Лако-красочные материалы — производство

Для получения эпоксидных олигомеров типа глицидиловых эфиров фенолов в качестве исходного фенольного компонента используют также фенолоформальдегидные олигомеры ново — лачного типа. Структуру эпоксидированных новолачных олиго­меров можно представить следующим образом:

И—сн2—

Где п=»0 —10.

В отличие от диановых эпоксидированные новолачные оли> гомеры имеют более высокую функциональность (обычно в пре­делах 2,2—12), поэтому их принято называть полиэпоксидами.

Химические реакции, лежащие в основе процесса синтеза таких олигомеров, аналогичны реакциям, рассмотренным для диановых олигомеров. Процесс протекает в две стадии: вна­чале идет присоединение эпихлоргидрина к фенольному гид­роксилу, а затем — дегидрохлорирование образовавшихся хлор — гидриновых эфиров.

Технология процесса получения эпоксидированных ново — лачных соединений имеет, однако,- некоторые особенности. При получении этих олигомеров используют следующие соотноше­ния исходных компонентов:

Содержание, Содержание, моли % (масс.)

TOC o "1-5" h z Новолачный олигомер 1* 14,5

Эпихлоргидрин 6 75

№ОН (твердый) 1,7 10,5

* В эквивалентах ОН-групп.

Как видно из приведенных данных, эпихлоргидрин берут в значительном избытке (в шестикратном по отношению к фе­нольной гидроксильной группе), поэтому он одновременно яв­ляется и растворителем. Процесс можно вести как в присутст­вии водного раствора щелочи 20—40%-ной концентрации, так и в присутствии твердого ЫаОН. В последнем случае удается предотвратить протекание целого ряда побочных реакций, свя­занных с присутствием в реакционной системе воды.

Измельченный новолачный олигомер растворяют, в эпихлоргидрине (со­отношение ОН : эпихлоргидрин равно 1 : 5) при 55—60 °С, после чего в реак­тор при работающей мешалке загружают твердый №ОН из расчета 1,1 моль на. одну фенольную гидроксильную группу. Температуру поднимают до 75 °С и ведут процесс поликонденсации в течение 2 ч, после чего нейтрализуют реакционную массу диоксидом углерода до нейтральной реакции по фенол­фталеину. К реакционной массе добавляют оставшееся количество эпихлор­гидрина и отделяют выпавший осадок 1>1аС1 фильтрованием. Для более пол­ного завершения реакции дегидрохлорирования проводят повторную обра­ботку реакционной массы твердым МаОН (дополнительно вводя 0,6 моль последнего) при 60—65 °С в течение 1 ч. Раствор олигомера в эпихлоргидри­не нейтрализуют С02 и отмывают водой до отрицательной реакции на ионы хлора, после чего отгоняют избыточный эпихлоргидрин при остаточном дав­лении 80 кПа, постепенно повышая температуру от 90 до 120 °С.

Свойства эпоксиноволачных олигомеров определяются в основном структурой исходного новолачного соединения (табл. 5.2).

Как видно из приведенных данных, содержание эпоксид­ных групп в эпоксиноволачных олигомерах (а следовательно,

Число фенольных ядер в исходном но-

Волачном соединении внешний внд содержание эпок — сидных групп, %

Содержание общего хлора, %

И эпоксидный эквивалент) не изменяется в зависимости от мо­лекулярной массы. Число эпоксидных групп в молекуле опре­деляется числом фенольных звеньев исходного новолачного со­единения.

Большое число эпоксидных групп в эпоксиноволачных оли­гомерах и их более плотная упаковка обусловливают высокую плотность сшивки структурированных материалов, что, в свою очередь, приводит к получению покрытий с высокими защитны­ми свойствами.