193181. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás szénhidrogén-formaldehid gyanrák módosítására
193181 más, (2—10 szénatomos)-alkil-fenollal meglepő módon, a szokásosnál alacsonyabb hőmérsékleten, egyenletes sebességgel, jelentősen kisebb hőmennyiség felszabadulásával, az öntérhálósodás veszélye nélkül játszódik le. Azt találtuk továbbá, hogy ha az alumínium-alkoholát vagy az alumínium-fenolát típusú vegyületnek az romás szénhidrogén-formaldehid gyanta oxigéntartalmára vonatkoztatott mennyiségét adott határok között változtatjuk, a végtermék lágyuláspontia széles határok között variálható és a reakció gyakorlatilag tetszőleges sebességgel valósítható meg. Rezol-típusú aromás szénhidrogén-fenolformaldehid gyanta — azaz a fenolos komponenssel történő módosítás után még éterhidakat is tartalmazó gyanta — előállítására mindezideig nem volt lehetőség, ugyanis az ismert eljárások alkalmazásakor amennyiben a reakcióelegyben a fenolos komponens az aromás szénhidrogén-formaldehid gyantában lévő oxigéntartalom mólnyi mennyiségénél kisebb mennyiségben van jelen, az éterhidak az adott körülmények között nem újabb fenol molekulával lépnek reakcióba, hanem a gyanta térhálósodása következik be. Az általunk kidolgozott eljárással, protondonor katalizátorok segítségével a rezolokhoz hasonlóan térhálósítható, módosított, éterhidakat is tartalmazó aromás szénhidrogén-formaldehid gyanták is előállíthatok, ugyanis azt találtuk, hogy megfelelő mennyiségű alumínium-alkoholát vagy alumínium-fenolát típusú vegyület adagolása az adott reakciókörülmények között szabályozza vagy gátolja a térhálósodási reakciót. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a találmány szerinti eljárással a beépíthető fenolmennyiség sokkal szélesebb határok között változtatható, mint az eddig ismert eljárások esetében és nem kizárólagosan a módosítani kívánt alapgyanta oxigéntartalmának függvénye. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy az alumínium-fenolát típusú vegyületek alkalmazásával az eddigieknél világosabb színű gyanták állíthatók elő, ezáltal a lakkfesték ipar ilyen irányú igényeit is kielégítik. ^ Felismertük, hogy az alumínium-alkoholát vagy alumínium-fenolát típusú vegyületek katalitikus hatásukat legjobban akkor fejtik ki, ha protondonorként m-xilol-szulfonsavat alkalmazunk és ëzeket az alumínium-katalizátorok előtt adagoljuk a reakcióelegybe. Az utólagos, adott konverzió elérése utáni alumínium-alkoholát vagy alumínium-fenolát adagolása ellentétes hatást fejt ki, fékezi, illetve az adagolt mennyiségtől függően befagyasztja a reakciót. Az így befagyasztott reakció protondonor katalizátor további adagolásával tetszőlegesen »in situ« újraindítható, vagy felhasználáskor a befagyasztással kapott termék rezol gyantaként alkalmazható. 3 A találmány szerinti eljárással tetszőleges fenol, m-krezol vagy más, (2—8 szénatomos)- alkil-fenol tartalmú módosított aromás szénhidrogén-formaldehid gyantát úgy állítunk elő, hogy az aromás szénhidrogén-formaldehid gyantát oxigéntartalmára vonatkoztatva (o. I—1 ) : 1 mólnyi mennyiségű fenollal, m-krezollal vagy más, (2—8 szénatomos)-alkil-fenollal reagáltatjuk 105— 180 °C, előnyösen 115—135°C hőmérsékleten ,úgy, hogy a reakciót a reakcióelegyre vonatkoztatva 0,01 — 1 t % -nyi (0.3—1.5) :1 mólarányú protonsav/alumínium-alkoholát, előnyösen alumínium-izopropilát vagy alumínium-fenolát rendszerrel katalizáljuk. Aromás szénhidrogén-formaldehid gyantaként 250^—850 közötti molekulatömegű, 5— 201% oxigéntartalmú acetát- és éterhidakat tartalmazó reaktív gyantát alkalmazunk, amelyben az aromás komponens xilol vagy naftalin. Az aromás szénhidrogén-formaldehid gyanta módosításához alkalmazott protondonor katalizátor p-toluol-szulfonsav vagy m-xilolszulfonsav. A fentiekben ismertetett eljárást a gyakorlatban úgy hajtjuk végre, hogy erre a célra alkalmas készülékbe egyidejűleg bevisszük a módosítani kívánt aromás szénhidrogén-formaldehid gyantát és a gyantába beépíteni kívánt fenolos komponens mennyiségét, hozzáadjuk az alumínium-alkoholátot, előnyösen alumínium-izopropilátot vagy alumínium-fenolátot, végül állandó keverés közben a protondonort. A beadagolások után a reakcióelegyet 105—180®C-ra, célszerűen 115— r 135°C-ra felfűtjük és mérjük a reakció közben kidesztillálódó kondenzációs víz mennyiségét, amelyből következtethetünk a fenolos komponens beépülésének mértékére. Amennyiben rezol típusú terméket kívánunk előállítani, az aromás szénhidrogénformaldehid gyanta oxigéntartalmából számított képződhető vízmennyiség egészének kidesztillálódása előtt tetszőleges konverziónál befagyasztjuk a reakciót legfeljebb 2t%nyi alumínium alkoholát, előnyösen alumínium-izopropilát vagy alumínium-fenolát adagolásával. Novolak típusú termék előállításakor a reakciót az aromás szénhidrogénformaldehid gyanta oxigéntartalmából számított sztöchiometrikusan képződhető teljes vízmennyiség kidesztillálódásáig vezetjük, végül az elegyet vákuumban az illő részektől menesítjük. Az eljárást az alábbi kiviteli példákkal szemléltetjük. A példákban felhasznált aromás szénhidrogén-formaldehid gyantákat a 182 312. sz. magyar szabadimi leírás szerinti eljárással állítottuk elő, az oxigéntartalmakat pedig elemanalizissel határoztuk meg. A kiindulási gyanták felépítését az alábbi általános képletekkel jellemezhetjük anélkül, 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
