнинной конденсации посв щен р д исследований . Работами Кальба и Шиллера (Cell. 4.37, 1923) и особенно Хильмера (Cell. 6.169, 1925) установлен химический характер взаимодействи  фенола с лигнином. Ведекинд, Брауне и Гибберт (J. Am. them. Soc. 4720, 1933) и позднее Фукс (J. Am. chem. Soc. 58.673, 1936) установили природу фенололигнинпых конденсатов. В работах С. Н. Ушакова с сотрудниками (Лесохим. пром-сть 1939 №1, Бюллетень Главхимпласт 1940 № 3), а также И. П. Лосева установлены технические процессы получени  фенололигнинных конденсатов в присутствии кислого или щелочного катализатора. Описание конденсации щелочного лигнина с фенолом приводитс  в работе М. Бертолини (Kunststotfe 1941 № 2). В р де

американских способов щелочной лигнин вводитс  в композицию с фенолоальдегидными смолами.

Если оставить в стороне применение лигнина непосредственно как такового и в композиции с фенолоальдегидными смолами, то во всех остальных случа х имеет место осуществление реакции конденсации фенола с лигнином с получением продукта конденсации, которому Брауне и Гибберт приписывают формулу;

Таким образом на одну молекулу лигнина св зываетс  4 мол. фенола.

Продукт конденсации, содержащий некоторое количество свободного фенола, дл  получени  прессовочных пластических масс смешиваетс  с гексаметилентетрамином ,наполнителем (древесна  мука и др.), смазывающим пластификатором и др.

Таким образом во всех известных случа х применени  изолированного лигнина дл  образовани  смол и пластиков с фенолом, основным процессом  вл етс  конденсаци , проводима  в присутствии кислого или щелочного катализатора (иногда с добавкой формальдегида). Операци  конденсации  вл етс  длительной и сложной и св зана с сильной коррозией аппаратуры за счет летучих органических кислот, выдел ющихс  при конденсации.

Автором изобретени  найдено что процесс получени  пластиков на основе щелочного лигнина и фенола может быть построен на совершенно иных принципиальных основани х. По наблюдени м автора сплавы фенола и щелочного лигнина, образование которых не сопровождаетс  химическим св зыванием фенола с лигнином, при обработке гексаметилентетрамином (или твердыми полимерами формальдегида ) вступают при нагревании в реакцию с образованием конечного неплавкого и нерастворимого продукта, по своим свойствам отвечающего конечному продукту взаимодействи  фенололигнина (конденсата) с гексаметилентетрамином . По своей структуре, однако, эти продукты сильно отличаютс  друг от друга, поскольку отсутствует пр ма  св зь между молекулами лигнина и фенола. В этом случае процесс образовани  конечного продукта можно рассматривать , как процесс ко-поликонденсации , в которой образуютс  метилеиовые мостики между реактивными пунктами X фенольных X

 дерОН х и ароматического

X  дра лигнина:

у-СН2- - ОН

CHs

Л ОН

Y/ /-7/

Здесь фенол играет роль растворител  лигнина (щелочного) и гомогенизатора; в гомогенной среде он легко входит в реакцию ко-поликонденсации с лигнином и гексаметилентетрамином . Количество лигнина , вводимого в состав сплава с фенолом, может достигать 300% и более по фенолу.

Кроме фенола могут быть применены и его гомологи (крезолы торф ные фенолы и др.).

Количество гексаметилентетра мина, достаточное дл  образовани  неплавкого и нерастворимого конечного продукта, около 10% веса сплава. Дл  образовани  прессовочного пластика сплав фенола с лигнином измельчаетс  и смешиваетс  с измельченным гексаметилентетрамином , наполнителем (древесна  мука), смазывающим компонентом . Полученна  смесь гомогенизируетс , например, путем обработки на гор чих вальцах, затем измельчаетс . Полученный порошок дл  изготовлени  изделий подвергаетс  гор чему прессованию.

Изготовление сплава фенола с лигнином может итти и непосредственно на вальцах. Соотношение сплава и наполнител  может варьировать в широких пределах.

Пример. 100 ч. фенола расплавл ют в реакционном котле, нагревают до ПО-135° и к расплавленной массе постепенно при размешивании добавл ют 300 ч. измельченного и высушенного щелочного лигнина. После введени  лигнина полученную смесь нагревают в течение 1 часа. После охлаждени  смесь измельчают в порошок (100 меш) и смешивают с древесной мукой (70 меш), гексаметилентетрамином и стеаратом кальци . (Например на 48 ч. сплава беретс  - 46,2 ч. древесной муки, 4,8 ч. уротропина, 1 ч. стеарата кальци ). Полученную смесь обрабатывают на гор чих вальцах при температуре около 130° в течение двух минут и полученные листы после охлаждени  измельчают в порошок (30 меш).

Порощок прессуетс  в услови х, обычных дл  нормальных фенолоальдегидных пресспорошков.

Свойства прессмасс:

Сопротивление ударному изгибу - не меньше 4 кг/см Сопротивление статическому изгибу-не меньше 500 кг/см Водостойкость - более 0,5% Поверхностное электрическое сопротивление - около 2 Пред мет изобретени  1. Способ получени  смол и пластмасс на основе щелочного лигнина и фенола (или его гомологов), - -№ 64571 отличающийс  тем, что сплав фенола и щелочного лигнина, получаемый в отсутствии катализаторов , смещивают с гексаметилентетрамином (или твердыми полимерами формальдегида). 2. Прием выполнени  по п. 1, отличающийс  тем, что смолу смешивают с наполнител ми и другими обычно примен емыми компонентами .