CS195572B1 - Spósob výroby močovinoformaldehydových živíc s nízkým obsahom uvolňovaného formaldehydu - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ČeskoslovenskáSOCIALISTICKÁREPUBLIKA(19 )

/22/ Přihlášené 21 12 77/21/ /PV 8625-77/ 195572 (II) (Bl) (51) lnt Cl.3C 09 J 3/16C 08 G 12/12 (40) Zverejnené 31 05 7 9

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (45) Vydané 15 04 8 2 (75)

Autor vynálezu AMBROŽ FRANTIŠEK ing. a LIPKA RADISLAV, MICHALOVCE (54) Spdsob výroby močovinoformaldehydových živíc s nízkým obsahomuvolňovaného formaldehydu

Predmetom vynálezu je spdsob výroby no-vého lepidla na báze močovinoformaldehydovýchživic s nízkým obsahom uvolňovaného form-aldehydu, kondenzáčiou močoviny s vodným roz-tokom formaldehydu v přítomnosti hexametylen-tetraminu. Močovinoformaldehydových lepidielsa vo velkej miera používá ako pojivá vo vý-robě drevotrieskových, dřevovláknitých dosieka preglejok. Přitom sa v priebehu vytvrdzo-vania na lisoch vplyvom tepelného exponova-nia z použitého močovinoformaldehydovéhopojivá odštěpuje formaldehyd. Je preto sna-ha zlepšit životné prostredie tým, že sačo najviac zníži množstvo odštěpovaného form-aldehydu pri výrobě uvedených dosiek a pre-glejok.

Odštepovanie formaldehydu závisí od via-cerých faktorov, v podstatnej miere od mo-lárneho poměru močoviny k formaldehydu. Čím nižší je uvedený molárny poměr, tým men-šie je aj množstvo odštěpovaného formaldehy-du. So zniŽujúcim sa molárnym pomerom všaksúčasne klesá reaktivita vyrobeného lepidla.Spracovatel požaduje k ekonomickému využitiuvýrobného zaríadenia reaktivně lepidlá preskrátenie lisovacích časov. Ďalej množstvoodštěpeného formaldehydu závisí od reakčnýchpodmienok, t. j. od teploty kondenzácie,pH, použitého katalyzátore a vlastnostípoužitého formalinu, najmá z hladiska obsa-hu stabilizačného metanolu. Z literatury je známe prevádzať konden-záciu přetržíte i nepřetržíte v přítomnostičpavku. Podlá patentového spisu US 2 397 194sa kondenzácia prevádza pri molárnom pomeremočoviny k formaldehydu v rozmedzí 1 : 1 až 1 : 2,4 v přítomnosti 1 až 3,75 molov čpavku a teplotách v rozmedzí 95 až 100 °C. V prie-behu kondenzácie sa destiláciou odstraňuje znadbytok čpavku, formaldehydu a vodyřaž saobjem reakčnej zmesi zníži na polovicu vý-chodzieho objemu. Přitom vznikajú bez.zápa-chové sirupové produkty, vhodné pre lepe-nie preglejok. Popísaný postup je použitel-ný iba pre přetržitý spósob výroby, vyžadu-je dlhodobú tepelná expozíciu produktu, čonegativné vplýva na reaktívnosč a vytvrdzo-vanie výrobku pri jeho spracovaní. Ďalej je známy postup přípravy raoco-vinoformaldehydových lepidiel z vodnýchroztokov formaldehydu pri molárnom pomeremočoviny k formaldehydu v rozmedzí 1 : 1,8 až 1 : 2,5 v přítomnosti čpavku pri teplo-tách nad 100 °C, pri ktorom zmes močovinya formaldehydu reaguje za přítomnosti čpav-ku v molárnom pomere močoviny ku čpavkuv rozmedzí 1 : 0,04 až 1 j 0,2 v prvom reakčnom stupni pri teplotách 100 až 140 °Cza přetlaku 0,1 až 0,4 MPa. Doba reakcieje 10 až 60 minút. Potom sa prídavkom alká-lií upraví pH na 7 až 8. V druhom reakčnomstupni sa prevádza modifikácia pri teplotách40 až 80 °C, pričom sa udržuje molárny po-měr močoviny k formaldehydu v rozmedzí1 : 1,4 až 1 : 1,6. Získaný produkt sa zahustí pri teplote 40 až 80 °C a tlaku5,3 až. 79,5 kPa. Sposob možno prevádzačpřetržitým aj nepřetržitým sposobom. Form-aldehyd sa použije vo formě běžného vodnéhoroztoku o koncentrácii 30 až 45 Z s obsa-hom stabi1 izačného metanolu v rozmedzí 4 až6 Možné je tiež vychádzaf z vodných roz-tokov predkondenzátu formaldehydu a močo-viny. Uvedený postup kondenzácie pracuje 1.95572 195572 pri poměrně vysokých teplotách, běžný form-aldehydový roztok stabilizovaný metanolomvyžaduje riešič spatné získavanie metanoluzo štiavhych kondenzátov, čo zvyšuje požia-davky na zariadenia a energiu. Získané lepid-lo podlá tohoto postupu sa vyznačuje dobroukvalitou, najma nízkým obsahom odštěpované-ho formaldehydu, ako vyžaduju přísné hygie-nické požiadavky.

Predmetom tohoto vynálezu je spósob vý-roby močovinoformaldehydových živíc s nízkýmobsahom uvolňovaného formaldehydu, připra-vených kondenzáciou močoviny s vodným rozto-kom formaldehydu v molárnom pomere močovinyk formaldehydu v rozmedzí 1 : 1,4 až 1 : 2,6 s výhodou 1 : 1,7, v přítomnosti hexame- tylentetraminu pri teplotách v rozmedzí20 až 140 °C. Zmes močoviny a formaldehydureaguje za přítomnosti hexametylentetramínuv molárnom pomere močoviny ku hexametylen-tetramínu v rozmedzí 1 : 0,01 až 1 i 0,3 s výhodou 1 : 0,1. Formaldehyd sa použije vo formě vodného roztoku s koncentráciou30 až 45 7> hmotových a obsahu stabilizačné-ho metanolu v rozmedzí 0,01 až 3,5 % hmoto-vých. Kondenzáciu možno prevádzat pre-tržitýmaj nepřetržitým $p6sobom. V prvom reakčnomstupni reaguje vodný roztok formaldehyduupravený prídavkom hexametylentetramínu pripH 8 až 9 s výhodou 8,3 a teplote 20 až140 °C s výhodou 95 °C s močovinou na po-žadovaný kondenzačný stupeň /viskozita 10až 50 raPa.s/. Doba reakcie je 10 až 70 mi-nut. Po dnsiahnutí požadovaného kondenzát-ného stupňa sa pH reakčnej zmesi upravíalkaliami na hodnotu pH 7 až 8. V druhorareakčnom stupni sa takto získaný kondenzátpřipadne upraví odpařením a močovinou naparametre predajného výrobku 0,01 až0,8 % nezreagovaného formaldehydu. Para-metre charakteristické pre súčasný výroboka výrobok pripavený podlá tohoto vynálezusú uvedené v tabulke.

Tabulka

Vlastnosti terajšie hodnoty Molárny poměr močo-viny ku formalde-hydu 1 : 1,3 Viskozita Ford 4/20 °C/ 45 až 70 Doba želatináciepri 100 °C 80 až 95 Odštěpený formal-dehyd z vytvrdenéholepidla 0,4 až 0 hodnoty podlá vyná-lezu a príkl. č. 11 ϊ 1,45 s 80 až 120 s s 60 až 70 s 6 mg/g 0,4 až 0,6 mg/g

Postupom podlá tohoto vynálezu sa dosiah-ne výrazné zníženie spotřeby modifikačnejmočoviny na jednotku lepidla oproti súčas-nému postupu přípravy a zlepšia sa fyzi-kálno-chemické vlastností, t. j. požadované2výšenie viskozity pri dosiahnutí rovnakéhomnožstva odštěpeného formaldehydu. Pri súčas-nom postupe sa požadované množstvo odštěpe-ného formaldehydu dosiahne podstatným zvý-·šeníra množstva modifikačnej močoviny, čo2nižuje viskozítu, zvyšuje spotrebnú normua zhoršuje lepíace vlastnosti výrobku. Vel-kou výhodou je zvýšenie reaktivity taktopřipraveného lepidla.

Pre ilustráciu podstaty vynálezu šáuvádzajú příklady. Příklad 1 V 993 g 37%-ného vodného roztoku form-aldehydu sa rozpustí 98 g krystalickéhohexametylentetramínu. Získaný roztok s pH8,6 sa zohreje na 80 °C a v priebehu 20minut sa přidá 560 g 75%~ného vodného roz-toku močoviny. V priebehu dávkovania močovi-ny sa udržiava teplota reakčnej zmesi 97 °Ca sleduje sa stupeň kondenzácie* Po dosiah-nutí požadovaného stupňa kondenzácie přibliž-né po 30 minutách po ukončení dávkovania mo-čoviny sa kondenzácie preruší neutralizácioureakčnej zmesi 50%-nýra vodným roztokom luhusodného na pH 7,5. Získaný kondenzát sa,za zníženého tlaku odpaří na koncentráciu 65 Z hmotových sušiny. Zahuštěný kondenzátsa pri teplote 55 °C modifikuje 114 g 75%-ného vodného roztoku močoviny po dobu 60 až120 minut. Takto připravené lepidlo jevhodné pre výrobu dpevotrleskových dosák,vykazuje nízké hodnoty odštěpeného formalde-hydu . Příklad 2

Pre porovnanie uvádzame známy postuppřípravy močovinoformaldehydového lepidla. K 993 g 37%-ného vodného roztoku formalde-hydu s obsahom 2 až 5 % metanolu, v ktoromsa prídavkom kyseliny solnej upraví pH na4 až 6, sa pri teplote 80 °C přidá 490 g75%-ného vodného roztoku močoviny. V prie-behu 25 až 30 minút od ukončenia dávkova-nia močoviny prebieha kondenzácie priteplotách 80 až 100 °C do požadovaného kon-denzačného stupňa. Po jeho dosiahnutí sakondenzácie preruší prídavkom vodného roz-toku luhu sodného úpravou pH na 7,5. Získa-ný kondenzát sa za zníženého tlaku zahustína koncentráciu 65 % sušiny. Takto uprave-ný kondenzát sa modifikuje v pr.vom stupni110 g 75%-ného vodného roztoku močovinypri teplote 50 až 55 °C, v druhom stupniprídavkom 73 g 75%-ného vodného roztokumočoviny pri teplote 20 aŽ 35 °C. Taktopřipravené lepidlo vykazuje nízké hodnotyodštěpeného formaldehydu a vyhovujúce le-piace vlastnosti.

Claims (1)

195572 P R E D Μ E T Sposob výroby močovinoformaldehydovýchživíc s nízkým obsahom uvolňovaného forra-aldehydu připravených kondenzáciou močovi-ny s vodným roztokom formaldehydu vyznaču-juci sa tým, že kondenzácia močoviny sformaldehydom, ktorý obsahuje 0,01 až3,5 X hmotových metanolu, použitých v mo-lárnom pomere močoviny ku formaldehyduv rozmedzí 1 : 1,4 až 1 : 2,6, s výhodou 1 s 1,7, je v prvom reakčnom stupni pre- VYNÁLEZU vádzaná pri teplote 20 až 140 °C v pří-tomnosti hexametylentetramínu v ranožstve0,01 až 0,3 molov, s výhodou 0,1 molovhexametylentetramínu na 1 mol močoviny,do stupňa, keď roztok lepidla dosiahneviskozitu 10 až 50 mPa.s a nezreagovanýformaldehyd sa připadne v druhom reakčnomstupni upraví na obsah 0,01 až 0,8 Xmódif ikáciou močovinou « Severografi*, n. p^ sivod 7, Mott