194287. lajstromszámú szabadalom • Eljárás furánvázas gyanták előállítására
1 194.287 2 A találmány tárgya eljárás furánvázas gyanták folyamatos üzemű előállítására. Ismeretes, hogy a furfurilalkohollal kopolikondenzált fenoplasztok és/vagy aminoplasztok kitünően használhatók egyebek között (homokkal és valamilyen gyorsítóval keverve) fémek öntőformájaként. A furánvázas gyanták előállítására karbamidot formaldehiddel kondenzálnak, majd az ekkor hozzáadott furfurilalkohollal további kondenzációt hajtanak végre /Chemical Abstracts 56,2571a, 300.300 sz. spanyol szabadalmi leírás, Chemical Abstracts 66, 56076j, Chemical Abstracts 76, 141800g/ és az így kapott termékről a víz egy részét eltávolítják. Eljárhatunk úgy is, hogy kész, töményített karbami d-formaldehid gyantát reagáltatnak furfurilalkohollal és karbamiddal a kész, végtermék-gyanta előállítására /Chemical Abstracts 65P, 15615b, Chemical Abstracts 65P, 13900e, és Chemical Abstracts 58P, 11543h/. A karbamid és a formaldehid kondenzációjához másmilyen hőmérséklet és pH szükséges, mint a furfurilalkohollal való reakcióhoz, ezért a reakdóelegy savasságán a két kondenzálás között változtatni kell. Ismeretes olyan eljárás is, amelynek folyamán előbb savas közegben formaldehidet furfurilalkohollal kondenzálnak, majd ezt követően a közeget meglúgosítják és abban hajtják végre karbamiddal a befejező reakciót /Chemical Abstracts 69P 36735g/. Ha a gyantakészítéshez fenolt is felhasználnak és a termék öntőforma készítésére szolgál, akkor külön lépésben állítanak elő novolakkot és külön lépésben karbami dós furángyantát, majd ezt a kettőt a homokkal való összekeverésnél érintkeztetik /Chemical Abstracts 78P 73249h/. Más rendeltetésű, fenolt is tartalmazó gyanta esetében pedig úgy is eljárhatnak /Chemical Abstracts 78P 101190c/, hogy az első lépésben előállított novolakk gyantát, közege savasságának megváltoztatása után, tovább kondenzálják karbamiddal, formaldehiddel és furfurilalkohollal. A jelenlegi műszaki gyakorlatban tehát a furánvázas gyanták előállítása szakaszosan történik. A furánvázas gyanták esetében a szakaszos eljárás hátrányait tovább fokozza az a körülmény, hogy a gyártási folyamatban sok, egyenként kis mennyiségben adagolandó segédanyagot használnak, ennek következtében az előzőekben említett teakdók szakaszos levezetése rendkívül munka- és időigényes. Az ismert, szakaszosan kivitelezhető eljárások további hátránya, hogy a gyártó kapacitás növelését célzó készülékméret-növelés csak korlátozott mértékben valósítható meg. Nagyobb reaktorok használata esetén ugyanis problematikus az exoterm reakciókból felszabaduló hőmennyiség elvezetése, így nehéz a reakciók kézbentartása, s a korrózió miatti viszonylag gyakori reaktorcsere költséges. Az ismert szakaszos eljárásokkal még azért is előnytelen a szóbanforgó gyanták előállítása, mert ezeknek a termékeknek a tárolhatóságuk, színűk, kötéserősségük és hőtűrésük vonatkozásában mind szigorúbb követelményeknek kell megfelelniük és ezt jelenleg magasabb (100°C feletti) reakcióhő mérséklet fenntartásával, továbbá sajátos és költséges segédanyagok alkalmazásával próbálják elérni. A találmány célja az ismert eljárással kapcsolatos fenti hátrányok kiküszöbölése. Azt találtuk, hogy a fenti célt elérjük és gazdaságosan, folyamatos üzemben állíthatunk elő jó minőségű furánvázas gyantákat, formaldehid, karbamid és furfurilakohol reagáltatása útján, víz és adott esetben fenol, továbbá adalékanyag/ok jelenlétében, 3—10 pH- értékű közegben, ha a kiindulási anyagok egyik (A) elegyét egy egyirányú anyagáramlást biztosító edénysor első és adott esetben második egységébe, a kiindulási anyagok másik (B) elegyét az edénysor második és/vagy harmadik egységébe tápláljuk be, a reakciókat az egymással összeköttetésben lévő egyes egységekben a reakcióelegy forráspontján folyamatosan folytatjuk le, és a képződő gyantát az edénysor utolsó, legfeljebb ötödik egységéből elvezetjük, ahol az (A) és (B) elegy betáplálási sebességével, valamint a gyanta elvezetésének ütemével az egyes egységekben azonos vagy különböző tartózkodási időt állítunk be. A találmány értelmében tehát a reakaókomponensek egyik részét, például a formaldehidet és a karbamid ot az edénysor első és adott esetben második egységébe adagoljuk, míg a reakciókomponensek fennmaradó részét, például a furfurilalkoholt; epiklórhidrint, ftálsavanhidridet és butanolt az edénysor második és/vagy harmadik egységébe adagoljuk és alkalmas tartózkodási idők beállításával a reakcióelegyet az edénysor egységein át az utolsó, legfeljebb ötödik egységébe vezetjük, ahonnan a terméket elvezetjük. A találmány szerinti eljáráshoz edénysorként tetszés szerinti anyagú és méretű edény-egységekből álló sort alkalmazhatunk, ahol az egyes egységek egymással összeköttetésben vannak, s az anyagáramlás csak egyetlen irányban, az első egységtől az utolsóig történik. Az edénysor előnyösen négy, legfeljebb azonban öt egységből áll. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a kiindulási anyagok (A) elegyeként 140—160 tömegrész 40 töme^-os formaldehid és 42 -55 tömegrész karbamid elegyét, (B) elegyeként 120 — 130 tömegrész furfurilalkohol, 0,1—0,5 tömegrész epiklórhidrin, 0,1—0,5 tömegrész ftálsavanhidrid és 6—10 tömegrész butanol elegyét alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös foganatosítási módja szerint a kiindulási anyagok (A) elegyeként 252—500 tömegrész 40 tömeg%-os formaldehid és 55—65 tömegrész karbamid elegyét, (B) elegyeként 220—260 tömegrész furfurilalkohol, 12-16 tömegrész 40 tömeg%-os nátrium-hidroxid-oldat és 5-7 tömegrész epiklórhidrin elegyét alkalmazzuk. A kündulási anyagok (A) elegyét előnyösen az edénysomak csak az első egységébe, (B) elegyét pedig előnyösen az edénysor második vagy harmadik egységébe tápláljuk be. A furánvázas gyantát eredményező reakciókat előnyösen az edénysor valamennyi egységében 95—100 C közötti hőmérsékleten folytatjuk le. Az utolsó egységből elvezetett gyantát kívánt esetben folyamatosan víztelenítjük. A találmány szerinti eljárás igen gazdaságos, mivel a folyamatosan kivitelezett gyártás még kis készülékeknél is nagy termelékenységet tesz lehetővé. Mivel a gyantaképzés valamennyi reakcióját egységesen ugyanazon a hőmérskelten - általában a közeg legnagyobb hányadát képező víz forráspontján — vitelezzük ki, feleslegessé válik az ismert eljárásoknál elengedhetetlen többszöri hőmérsékletbeállítás és hőmérsékletszabályozás. A találmány szerinti eljárással igen jó és azonos minőségű furánvázas gyantát kapunk. Ez a szakember számára meglepő, mivel a szakirodalomból rendelke-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
