CS256385B2 - Method of urea formaldehyde resin preparation with superlow formaldehyde-urea molecular ratio - Google Patents
Method of urea formaldehyde resin preparation with superlow formaldehyde-urea molecular ratio Download PDFInfo
- Publication number
- CS256385B2 CS256385B2 CS849389A CS938984A CS256385B2 CS 256385 B2 CS256385 B2 CS 256385B2 CS 849389 A CS849389 A CS 849389A CS 938984 A CS938984 A CS 938984A CS 256385 B2 CS256385 B2 CS 256385B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- urea
- formaldehyde
- adjusted
- value
- molar ratio
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 title claims description 19
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 4
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 148
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 30
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 30
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 19
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 3
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGLHLAESQEWCR-UHFFFAOYSA-N N-(hydroxymethyl)urea Chemical compound NC(=O)NCO VGGLHLAESQEWCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- -1 methylol groups Chemical group 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N N-methylthiourea Natural products CNC(N)=O XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- XGEGHDBEHXKFPX-NJFSPNSNSA-N methylurea Chemical compound [14CH3]NC(N)=O XGEGHDBEHXKFPX-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- QUBQYFYWUJJAAK-UHFFFAOYSA-N oxymethurea Chemical compound OCNC(=O)NCO QUBQYFYWUJJAAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950005308 oxymethurea Drugs 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
- C08G12/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
- C08G12/12—Ureas; Thioureas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu přípravy močovinoformaldehydové pryskyřice mající velice nízký molární poměr formaldehydu к močovině.
Běžné močovinoformaldehydové pryskyřice se normálně vyrábějí ve dvou stupních. Močovina a formaldehyd se smíchají za neutrálních nebo slabě alkalických podmínek při molárním poměru formaldehydu к močovině 2:1 nebo více. Směs se zahřívá na teplotu téměř zpětného toku, aby se zajistilo vytvoření monomethylolmočoviny. Takto získaný roztok se potom upraví na pH v rozmezí 6,5 až 5,0 a zahřívá se na teplotu zpětného toku (90 až 95 °C). Kondenzace pokračuje dokud se nedosáhne žádaného stupně. Průběh polymerace se může sledovat pomocí následujících jevů:
a) Na začátku se tvoří v roztoku za chlazení bílá sraženina.
b) V průběhu polymerace teplota, při které se odděluje sraženina, klesá až se dosáhne okamžiku, kdy se již při teplotě místnosti nesráží žádný kondenzační produkt.
c) Při další polymeraci se zvětšuje viskozita roztoku, přípustná dávka vody se zmenšuje a usazuje se sirup za vytvoření nerozpustného a ireverzibilního gelu.
Před bodem gelace, tj. dosažení žádaného stupně polymerace, který se mění od výrobce к výrobci, se reakce zastaví přídavkem alkalie až do slabé alkalické reakce sirupu. Do sirupu se vmíchá dostatečné množství močoviny, aby se dosáhlo molárního poměru formaldehydu к močovině 1,5:1 nebo více. Přimíšení močoviny se provádí bud právě před nebo po vakuovém odpaření vody nebo se část močoviny přidá před a zbytek po vakuovém odpaření vody. Produkt se potom ochladí na 20 °C a je připraven pro použití příští den.
Úkolem vynálezu je zajistit močovinoformaldehydovou pryskyřici mající velice nízký obsah volného formaldehydu, aby se eliminovalo značné ohrožení zdraví pracovníků manipulujících s pryskyřicí, zejména během výroby překližek a dřevotřískových desek.
Dalším úkolem vynálezu je zajistit močovinoformaldehydovou pryskyřici vhodnou pro použití jako pojivo při výrobě dřevotřískových desek a desek překližkového typu, které mají velice nízkou formaldehydovou emisi a nezpůsobují problémy s ohrožením zdraví konečných uživatelů a přitom plně uspokojují celkové požadavky na vlastnosti vyrobených desek.
Dalším předmětem vynálezu je vyvinout močovinoformaldehydovou pryskyřici, která má kromě výše uvedených vlastností stálost při skladování po 4 týdny při 20 °C a krátkou dobu vytvrzování (což znamená, že je reaktivní) a může se použít v obvyklém množství při výrobě dřevotřískových a překližkových desek.
Pryskyřice podle stavu techniky, které se normálně vyrábějí ve dvou stupních, mají příliš vysoký molární poměr formaldehydu к močovině (1,25 nebo více) a příliš vysokou koncentraci volného formaldehydu. Způsobem podle vynálezu, při kterém se močovina přidá ve třech nebo více částech v jednom nepřetržitém pracovním postupu, se získají močovinoformaldehydové pryskyřice mající velice nízký molární poměr formaldehydu к močovině (1,0:1,0 až 1,15:1,0) a neobyčejně nízkou koncentraci volného formaldehydu. Tyto pryskyřice jsou vhodné pro použití jako pojivá při výrobě dřevotřískových desek a překližkových desek, které mají velice nízkou emisi formaldehydu.
Způsob podle vynálezu odstraňuje značné ohrožení zdraví, které nastávalo při použití běžných močovinoformaldehydových pryskyřic následkem stálého vystavení pracovníků vysoké emisi volného formaldehydu z pryskyřice během výroby překližek a dřevotřískových desek v továrnách a následkem stálého vystavení konečných uživatelů vysoké emisi volného formalfl^hydu z desek vyrobených za použití pryskyřice v bytech, úřadech atd.
Specifické reakční podmínky ovlivňují strukturní charakter vyrobené pryskyřice, jako přítomnost methylových skupin, methylenových vazeb, methylenetherových vazeb a distribuci molekulových hmotností. '
Je známé, že se monomethylolmočovina a dimethylolmočovina tvoří za neutrálních nebo mírně alkalických podmínek při molárním poměru formaldehydu к močovině 1,0:1,0 nebo 2:1. V roztoku zředěné kyseliny nastávají kondenzační reakce methylových a amidových skupin methylolmočoviny za vzniku methylenových vazeb. Ve slabě kyselém prostředí (pH = 4 až 7) mohou také methylolové skupiny vzájemně reagovat za vytvoření methylenetherových vazeb.
Obecná struktura močovinoformaldehydových pryskyřic před zesítěním může být znázorněna následujících vzorcem:
hoch2
N“CH9
I c=o
I
NHR
N-CHo0H
I c=o
I
NH2 kde R je vodík nebo methylolová skupina a n je stupeň polymerace. Jestliže je R vodík, snižuje zvýšení stupně polymerace mísitelnost pryskyřice s vodou a prodlužuje dobu vytvrzování pryskyřice. Na druhé straně, když je R methylolová skupina (~CH2OH), zlepší se značně při zvýšení stupně polymerace koloidní stálost a mísitelnost pryskyřice s vodou a tato pryskyřice má poměrně krátkou vytvrzovací dobu. Vysoký stupeň polymerace se vyžaduje pro dobré fyzikální vlastnosti, jako pevnost, lepivost a přilnavost.
Pro přípravu močovinoformaldehydových pryskyřic majících dobrou stabilitu, dispergovatelnost a přilnavost společně s nízkým obsahem volného formaldehydu byly navrženy různé způsoby. Avšak je obvykle obtížné dosáhnout optimálního vyvážení žádaných vlastností. Například při použití nízkého molárního poměru formaldehydu к močovině se vyrobí pryskyřice s malým obsahem formaldehydu, avšak mající špatnou stabilitu a dlouhou dobu vytvrzování.
Tyto nedostatky se odstraní způsobem podle vynálezu, podle kterého se získají močovinoformaldehydové pryskyřice, které mají nízký molární poměr formaldehydu к močovině a nízkou koncentraci volného formaldehydu společně s dobrou koloidní stálostí a poměrně vysokou rychlostí vytvrzování. Kromě toho mají pryskyřice vyrobené způsobem podle vynálezu dobré adhezní vlastnosti pro výrobu dřevotřískových desek a překližek.
Způsob podle vynálezu se vyznačuje tím, že se
a) močovina a formaldehyd smíchají v molárním poměru močoviny к formaldehydu 1,0:2,0 a směs se zahřívá za alkalických podmínek na teplotu 80 až 85 °C,
b) potom se pH upraví na hodnotu v rozmezí 7,0 až 7,4 a směs se kondenzuje 30 minut při stejné teplotě,
c) potom se pH upraví na hodnotu v rozmezí 4,8 až 5,8 a v kondenzaci se pokračuje za kyselých podmínek při stejné teplotě, dokud se nedosáhne viskozity v rozmezí 15 až 50 mPa.s,
d) molární poměr močoviny к formaldehydu se upraví přidáním močoviny na hodnotu v rozmezí 1,0:1,70 až 1,0:1,9°a v kondenzaci se pokračuje za kyselých podmínek při stejné teplotě, dokud se nedosáhne viskozity v rozmezí 35 až 80 mPa.s,
e) pH se potom upraví na hodnotu v rozmezí 5,8 až 6,5 a konečný molární poměr močoviny к formaldehydu se upraví přidáním močoviny na hodnotu v rozmezí 1,0:1,0 až 1,0:1,30, s výhodou v rozmezí 1:1,105 až 1:1,12, načež se kondenzát ochladí, a o Ϊ '
f) když klesne teplota pod 50 C, upraví se konečné pH na hodnotu v rozmezí 7,0 až 8,0.
Způsob podle vynálezu se může provádět následujícím způsobem:
V prvním stupni se upraví pH známého množství formalínu zředěným roztokem hydroxidu sodného na 7,2 až 7,6 a přimísí se močovina v molárním poměru formaldehydu к močovině 2,0:1,0. Takto získaný roztok se zahřeje na teplotu θθ až 85 °C. Jakmile se dosáhne tohoto teplotního rozmezí, upraví se pH reakční směsi na hodnotu v rozmezí 7,0 až 7,4 v reakci se pokračuje 20 až 40 minut při stejné teplotě. Reakční směs se potom okyselí roztokem kyseliny mravenčí na pH 4,8 až 5,8, zatímco se teplota stále udržuje v rozmezí 80 až 85 °C. Při této teplotě se pokračuje v kondenzační reakci, až má reakční směs viskozitu 15 až 35 mPa.s, měřeno Brookfieldovým viskozimetrem (vřeteno č. 1) při 65 °C.
Ve druhém stupni tohoto způsobu se přidá další močovina, takže celkový molární poměr formaldehydu к močovině je v rozmezí 1,70:1,0 až 1,90:1,0. V kondenzaci se pokračuje za stejných podmínek, až má rekční směs Brookfieldovu viskozitu v rozmezí 35 až 80 mPa.s, měřeno při 65 °C. Když se dosáhne žádané viskozity upraví se pH reakční směsi zředěným roztokem hydroxidu sodného na hodnotu 5,8 až 6,5.
Ve třetím stupni se upraví konečný molární poměr celkového množství formaldehydu к celkovému množství močoviny na hodnotu v rozmezí 1,0:1,0 až 1,30:1,0 přídavkem močoviny. Zahřívání se přeruší a směs se míchá dalších 20 až 30 minut. Reakční směs se ochladí asi na 60 °C.
Pryskyřice se odpaří ve vakuu při teplotě 54 až 57 °C na sušinu 60% a potom se ochladí pod 40 °C. Při této teplotě se upraví pH pryskyřice na konečnou hodnotu 7,4. Produkt se nejlépe uskladní při teplotě kolem 20 °C. Je připraven pro použití příští den.
Použitý reaktor je vybavený míchadlem. Reakční směs se během kondenzace nepřetržitě míchá.
Pryskyřice vyrobená způsobem podle vynálezu se vyznačuje velice nízkým molárním poměrem formaldehydu к močovině, který je nižší než u jakékoliv stálé pryskyřice známé podle stavu techniky. Mohou se připravit pryskyřice в molárním poměrem formaldehydu к močovině 1,0:1,0. Přes tento neobyčejně nízký molární poměr jsou pryskyřice po dostatečnou dobu stabilní a jejich vytvrzovací doba je poměrně krátká. Nejdůležitějším znakem je to, že pryskyřice vyrobené způsobem podle vynálezu mají obsah volného formaldehydu stejný nebo nižší než 0,15 %, čehož se nemohlo dosáhnout podle stavu techniky.
Způsob podle vynálezu je lepší oproti dřívějším způsobům výroby močovinoformaldehydových pryskyřic, protože podle těchto způsobů měly získané pryskyřice s nízkým molárním poměrem formaldehydu к močovině špatnou stabilitu a špatnou reaktivitu.
Překližky a dřevotřískové desky vyrobené za použití pryskyřic získaných způsobem podle vynálezu mají dobré mechanické vlastnosti a vodovzdornost. Kromě toho je obsah volného formaldehydu v těchto deskách nižší než připouští norma DIN El = 10 mg/100 g desky.
Způsob podle vynálezu je objasněný v následujících příkladech.
Přikladl .
Použije se reaktor vybavený míchadlem. Reakční směs se během kondenzace míchá. .
Do reaktoru se dá 2 500 kg 40% formalínu a neutralizuje se za stálého míchání 40% roztokem hydroxidu sodného na pH 7,4. Přidá se 1 000 kg močoviny a směs se potom zahřívá na teplotu 82 až 83 °C. Při této teplotě se pH upraví na 7,2. Kondenzace se provádí za těchto podmínek 30 minut. Potom se pH upraví roztokem kyseliny mravenčí na 5,4. V kondenzaci se pokračuje při 8tejné teplotě, dokud nemá reakční směs viskozitu 28 mPa.s, měřeno Brookfieldovým viskozimetrem (vřeteno č. 1) při 65 °C.
Okamžitě se přidá druhá dávka (100 kg) močoviny. V kondenzaci se pokračuje při stejné teplotě, dokud nemá reakční směs Brookfieldovou viskozitu (vřeteno č. 1) 68 mPa.s, měřeno při 65 °C. pH reakční směsi se potom upraví přídavkem 40% roztoku hydroxidu sodného na 6,1.
Přidá se třetí dávka (640 kg) močoviny, takže konečný molární poměr celkového formaldehydu к celkové močovině je 1,15:1. Zahřívání se přeruší a závěrečný stupeň kondenzace se provádí 25 minut pouze za míchání. Na konci této doby klesne teplota reakční směsi asi na 60 °C.
Reakční směs se odpaří za částečného vakua při teplotě 54 až 57 °C na obsah 68 % pevné látky. Potom se ochladí asi na 38 °C a pH se upraví 40% roztokem hydroxidu sodného na konečnou hodnotu 7,1. Produkt se skladuje při 20 °C.
Příklad 2
V reaktoru vybaveném míchadlem se nejprve neutralizuje za stálého míchání 2 500 kg 40% formalínu 40% roztokem hydroxidu sodného na pH 7,4. Potom se přidá 1 000 kg močoviny a směs se zahřívá na 85 °C. Při této teplotě se upraví pH na hodnotu 7,1 a reakční směs se potom kondenzuje 30 minut. Potom se upraví pH roztokem kyseliny mravenčí na 4,8. Kondenzace pokračuje, dokud nemá reakční směs Brookfieldovou viskozitu (vřeteno č. 1) 24 mPa.s, měřeno při 65 °C.
Potom se přidá další množství močoviny (110 kg). Pokračuje se v kondezaci, až má reakční směs Brookfieldovou viskozitu (vřeteno č. 1) 40 mPa.s, měřeno při 65 °C. V tomto stupni se upraví pH 40% roztokem hydroxidu sodného na hodnotu 5,8.
Přidá se třetí dávka močoviny (223 kg), zatímco se udržuje reakční teplota při 85 °C. Kondenzace pokračuje, až má reakční směs Brookfieldovu viskozitu (vřeteno č. 1) 50 mPa.s, měřeno při 65 °C. pH se upraví 40% roztokem hydroxidu sodného na hodnotu 6,2. Zahřívání se potom přeruší.
Přidá se čtvrtá dávka (467 kg) močoviny, takže konečný molární poměr veškerého formaldehydu к veškeré močovině je 1,10:1. Teplota se nechá během 20 minut volně poklesnout. Reakční směs se ochladí na 35 °C a potom se pH upraví 40% roztokem hydroxidu sodného na hodnotu 7,2. Získaná pryskyřice se ochladí na 20 °C a při této teplotě se uskladní. Pryskyřice je vhodná pro výrobu překližek, protože nenastává dehydratace.
Během výše uvedeného kondenzačního procesu se reakční směs míchá. .
Vlastnosti močovinoformaldehydových pryskyřic získaných v příkladu 1 a 2 jsou uvedeny v tabulce I. Obsah volného formaldehydu byl stanoven šulfitovou metodou. V obou pryskyřicích je nižší než 0,15 %.
Tabulka I
Vlastnosti | Příklad 1 | Příklad 2 |
Molární poměr formaldehydu к močovině | 1,15:1 | 1,10:1 |
Obsah pevné látky (%) | 65,8 | 50,2 |
Hustota při 20 °C (g/cm3) | 1,31 | 1/21 |
Brookfieldova viskozita | ||
(vřeteno č. 1) při 20 °C (mPa.s) | 750 | 182 |
pH | 7/1 | 7/2 |
Volný formaldehyd (% hmot;) | 0,13 | 0,11 . |
Stabilita při 20 °C (týdny) | 4 | 4 |
Vlastnosti dřevotřískových desek vyrobených za použití močovinoformaldehydové pryskyřice z příkladu 1 a 2 jsou uvedeny v tabulce II.
Tabulka II
Vlastnosti | Příklad 1 | Příklad 2 |
Močovinoformaldehydová pryskyřice (%) | 100 | 100 |
Tvrdidlo (NH4C1) | 1 | 1 |
Doba gelace jádra při 100 °C (s) | 87 | 86 |
Doba povrchové gelace při 100 °C (s) | 455 | 250 |
Pevnost v ohybu (MPa) | 18,6 | 19,7 |
Vnitřní vazba (MPa) | 0,55 | 0,51 |
Volný formaldehyd (mgHCHO/100 g desky) | 9,2 | 8,7 |
Byly provedeny různé testy, kde bylo použito dýhy tropického druhu tvrdého dřeva za tvorby 3vrstvé překližky pojené pryskyřicemi vyrobenými způsobem podle vynálezu. Tabulka III uvádí výsledky získané s různými typickými lepidlovými směsmi za použití uvedených pryskyřic.
Tabulka III ,
Molární poměr formal-
dehydu к močovině | 1,105 | 1,105 | 1,111 | 1,111 | 1,12 | 1,12 |
Pryskyřice s obsahem 50 % pev- | ||||||
ných látek (hm. díly) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
NH4C1 20 % (hm. díly) | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Pšeničná mouka (hm. díly) | 22,5 | 22,5 | 22,5 | 22,5 | 22,5 | 22,5 |
Voda (hm. díly) | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7/5 |
Lepidlo rozetřené v g/m^ | ||||||
(zdvojené lepidlové čáry) | 344 | 344 | 344 | 344 | 344 | 344 |
Doba gelace při 100 °C | ||||||
(min + s) | 1 + 37 | 1 + 42 | 1 + 31 | 1 + 30 | 1 + 26 | 1 + 31 |
Počáteční viskozita | ||||||
v mPa.s 1 | 625 | 1 750 | 1 810 2 | 625 2 | 000 2 | 300 |
Doba použitelnosti | ||||||
měřená do 6 000 mPa.s(h) | 7 | 7 | 6 | 8 | 9 | |
Doba lisování za studená | ||||||
(min) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
Teplota lisování za * | ||||||
horka (°C) | 105 | 105 | 105 | 105 | 105 | 105 |
Doba lisování za horka (min) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Lisovací tlak (MPa) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Průměrná pevnost ve střihu | ||||||
za mokra (MPa) | 1,29 | 1,24 | 1,18 | 1,31 | 1,21 | 1,29 |
Formaldehydová emise | ||||||
2 h zkušební metoda | 0,23 | 0,16 | 0,28 | 0,31 | 0,46 | 0,69 |
v exsikátoru ^ug/ml)
Příklad 3
Tento příklad srovnává použití pryskyřice s nízkým obsahem volného formaldehydu připravené způsobem podle vynálezu při výrobě dřevotřískových desek s použitím močovinoformaldehydových pryskyřic podle stavu techniky.
Tyto lepidlové směsi jsou následující:
2
Močovinoformaldehydová pryskyřice 65% podle stavu techniky mající molární 3 077 poměr M:F 1,27:1 (g)
Močovinoformaldehydová pryskyřice 65%
připravená jako v příkladu 1 mající | - | 3 077 |
molární poměr M:F 1,15:1 (g) | ||
Amoniak 25° Baumé (g> | 10 | - |
Tvrdidlo (15% roztok chloridu amonného (g) | 400 | 400 |
Parafinová emulze 50% (g) | 250 | 250 |
Voda (g) | 263 | 273 |
Celkem (g) | 4 000 | 4 000 |
Doba gelace (s) | 80 | 76 |
Jednovrstvé desky se v laboratoři lisují při postřiku 25 kg dřevěných třísek těmito směsmi. Desky se lisují 10,9 a 8 s/mm. Tloušťka desky je 17,3 mm. Teplota lisování je 200 °C a tlak je 3,43 MPa. Rozměry vyrobené desky jsou 40x56 cm.
Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce a představují průměrné hodnoty.
1
Hustota (kg/m ) | 691 | 681 |
Pevnost v ohybu (MPa) | 19,6 | 18,9 |
Pevnost v tahu (MPa) | 0,56 | 0,5! |
2hodinové bobtnání vrstvy (%) | 9,8 | 10,5 |
24hodinové bobtnání vrstvy (%) | 25,5 | 26,0 |
Volný formaldehyd | 18,5 | 8,1 |
(mg/100 g suché desky) |
Výše uvedené výsledky dokazují, že desky vyrobené s pryskyřicí připravenou způsobem podle vynálezu mají velice nízký obsah volného formaldehydu, který je pod 10 mg/100 g suché desky (a proto vyhovují normě DIN El). Mechanické vlastnosti těchto desek nejsou zhoršeny ve srovnání s deskami vyrobenými s pryskyřicemi podle satvu techniky.
Claims (4)
1. Způsob přípravy močovinoformaldehydové pryskyřice mající velice nízký molární poměr formaldehydu к močovině, vyznačený tím, že se močovina a formaldehyd smíchají v molárním poměru močoviny к formaldehydu 1,0:2,0 a směs se zahřívá za alkalických podmínek na teplotu 80 až
85 °C, potom se pH upraví na hodnotu v rozmezí 7,0 až 7,4 a směs se kondenzuje 30 minut při stejné teplotě, potom se pH upraví na hodnotu v rozmezí 4,8 až 5,8 a v kondenzaci se pokračuje za kyselých podmínek při stejné teplotě, dokud se nedosáhne viskozity v rozmezí 15 až 50 mPa.s, molární poměr močoviny к formaldehydu se upraví přidáním močoviny na hodnotu v rozmezí 1:1,80 až 1:1,90 a v kondenzaci se pokračuje za kyselých podmínek při stejné teplotě, dokud se nedosáhne viskozity v rozmezí 35 až 80 mPa.s, pH se potom urpaví na hodnotu v rozmezí 5,8 až 6,5 a konečný molární poměr močoviny к formaldehydu se upraví přidáním močoviny na hodnotu v rozmezí 1,0:1,0 až 1,0:1,30, načež se nechá teplota poklesnout a když klesne teplota pod 50 °C, upraví se konečné pH na hodnotu v rozmezí 7,0 až 8,0.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se pH upraví při provádění kondenzace za kyselých podmínek na hodnotu 5,0.
3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že konečný molární poměr močoviny к formaldehydu se upraví na hodnotu v rozmezí 1,0:1,0 až 1,0:1,30.
4. Způsob podle bodu 1 až 3, vyznačený tím, že konečné pH se upraví na hodnotu 7,2-0,1.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB08332962A GB2150939B (en) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | A process for preparing urea-formaldehyde resins |
CN85104298.8A CN1005718B (zh) | 1983-12-09 | 1985-06-04 | 具有极低甲醛对尿素摩尔比的脲甲醛树脂的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS938984A2 CS938984A2 (en) | 1987-08-13 |
CS256385B2 true CS256385B2 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=25741730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS849389A CS256385B2 (en) | 1983-12-09 | 1984-12-05 | Method of urea formaldehyde resin preparation with superlow formaldehyde-urea molecular ratio |
Country Status (34)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4603191A (cs) |
JP (1) | JPS6134010A (cs) |
CN (1) | CN1005718B (cs) |
AT (1) | AT383355B (cs) |
AU (1) | AU569207B2 (cs) |
BE (1) | BE901236A (cs) |
BG (1) | BG43694A3 (cs) |
BR (1) | BR8406271A (cs) |
CA (1) | CA1242840A (cs) |
CH (1) | CH663213A5 (cs) |
CS (1) | CS256385B2 (cs) |
DD (1) | DD235877A5 (cs) |
DE (1) | DE3444203A1 (cs) |
DK (1) | DK585284A (cs) |
ES (1) | ES538374A0 (cs) |
FI (1) | FI79332B (cs) |
FR (1) | FR2556351B1 (cs) |
GB (1) | GB2150939B (cs) |
GR (1) | GR81139B (cs) |
HU (1) | HU194921B (cs) |
IL (1) | IL73647A (cs) |
IT (1) | IT1178271B (cs) |
LU (1) | LU85673A1 (cs) |
NL (1) | NL8403699A (cs) |
NO (1) | NO160852B (cs) |
NZ (1) | NZ210396A (cs) |
PL (1) | PL142931B1 (cs) |
PT (1) | PT79643B (cs) |
RO (1) | RO90378A (cs) |
SE (1) | SE458363B (cs) |
SG (1) | SG57787G (cs) |
SU (1) | SU1454254A3 (cs) |
YU (1) | YU44480B (cs) |
ZA (1) | ZA849088B (cs) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2192005B (en) * | 1986-06-27 | 1989-12-13 | Ciba Geigy Ag | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins |
GB8715305D0 (en) * | 1987-06-30 | 1987-08-05 | Ciba Geigy Ag | Process |
FR2625204B1 (fr) * | 1987-12-23 | 1991-12-06 | Charbonnages Ste Chimique | Nouveau procede de fabrication des resines uree-formol |
FR2625207B1 (fr) * | 1987-12-23 | 1991-12-06 | Charbonnages Ste Chimique | Nouveau procede de preparation de resines aminoplastes a tres faible degagement de formol |
DD283732A7 (de) * | 1988-10-21 | 1990-10-24 | ������@�����`������@ ���@������� k�� | Verfahren zur herstellung eines reaktiven harnstoff-formaldehyd-harz-leimes |
US5110898A (en) * | 1988-11-28 | 1992-05-05 | Georgia-Pacific Corporation | Method for manufacturing amino-aldehyde compositions |
US4960856A (en) * | 1988-11-28 | 1990-10-02 | Georgia-Pacific Corporation | Urea-formaldehyde compositions and method of manufacture |
US5362842A (en) * | 1993-09-10 | 1994-11-08 | Georgia Pacific Resins, Inc. | Urea-formaldehyde resin composition and method of manufacture thereof |
EP0743331A4 (de) * | 1994-02-08 | 1997-01-07 | N T Predpr Ligand | Verfahren zum herstellen von einem carbamid-formaldehyd-harz und ein kondensat zu seiner herstellung |
US5674971A (en) * | 1995-06-06 | 1997-10-07 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Urea-formaldehyde resin composition and method of preparation thereof |
US5681917A (en) * | 1996-03-26 | 1997-10-28 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Low mole ratio melamine-urea-formaldehyde resin |
US5684118A (en) * | 1996-03-26 | 1997-11-04 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Method of scavenging formaldehyde using a low mole ratio melamine-urea-formaldehyde resin |
RU2160744C1 (ru) * | 1999-08-06 | 2000-12-20 | Горловское открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы |
US6548625B2 (en) | 2001-03-23 | 2003-04-15 | Cytec Technology Corp. | Stable liquid melamine urea formaldehyde resins, hardeners, adhesive compositions, and methods for making same |
CN100344720C (zh) * | 2006-03-30 | 2007-10-24 | 浙江林学院 | 环保型低成本脲醛树脂胶生产方法 |
CN101289567B (zh) * | 2007-04-16 | 2010-07-21 | 天津优宁福姆建筑节能科技开发有限公司 | 一种脲醛树脂发泡保温材料 |
MX2010002535A (es) * | 2007-09-21 | 2010-07-02 | Saint Gobain Abrasives Inc | Metilol de melamina para productos abrasivos. |
US20090291286A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-11-26 | Ziming Shen | Laminate manufacturing system, method, and article of manufacture |
CN101245129B (zh) * | 2008-04-01 | 2010-06-02 | 河北大学 | 一种自升温生产脲醛树脂的方法 |
RU2437897C1 (ru) * | 2010-05-25 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Способ получения карбамидоформальдегидных смол |
EP2638086A4 (en) * | 2010-11-10 | 2016-09-07 | Georgia Pacific Chemicals Llc | PROCESS FOR THE PREPARATION AND USE OF AMINO ALDEHYDE RESINS |
RU2537620C2 (ru) * | 2013-04-25 | 2015-01-10 | Вячеслав Ефимович Цветков | Способ изготовления карбамидоформальдегидного олигомера |
US20240301198A1 (en) * | 2023-03-09 | 2024-09-12 | Hexion Inc. | Urea Formaldehyde Resin Compositions, Methods of Making, and Uses Thereof |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2810710A (en) * | 1955-06-10 | 1957-10-22 | Borden Co | Urea formaldehyde condensation product |
US3183200A (en) * | 1961-04-27 | 1965-05-11 | Hercules Powder Co Ltd | Preparation of liquid urea-formaldehyde condensates and condensates so produced |
US3816376A (en) * | 1971-03-02 | 1974-06-11 | Basf Ag | Continuous manufacture of amino resin solutions |
DE2334380B1 (de) * | 1973-07-06 | 1974-09-05 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung eines Holzleims |
FI70385C (fi) * | 1978-04-28 | 1991-08-27 | Casco Ab | Saett att framstaella cellulosabaserade skivmaterial och komposition haerfoer. al och komposition haerfoer |
IT1209203B (it) * | 1980-04-10 | 1989-07-16 | Montedison Spa | Collante ureico a basso sviluppo di formaldeide ed alto valore di tack. |
US4410685A (en) * | 1982-09-10 | 1983-10-18 | Borden, Inc. | Hydrolytically stable urea-formaldehyde resins and process for manufacturing them |
US4409293A (en) * | 1982-09-10 | 1983-10-11 | Borden, Inc. | Wood composites of low formaldehyde emission |
US4501851A (en) * | 1982-09-10 | 1985-02-26 | Borden, Inc. | Urea-formaldehyde precursor |
-
1983
- 1983-12-09 GB GB08332962A patent/GB2150939B/en not_active Expired
-
1984
- 1984-11-21 ZA ZA849088A patent/ZA849088B/xx unknown
- 1984-11-27 AT AT0375584A patent/AT383355B/de not_active IP Right Cessation
- 1984-11-27 IL IL73647A patent/IL73647A/xx unknown
- 1984-11-27 US US06/675,195 patent/US4603191A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-27 CA CA000468663A patent/CA1242840A/en not_active Expired
- 1984-11-29 FI FI844697A patent/FI79332B/fi not_active Application Discontinuation
- 1984-11-30 AU AU36098/84A patent/AU569207B2/en not_active Ceased
- 1984-11-30 NZ NZ210396A patent/NZ210396A/en unknown
- 1984-11-30 CH CH5733/84A patent/CH663213A5/de not_active IP Right Cessation
- 1984-12-03 GR GR81139A patent/GR81139B/el unknown
- 1984-12-04 DE DE19843444203 patent/DE3444203A1/de not_active Withdrawn
- 1984-12-05 CS CS849389A patent/CS256385B2/cs unknown
- 1984-12-05 BG BG067779A patent/BG43694A3/xx unknown
- 1984-12-05 SE SE8406166A patent/SE458363B/sv unknown
- 1984-12-05 NL NL8403699A patent/NL8403699A/nl not_active Application Discontinuation
- 1984-12-05 RO RO84116534A patent/RO90378A/ro unknown
- 1984-12-06 DD DD84270386A patent/DD235877A5/de unknown
- 1984-12-07 PT PT79643A patent/PT79643B/pt unknown
- 1984-12-07 YU YU2076/84A patent/YU44480B/xx unknown
- 1984-12-07 DK DK585284A patent/DK585284A/da unknown
- 1984-12-07 BR BR8406271A patent/BR8406271A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-12-07 PL PL1984250797A patent/PL142931B1/pl unknown
- 1984-12-07 HU HU844544A patent/HU194921B/hu not_active IP Right Cessation
- 1984-12-07 FR FR848418720A patent/FR2556351B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1984-12-07 LU LU85673A patent/LU85673A1/de unknown
- 1984-12-07 BE BE0/214136A patent/BE901236A/fr not_active IP Right Cessation
- 1984-12-07 SU SU843823258A patent/SU1454254A3/ru active
- 1984-12-07 ES ES538374A patent/ES538374A0/es active Granted
- 1984-12-07 NO NO844905A patent/NO160852B/no unknown
- 1984-12-07 IT IT49269/84A patent/IT1178271B/it active
- 1984-12-08 JP JP25985084A patent/JPS6134010A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-04 CN CN85104298.8A patent/CN1005718B/zh not_active Expired
-
1987
- 1987-07-09 SG SG577/87A patent/SG57787G/en unknown
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS256385B2 (en) | Method of urea formaldehyde resin preparation with superlow formaldehyde-urea molecular ratio | |
US4410685A (en) | Hydrolytically stable urea-formaldehyde resins and process for manufacturing them | |
US4997905A (en) | Process for the preparation of aminoplastic resins having very low formaldehyde emission rates | |
US3422068A (en) | Method of producing an ortho-directed phenolic resin by condensing phenol and hcho in the presence of a bivalent metal ion and then adding resorcinol,and the resultant product | |
US8088881B2 (en) | Storage stable melamine-urea-formaldehyde resins and applications thereof | |
AU605504B2 (en) | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins | |
US4482699A (en) | Low emitting aqueous formulations of aminoplast resins and processes for manufacturing them | |
CA2128912A1 (en) | Modified phenol-aldehyde resin and binder system | |
US4831089A (en) | Method for the production of amino resin | |
US5008365A (en) | Process for the manufacture of urea-formaldehyde resins containing melamine | |
EP1127085B1 (en) | Cyclic urea-formaldehyde prepolymer-modified melamine-containing resins, and use in binders for cellulosic-based composites | |
US4968773A (en) | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins | |
Pizzi | Urea and melamine aminoresin adhesives | |
US8124718B2 (en) | Aminoplast resin of high performance for lignocellulosic materials | |
US3629176A (en) | Non-resinous compositions containing a urea-formaldehyde reaction product and melamine | |
SK86096A3 (en) | Binders for the production of lignocellulose-containing mouldings | |
IE60045B1 (en) | Manufacture of fibreboard | |
WO2005010119A2 (en) | Adhesive composition comprising a formaldehyde-containing aminoplast resin and a catalysing compound | |
PL175865B1 (pl) | Sposób modyfikacji żywic mocznikowo-formaldehydowych |