DE2109754B2 - Process for the continuous Her position of aminoplast solutions - Google Patents

Process for the continuous Her position of aminoplast solutions

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DE2109754B2 DE19712109754 DE2109754A DE2109754B2 DE 2109754 B2 DE2109754 B2 DE 2109754B2 DE 19712109754 DE19712109754 DE 19712109754 DE 2109754 A DE2109754 A DE 2109754A DE 2109754 B2 DE2109754 B2 DE 2109754B2
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    • C08G12/12Ureas; Thioureas

Description

Als Aminoplastbildner kommt vor allem Harnstoff in Betracht. Man kann jedoch auch Dicyandiamid oder Melamin oder Gemische dieser Stoffe mit Harnstoff verwenden.The main aminoplast former is urea. However, one can also use dicyandiamide or use melamine or mixtures of these substances with urea.

Der Harnstoff wird in der Regel in 50- bis 90%igen wäßrigen Lösungen angewandt. Vorteilhaft verwendet man unmittelbar eine wäßrige Lösung, wie sie bei der Harnstoffsynthese anfällt. Man kann aber auch eine Lösung von Harnstoff oder einem anderen Aminoplastbildner in wäßriger Formaldehydlösung von neutralem oder schwach saurem pH verwenden.The urea is usually 50 to 90% igen aqueous solutions applied. An aqueous solution is advantageously used immediately, as in the Urea synthesis occurs. But you can also use a solution of urea or another aminoplast former Use in aqueous formaldehyde solution of neutral or weakly acidic pH.

Den Formaldehyd setzt man in Form der handelsüblichen 30- bis 45%igen Lösungen ein. Man kann jedoch auch von wäßrigen Lösungen eines Vorkondensats aus Formaldehyd und z. B. Harnstoff, das einen Überschuß an Formaldehyd enthält und durch Absorption von Formaldehyd-Gas in wäßriger Harnstofi-Lösung erhalten werden kann, oder einem Vorkondensat aus Harnstoff und Formaldehyd ausgehen.The formaldehyde is used in the form of commercially available 30 to 45% solutions. One can but also of aqueous solutions of a precondensate of formaldehyde and z. B. Urea, the one Contains excess formaldehyde and by absorbing formaldehyde gas in aqueous urea solution can be obtained, or go out from a precondensate of urea and formaldehyde.

Als basischen Bestandteil in der Katalysatorlösung verwendet man Ammoniak oder Amine oder Gemische von beiden, wobei jedoch Ammoniak bevorzugt ist. Als Amine kommen niedermolekulare ein- und mehrwertige Alkylamine und Hydroxyalkylamine in Betracht. Im einzelnen seinen geannt: Methylamin, Äthylamin, Mono-, Di- oder Triäthanolamin oder Äthylendiamin.Ammonia or amines or mixtures are used as the basic component in the catalyst solution of both, but ammonia is preferred. The amines are low molecular weight and polyvalent alkylamines and hydroxyalkylamines into consideration. In detail its named: methylamine, Ethylamine, mono-, di- or triethanolamine or ethylenediamine.

Als Säuren verwendet man anorganische oder organische Säuren, mit einem pK-Wert von kleiner als 4,0, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Chloressigsäure, Oxalsäure, Maleinsäure und insbesondere Ameisensäure oder deren saure Salze.The acids used are inorganic or organic acids with a pK value of less than 4.0, such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, chloroacetic acid, oxalic acid, Maleic acid and especially formic acid or its acidic salts.

Man setzt die Mischung aus Base und Säure bevorzugt in Form einer wäßrigen Lösung ein, wobei man einen erheblichen Überschuß an Amin anwendet, der je nach molarem Verhältnis der Hauptreaktionskomponente und mittlerer Verweilzeit in der Kess^lkaskade im Bereich von VaI Amin zu VaI Säure zwischen 10 und 150, vorzugsweise zwischen 15 und 100, gewählt wird.The mixture of base and acid is preferably used in the form of an aqueous solution, with uses a substantial excess of amine, depending on the molar ratio of the main reaction component and mean residence time in the boiler cascade in the range from VaI amine to VaI acid between 10 and 150, preferably between 15 and 100, is selected.

Die Reaktion wird bei Siedetemperaturen oder nahe der Siedetemperatur der Lösung ausgeführt, d. h. zwischen ungefähr 90 und 105° C.The reaction is carried out at or near the boiling point of the solution; H. between approximately 90 and 105 ° C.

Für die Rührkesselkaskade verwendet man Rührkessel üblicher Bauart. Zweckmäßigerweise werden Rührkessel gleicher Größe verwendet, doch können zur Erhöhung der Verweilzeit einzelne Kessel, insbesondere der zweite Rührkessel, größer gewählt werden. Es ist technisch vorteilhaft, wenn man in diesem Fall den zweiten Rührkessel in zwei Rührkessel aufteilt, so daß die Kaskade vorzugsweise aus vier Rührkesseln oder in einer besonder bevorzugten Ausführungsform aus fünf gleichen Rührkesseln besteht.For the stirred kettle cascade, conventional stirred kettles are used. Appropriately be Stirring vessels of the same size are used, but individual vessels, in particular, can be used to increase the residence time the second stirred tank can be chosen larger. It is technically beneficial to go into this case divides the second stirred kettle into two stirred kettles, so that the cascade preferably consists of four stirred kettles or in a particularly preferred embodiment consists of five identical stirred kettles.

Die Rührkessel schaltet man zweckmäßigerweise stufenweise hintereinander, so daß aus einem Überlauf die Lösung durch die Schwerkraft aus dem ersten Kessel in den zweiten und so fort überfließt. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Überlauf in den jeweils nächsten Kessel über ein Rohr geschieht, das in diesen Kessel tief eintaucht, so daß eine vollständige und gleichmäßige Rückvermischung mit dem Kesselinhalt eintritt.The stirred kettles are expediently switched one after the other so that there is an overflow the solution overflows by gravity from the first kettle into the second and so on. It has proved to be particularly advantageous when the overflow into the next boiler via a pipe happens that is deeply immersed in this boiler, so that a complete and even backmixing enters with the contents of the boiler.

Im einzelnen geht man bei der erfindungsgemäßen Reaktion so vor, daß man wäßrige Lösungen der Reaktionspartner Formaldehyd und z. B. Harnstoff in einer Mischzone mit einer Katalysatorlösung vermischt und anschließend sofort in den ersten Reaktor der Rührkesselkaskade einführt. Durch Vorwärmen der einzelnen Lösungen auf etwa 50 bis 60° C wird erreicht, daß sich bereits im ersten Reaktionskessel eine Temperatur von ungefähr 950C einstellt, so daß in den folgenden Rührkesseln infolge der schwach exothermen Reaktion ohne weitere Energiezufuhr der Siedepunkt erreicht und eingehalten werden kann.In detail, one proceeds in the reaction according to the invention in such a way that aqueous solutions of the reactants formaldehyde and z. B. urea mixed in a mixing zone with a catalyst solution and then immediately introduced into the first reactor of the stirred tank cascade. By preheating the individual solutions to about 50 to 60 ° C is achieved that a temperature of about 95 0 C is established in the first reaction vessel, so that achieved in the following stirred vessels due to the weakly exothermic reaction without further supply of energy, the boiling point and maintained can.

Der Aminoplastbildner wird dabei in mindestens 2, bevorzugt 3 oder 4 Anteilen verschiedenen Rührkesseln zudosiert. Dabei sollen bei vier Rührkesseln folgende Molverhältnisse von Formaldehyd und Aminoplastbildner, insbesondere Harnstoff, eingehalten werden.The aminoplast former is used in at least 2, preferably 3 or 4, parts of different stirred kettles metered in. The following molar ratios of formaldehyde and should be used for four stirred tanks Aminoplast formers, especially urea, are observed.

Rührkessel 1: Molverhältnis FA zu HA =
2,1 bis 3, bevorzugt 2,1 bis 2,5;
Stirring tank 1: molar ratio FA to HA =
2.1 to 3, preferably 2.1 to 2.5;

Rührkessel 2: Molverhältnis FA zu HA =Stirring kettle 2: molar ratio FA to HA =

1,8 bis 2,6, bevorzugt 1,9 bis 2,4;1.8 to 2.6, preferably 1.9 to 2.4;

Rührkessel 3: Molverhältnis FA zu HA =Stirring vessel 3: molar ratio FA to HA =

1,6 bis 2,4, bevorzugt J,7 bis 2,2;
Rührkessel 4: Molverhältnis FA zu HA =
1.6 to 2.4, preferably J, 7 to 2.2;
Stirring kettle 4: molar ratio FA to HA =

1,4 bis 2,2, bevorzugt 1,5 bis 2,1.1.4 to 2.2, preferably 1.5 to 2.1.

Bei Verwendung von Vorkondensat-Lösungen aus Formaldehyd und Harnstoff werden innerhalb der angegebenen Molverhältnis-Bereiche bevorzugt die höheren gewählt, während bei Einsatz von Formaldehyd-Lösungen die niedrigeren Werte bevorzugt werden.When using precondensate solutions of formaldehyde and urea, the specified molar ratio ranges prefer the higher values are chosen, while the lower values are preferred when formaldehyde solutions are used will.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es wichtig, daß in. den einzelnen Reaktionskesseln die angegebenen abgestuften pH-Bereiche eingehalten werden, so daß in dem jeweils folgenden Rührkessel ein deutlich tieferer pH-Wert als in dem vorangehenden Rührkessel vorherrscht. Die von einem Rührkessel zum folgenden überlaufende Reaktionslösung gelangt somit infolge der schnellen Durchmischung praktisch sofort in ein Reaktionsmedium mit tieferem pH-Wert. Da die Geschwindigkeit der Kondensationsreaktion mit der Konzentration an Wasserstoffionen ansteigt, werden demnach auch sprunghaft höhere gleichmäßige Vernetzungsgeschwindigkeiten eingestellt.In the process according to the invention it is important that the specified in the individual reaction vessels graded pH ranges are maintained, so that in each subsequent stirred tank a clearly lower pH than prevails in the preceding stirred tank. The one from one stirred kettle to the next Overflowing reaction solution thus arrives practically immediately as a result of the rapid mixing in a reaction medium with a lower pH value. Since the speed of the condensation reaction with As the concentration of hydrogen ions increases, they are accordingly also leaps and bounds higher and more uniform Networking speeds set.

Die Einstellung des für die Kondensationsreaktion notwendigen pH-Bereichs kann auf einmal durch Zugabe einer geeigneten Katalysatorlösung zusammen mit den Hauptkomponenten Formaldehyd bzw. formaldehydhaltiges Vorkondensat und Aminoplastbildner in eine unmittelbar vor den ersten Rührkessel eingeschaltete Mischzone geschehen. Es ist auch möglich, die angegebenen pH-Wertbereiche durch ZugabeThe pH range required for the condensation reaction can be set at once Addition of a suitable catalyst solution together with the main components formaldehyde or formaldehyde-containing Precondensate and aminoplast formers in one immediately in front of the first stirred tank activated mixing zone happen. It is also possible to increase the specified pH value ranges by adding

von den pH-regelnden Komponenten in die einzelnen Rührkessel einzustellen. Die Wahl der pH-Stufen wird bestimmt durch Zahl und Größe der einzelnen Rührkessel, d. h. durch die mittlere Verweilzeit in den jeweiligen Kesseln sowie durch Menge und Zusammen-of the pH-regulating components in the individual stirred kettles. The choice of pH levels is made determined by the number and size of the individual stirred kettles, d. H. by the mean residence time in the respective Boilers as well as by quantity and combination

setzung des Katalysators. Durch geeignete Wahl können deshalb die erforderlichen pH-Wertbereiche durch einmalige Zugabe des Katalysators in die Mischzone vor dem ersten Rührkessel eingestellt werden.
Die Dosierung wird dabei jeweils so gehandhabt,
setting of the catalyst. By making a suitable choice, the required pH value ranges can therefore be set by adding the catalyst once to the mixing zone upstream of the first stirred tank.
The dosage is handled in such a way that

daß anfangs, d. h. in der Mischzone, bei niedrigerer Temperatur sich ein im alkalischen Bereich liegender pH-Wert einstellt, daß im ersten Rührkessel eine neutrale bis schwach saure Reaktion vorliegt, und daß in den folgenden Kesseln eine jeweils weiter im saurenthat initially, d. H. in the mixing zone, at a lower temperature there is one in the alkaline range pH adjusts that a neutral to weakly acidic reaction is present in the first stirred tank, and that in the following kettles one further in the acidic

Bereich liegende pH-Stufe erreicht wird. So können in einer Rührkesselkaskade, die aus fünf gleich großen Rührkesseln besteht, folgende Abstufungen gewählt werden:Range lying pH level is reached. In a stirred tank cascade, five of the same size Stirred tanks, the following levels can be selected:

Ausgangs-pH der Mischung: 7,3 bis 8,3Starting pH of the mixture: 7.3 to 8.3

pH in Kessel 1 6,0 bis 7,0pH in kettle 1 6.0 to 7.0

pH in Kessel 2 5,0 bis 6,0pH in Kettle 2 5.0 to 6.0

pH in Kessel 3 4,5 bis 5,0pH in Kettle 3 4.5 to 5.0

pH in Kessel 4 4,0 bis 4,5pH in kettle 4 4.0 to 4.5

pH in Kessel 5 6,5 bis 7;5pH in kettle 5 6.5 to 7 ; 5

Die Verweilzeit bei dem erfindungsgemäüen Verfahren beträgt in dem basischen pH-Bereich in der Mischzone in der Regel zwischen 5 und 25 Sekunden; in den darauffolgenden übrigen pH-Stufen beträgt die Verweilzeit jeweils ungefähr 5 bis 15 Minuten.The residence time in the process according to the invention is generally between 5 and 25 seconds in the basic pH range in the mixing zone; in the The residence time for the other subsequent pH stages is approximately 5 to 15 minutes in each case.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man 30- bis 60%ige Leindösungen herstellen. Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Harzlösungen zeichnen sich durch eine besonders gute Lagerstabilität aus. Der Verfahrensablauf ist weit weniger störanfällig als bei bisher bekannten Verfahren, da bei Ausfall von Energie oder Einsatzstoffen jeder einzelne Rührkessel sofort neutralisiert und abgekühlt werden kann. Durch die Rückvermischung können Betriebszeiten bis zu 3000 Stunden ohne Abstellung zur erforderlichen Beseitigung der Krustenbildung erreicht werden. Die Reinigung der Anlage ist dann in wenigen Stunden möglich. Ferner kann der Durchsatz von dem Ein- bis Dreifachen unter völliger Erhaltung der Typkonformität des Produkts variiert werden. Bemerkenswerterweise ist die hier beschriebene Herstellung von Harzlösungen in einer Rührkesselkaskade auch mit geringem Personalaufwand möglich. Es können zwei Straßen von einem Mann überwacht und gewartet werden.The process according to the invention can be used to produce 30 to 60% linseed solutions. The after Resin solutions produced by new processes are distinguished by a particularly good storage stability. Of the The process sequence is far less susceptible to failure than in previously known processes, because of the failure of energy or input materials, each individual stirred tank can be neutralized and cooled immediately. Through the Backmixing can lead to operating times of up to 3000 hours without having to be shut down for necessary removal the crust formation can be achieved. The system can then be cleaned in a few hours. Furthermore, the throughput can be one to three times with complete preservation of the type conformity of the product can be varied. Noteworthy is the preparation of resin solutions described here in a stirred tank cascade also possible with little personnel expenditure. It can be two streets from to be monitored and serviced by a man.

Die so hergestellten Lösungen können unter vermindertem Druck in an sich bekannter Weise zu konzentrierten Harzlösungen (etwa 60 bis 75% Feststoff-Anteil) eingedampft oder in Sprühtrocknern zu Festharzpulver getrocknet werden.The solutions prepared in this way can be concentrated under reduced pressure in a manner known per se Resin solutions (about 60 to 75% solids content) evaporated or in spray dryers to solid resin powder to be dried.

Beispiel 1example 1

Man mischt stündlich und kontinuierlich 1400 Gewichtsteile wäßrige Formaldehydlösung (35%ig) mit 532 Gewichtsteilen Harnstoff lösung (80 %ig) und 49,4 Gewichtsteile einer wäßrigen Lösung, die 10 Gewichtsteile Ammoniak und 0,25 Gewichtsteile Ameisensäure enthält, in einer Mischzone und leitet die Mischung nach einer Verweilzeit von etwa 20 Sekunden in den ersten von vier Behältern einer Reaktorkaskade ein. Nach einer mittleren Verweilzeit von etwa 12 Minuten gelangt die Lösung jeweils in das folgende Reaktionsgefäß.Every hour, 1400 parts by weight of aqueous formaldehyde solution (35%) are mixed in continuously 532 parts by weight of urea solution (80%) and 49.4 parts by weight of an aqueous solution containing 10 parts by weight Ammonia and 0.25 parts by weight of formic acid in a mixing zone and directs the Mixing after a dwell time of about 20 seconds in the first of four vessels of a reactor cascade a. After an average residence time of about 12 minutes, the solution passes into the following one Reaction vessel.

In den zweiten und dritten Behälter werden stündlich je 50 und in den vierten stündlich 184 Gewichtsteile der Harnstofflösung eindosiert. 50 parts by weight of the urea solution are metered into the second and third containers every hour and 184 parts by weight each hour into the fourth.

Durch das verwendete Katalysatorgemisch stellen sich folgende pH-Werte, gemessen mit Glaselektrode (Zweistabkette) bei 20°C, ein:The catalyst mixture used produces the following pH values, measured with a glass electrode (Two-bar chain) at 20 ° C, one:

In der Mischzone pH 8,0In the mixing zone pH 8.0

Im ersten Reaktor pH 6,6In the first reactor pH 6.6

Im zweiten Reaktor pH 5,4In the second reactor pH 5.4

Im dritten Reaktor pH 4,5In the third reactor pH 4.5

Im vierten Reaktor wird durch Zugabe von verdünnter Natronlauge der pH-Wert auf 7,1 eingestellt.In the fourth reactor, the pH is adjusted to 7.1 by adding dilute sodium hydroxide solution.

Die Temperatur im ersten Reaktor beträgt 94° C, im zweiten 1010C, im dritten 102°C, im vierten 100°C.The temperature in the first reactor is 94 ° C, in the second 101 0 C, the third 102 ° C, in the fourth to 100 ° C.

Die erhaltene Harzlösung wird kontinuierlich unter vermindertem Druck auf eine Konzentration an Harz von 65 Gewichtsprozent eingedampft.The obtained resin solution is continuously reduced to a concentration of resin under reduced pressure evaporated from 65 percent by weight.

Beispiel 2Example 2

Durch kontinuierliche Dosierung werden pro Stunde 3835 Gewichtsteile einer wäßrigen Vorkondensat-Lösung, die 1535 Gewichtsteile Formaldehyd und 877 Gewichtsteile Harnstoff enthält, 550 Gewichtsteile Harnstoff lösung (90%ig) und 49 Gewichisteile einer wäßrigen Lösung, die 9,8 Gewichtsteile Ammoniak und 1,4 Gewichtsteile Ameisensäure enthält, in einer Mischzone gemischt und sofort (Verweilzeit etwa 7 Sekunden) in den ersten von fünf Behältern einer Reaktorkaskade eingebracht. Die mittlere Verweilzeit der Lösung in jedem einzelnen Reaktor beträgt etwa 7 Minuten.Through continuous metering, 3835 parts by weight of an aqueous precondensate solution, which contains 1535 parts by weight of formaldehyde and 877 parts by weight of urea, 550 parts by weight Urea solution (90%) and 49 parts by weight of an aqueous solution containing 9.8 parts by weight of ammonia and Contains 1.4 parts by weight of formic acid, mixed in a mixing zone and immediately (dwell time approx. 7 seconds) placed in the first of five vessels of a reactor cascade. The mean residence time of the solution in each individual reactor takes about 7 minutes.

In den zweiten Reaktor werden stündlich 116 Gewichtsteile, in den vierten 84,6 und in den fünften 503 Gewichtsteile der Harnstoff-Lösung eindosiert.In the second reactor, 116 parts by weight per hour, in the fourth 84.6 and in the fifth 503 parts by weight of the urea solution.

Bedingt durch das eingesetzte Katalysatorgemisch stellen sich folgende pH-Werte, gemessen mit Glaselektrode (Zweistabkette) bei 200C, ein:Due to the mixture of catalyst used make the following pH values measured with a glass electrode (two-bar chain) at 20 0 C, a:

In der Mischzone pH 7,9In the mixing zone pH 7.9

Im ersten Reaktor pH 6,5In the first reactor pH 6.5

Im zweiten Reaktor pH 4,8In the second reactor pH 4.8

Im dritten Reaktor pH 4,3In the third reactor pH 4.3

Im vierten Reaktor pH 4,2In the fourth reactor pH 4.2

Im fünften Reaktor wird durch Zugabe verdünnter Lauge ein pH-Wert von 7,0 bis 7,3 eingestellt.In the fifth reactor, a pH of 7.0 to 7.3 is set by adding dilute lye.

Die Temperatur im ersten Reaktor beträgt 97° C, im zweiten 100°C, im dritten 1010C, im vierten 100°C, im fünften 100° C.The temperature in the first reactor is 97 ° C, in the second 100 ° C, the third 101 0 C, in the fourth to 100 ° C, in the fifth 100 ° C.

Die erhaltene Harzlösung enthält über 50% Feststoff-Anteil. Durch Eindampfen im Vakuum auf einen Feststoff-Anteil von etwa 60 bis 70% wird eine Harzlösung erhalten, die sehr gute Eigenschaften aufweist.The resin solution obtained contains over 50% solids. By evaporation in vacuo to a With a solids content of about 60 to 70%, a resin solution is obtained which has very good properties.

Beispiel 3Example 3

Durch kontinuierliche Dosierung werden pro Stunde 1106 Gewichtsteile einer wäßrigen Vorkondensatlösung von 7O0C, die 442 Gewichtsteile Formaldehyd und 221 Gewichtsteile Harnstoff enthält, 1060 Gewichtsteile Formaldehyd, 1058 Gewichtsteile Harnstofflösung (65%, 75°C) und 35 Gewichtsteile einer wäßrigen Lösung, die 15,9 Gewichtsteile Methylamin und 0,5 Gewichtsteile Schwefelsäure enthält, in einer Mischzone vermischt und sofort in den ersten von fünf Behältern einer Reaktorkaskade eingebracht. Die mittlere Verweilzeit des Gemischs errechnet sich für jeden der gleich großen Reaktoren zu etwa 10 Minuten.
Art und Menge des Katalysatorgemischs bewirken f ol-
By continuously metering in 1106 parts by weight of an aqueous precondensate solution of 7O 0 C, the 442 parts by weight of formaldehyde and 221 parts by weight of urea per hour containing 1060 parts by weight of formaldehyde, 1058 parts by weight of urea solution (65%, 75 ° C) and 35 parts by weight of an aqueous solution containing 15 , Contains 9 parts by weight of methylamine and 0.5 parts by weight of sulfuric acid, mixed in a mixing zone and immediately introduced into the first of five vessels of a reactor cascade. The mean residence time of the mixture is calculated to be about 10 minutes for each of the reactors of the same size.
The type and amount of the catalyst mixture result in

gende pH-Werte, gemessen mit Glaselektrode bei 20° C:The following pH values, measured with a glass electrode at 20 ° C:

In der Mischzone pH 7,6In the mixing zone pH 7.6

Im ersten Reaktor pH 6,7In the first reactor pH 6.7

Im zweiten Reaktor pH 5,4In the second reactor pH 5.4

Im dritten Reaktor pH 4,6In the third reactor pH 4.6

Im vierten Reaktor pH 4,4In the fourth reactor pH 4.4

Im fünften Reaktor stellt man den pH-Wert der Lösung durch Zusatz von verdünnter Natronlauge auf pH etwa 7,2.In the fifth reactor, the pH of the solution is adjusted by adding dilute sodium hydroxide solution to pH about 7.2.

Die Temperatur im ersten Reaktor beträgt 95° C, im zweiten 101°C, im dritten 1030C, im vierten 1000C und im fünften 100°C.The temperature in the first reactor is 95 ° C, in the second 101 ° C, the third 103 0 C, in the fourth and fifth 100 0 C 100 ° C.

Die erhaltene Kondensatlösung zeigt bei Mischung von einem Volumenteil mit 5 Volumenteilen Wasser bei 26° C Phasentrennung. Sie ergibt nach Eindampfen im Vakuum auf einen Feststoff-Anteil von etwa 65% ein Leimharz von ausgezeichneten Gebrauchseigenschaften und sehr guter Lagerstabilität.The resulting condensate solution shows when one part by volume is mixed with 5 parts by volume of water phase separation at 26 ° C. After evaporation in a vacuum to a solids content of about 65% a glue resin with excellent properties and very good storage stability.

Claims (4)

nach der Kondensation eine Anhebung des pH in den Patentansprüche: neutralen bzw. schwach basischen Bereich durch Zu gabe von Lauge.after the condensation, an increase in the pH in the claims: neutral or weakly basic range by adding lye. 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung Für die bekannten kontinuierlichen Herstellungsvon Aminoplastlösungen durch Kondensation von 5 verfahren werden meist röhrenförmige Reaktoren, in Aminoplastbildnern mit Formaldehyd in Gegen- denen die Kondensation ohne Rückvermischung, d. h. wart eines Katalysatorgemischs aus Ammoniak oder in weitgehend laminar strömendem Medium abläuft, Amin und Säure oder deren saure Salze in homo- verwendet. In der Literatur wird sogar behauptet, daß gener wäßriger Lösung bei Siedetemperatur oder zur Erzeugung eines technisch brauchbaren Endpronahe der Siedetemperatur der Lösung in Rührkes- io dukts unbedingt eine ausreichende Reaktionszeit ohne sein, dadurch gekennzeichnet, daß Rückvermischung eingehalten werden müsse. Wesentman die Umsetzung in einer Folge von mindestens lieh sei dabei, daß der pH-Wert der Reaktijnsmidrei Rührkesseln unter Rückvermischung der schung während dieser angeblich entscheidenden Lösung durchführt, wobei man die zuzugebenden Kondensationsphase allmählich, d. h. weitgehend Mengen des Katalysatorgemischs und die Mengen 15 linear von einem höheren Wert auf einen mehrere Aminoplastbildner, dessen Hauptmenge nach Mi- Einheiten tiefer liegenden Wert abfällt. Gleichzeitig schung mit der Formaldehydlösung in den ersten können dabei durch entsprechende Heizung in auf-Rührkessel eingeführt wird und die restliche er- einanderfolgenden Abschnitten des Röhrensystems forderliche Menge in mindestens einem weiteren verschiedene diskrete Temperaturstufen eingehalten Anteil einem der folgenden Rührkessel zudosiert ao werden.1. Process for continuous production For the known continuous production of Aminoplast solutions by condensation of 5 are mostly tubular reactors, in Aminoplast formers with formaldehyde on the other hand, condensation without back-mixing, d. H. wait for a catalyst mixture of ammonia or a largely laminar flowing medium to run off, Amine and acid or their acidic salts are used in homo-. In fact, it is claimed in the literature that gener aqueous solution at boiling point or to produce a technically useful end pronahe the boiling point of the solution in stirred kerosene ducts necessarily a sufficient reaction time without be, characterized in that back-mixing must be observed. Essential man the reaction in a sequence of at least borrowed that the pH of the Reaktijnsmidrei Stirring kettles with back-mixing of the schung during this supposedly decisive one Carries out solution, gradually adding the condensation phase, d. H. largely Amounts of the catalyst mixture and the amounts 15 linearly from a higher value to a plurality Aminoplast former, the main amount of which drops after Mi- units which are lower in value. Simultaneously Mixing with the formaldehyde solution in the first can be done by appropriate heating in a stirred tank is introduced and the remaining successive sections of the pipe system Required amount is complied with in at least one other different discrete temperature levels Share to be metered into one of the following stirred kettles ao. wird, so wählt, daß im ersten Rührkessel ein Mol- Nach einem anderen kontinuierlichen Verfahrenis chosen so that in the first stirred tank a mol- After another continuous process verhältnis Formaldehyd zu Aminoplastbildner von werden die Reaktionspartner zunächst getrennt er-ratio of formaldehyde to aminoplast former, the reactants are first determined separately 2,1 bis 3 und ein pH-Wert von 5,5 bis 7,5, im zwei- wärmt und dann gleichzeitig mit saurem oder alkali-2.1 to 3 and a pH value of 5.5 to 7.5, in two- warms and then at the same time with acidic or alkaline ten Rührkessel ein Molverhältnis Formaldehyd zu schem Katalysator in einer Einspritzkammer vereinigt; Aminoplastbildner von 1,8 bis 2,1 und ein pH- »5 die hier ablaufende, zunächst partielle Kondensationth stirred tank a molar ratio of formaldehyde to Shem catalyst combined in an injection chamber; Aminoplast formers from 1.8 to 2.1 and a pH of »5, the initially partial condensation that takes place here Wert von 4,0 bis 5,0, und im letzten Rührkessel wird in einem weiteren Gefäß beendet,Value from 4.0 to 5.0, and in the last stirred tank is finished in another vessel, ein Molverhältnis Formaldehyd zu Aminoplast- Die bekannten kontinuierlichen Verfahren habenThe known continuous processes have a molar ratio of formaldehyde to aminoplast bildner von 1,4 bis 2,2 und ein pH-Wert von verschiedene Nachteile. Bei Verwendung röhrenförmi-Formers from 1.4 to 2.2 and a pH of various disadvantages. When using tubular 5,5 bis 7,5 eingehalten wird. ger Reak«ionsgefäße ohne Rückvermischung tritt leicht5.5 to 7.5 is observed. Small reaction vessels without backmixing occur easily 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ge- 30 Krustenbildung oder Verstopfung der Reaktoren ein, kennzeichnet, daß man die Umsetzung in vier oder so daß häufig eine zeitraubende und kostspielige fünf hintereinandergeschalteten Rührkesseln aus- mechanische Refnigung erforderlich wird. Ein weiterer führt. Nachteil ist die Schwierigkeit der mangelnden Anpas-2. The method according to claim 1, characterized in that crust formation or clogging of the reactors indicates that one implementation in four or so is often time consuming and costly five stirred kettles connected in series - mechanical cleaning is required. Another leads. The disadvantage is the difficulty of the inadequate adaptation 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- sung an verschiedene Durchlaufgeschwindigkeiten, zeichnet, daß man als Aminoplastbildner Harnstoff 35 Besonders gravierend wirkt sich bei diesen Systemen verwendet. der plötzliche Ausfall der Energieversorgung oder3. The method according to claim 1, characterized by different throughput speeds, draws that urea 35 is used as an aminoplast former. These systems have a particularly serious effect used. the sudden failure of the power supply or 4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- einer Reaktionskomponente aus, da hierdurch große zeichnet, daß man als Katalysatormischung Lö- Mengen reaktiver Flüssigkeiten blockiert sind, wobei sungen verwendet, die Ammoniak oder Amine die Produktion der ganzen Anlage zum Erliegen und Säuren oder deren saure Salze mit einem pK 4° kommen kann.4. The method according to claim 1, characterized in that a reaction component is made because it is large draws that as a catalyst mixture Lö- quantities of reactive liquids are blocked, with solutions used, the ammonia or amines the production of the whole plant to a standstill and acids or their acidic salts with a pK 4 ° can come. kleiner 4,0 enthalten, wobei das Molverhältnis Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zu entAmmoniak bzw. Amin zu Säure 10 bis 150 beträgt. wickeln, in welchem in einfacher Weise Aminoplast-S.Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- lösungen hergestellt werden können, ohne daß die zeichnet, daß man an Stelle von reiner Formal- geschilderten Nachteile auftreten,
dehydlösung Lösungen von Vorkondensaten aus 45 Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß mit einem Formaldehyd und Harnstoff (mit einem Molver- Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Aminohältnis Formaldehyd zu Harnstoff von mindestens plastlösungen durch Kondensation von Aminoplast-1 : 3,5) verwendet. bildern mit Formaldehyd in Gegenwart eines Kata
contain less than 4.0, the molar ratio of 10 to 150 was therefore the object of a process for demoniac or amine to acid. winding, in which in a simple manner aminoplast-S.Verfahren according to claim 1, characterized marked solutions can be produced without the sign that one occurs instead of the purely formal-described disadvantages,
dehyde solution solutions of precondensates from 45. This object was used according to the invention with a formaldehyde and urea (with a Molver process for the continuous production of the amino ratio of formaldehyde to urea from at least plastic solutions by condensation of aminoplast 1: 3.5). pictures with formaldehyde in the presence of a kata
lysatorgemischs aus Amin und Säure in homogener 50 wäßriger Lösung bei Siedetemperatur oder nahe deranalyzer mixture of amine and acid in a homogeneous 50 aqueous solution at boiling point or near the Siedetemperatur der Lösung in Rührkesseln gelöst,The boiling temperature of the solution dissolved in stirred kettles, wobei die Umsetzung in einer Folge von mindestens drei Rührkesseln unter Rückvermischung der Lösungthe reaction taking place in a sequence of at least three stirred kettles with back-mixing of the solution Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinu- durchgeführt wird, und man die zuzugebenden Menierlichen Herstellung von Aminoplastlösungen aus 55 gen des Katalysatorgemischs und die Menge Amino-Formaldehyd und Aminoplastbildern, insbesondere plastbildner, dessen Hauptanteil nach Mischung mit Harnstoff in mindestens drei hintereinandergeschal- der Formaldehydlösung in den ersten Rührkessel einteten Rührkesseln bei erhöhter Temperatur und unter geführt wird und die restliche, erforderliche Menge in mehrmaliger Veränderung des Molverhältnisses der mindestens einem weiteren Anteil einem der folgenden Reaktionskomponenten zueinander. 6o Rührkessel zudosiert wird, so wählt, daß im erstenThe invention relates to a process that is carried out continuously, and the amount of amino formaldehyde and aminoplast formers, in particular plastic formers, the main portion of which after mixing with urea in at least three formaldehyde solutions in a row is added to the production of aminoplast solutions from the catalyst mixture the first stirred kettle einteten stirred kettles at elevated temperature and below and the remaining, required amount in multiple changes in the molar ratio of the at least one further portion of one of the following reaction components to each other. 6o stirred tank is metered in so that in the first Bei den bekannten diskontinuierlichen Verfahren Rührkessel ein Molverhältnis Formaldehyd zu Aminozur Herstellung von Aminoplastlösungen wird die plastbildner von 2,1 bis 3 und ein pH-Wert von 5,5 Umsetzung in einzelnen Reaktionsgefäßen bzw. Rühr- bis 7,5, im zweiten Rührkessel ein Molverhältnis kesseln ausgeführt, in denen die Reaktionspartner Formaldehyd zu Aminoplastbildner von 1,8 bis 2,1 Formaldehyd und z. B. Harnstoff in wäßriger Lösung 65 und ein pH-Wert von 4 bis 5 und im letzten Rührkessel zuerst in alkalischem Reaktionsmedium und dann ein Molverhältnis Formaldehyd zu Aminoplastbildner nach Ansäuern in saurem Reaktionsmedium zu einer von 1,4 bis 2,2 und ein pH-Wert von 5/5 bis 7,5 ein-Harzlösung kondensiert werden. In der Regel erfolgt gehalten wird.In the known discontinuous process stirred kettle a molar ratio of formaldehyde to amino for the production of aminoplast solutions, the plastic former is 2.1 to 3 and a pH of 5.5 conversion in individual reaction vessels or stirred up to 7.5, in the second stirred kettle a molar ratio kettles running in which the reactants formaldehyde to aminoplast formers from 1.8 to 2.1 formaldehyde and z. B. urea in aqueous solution 6 5 and a pH of 4 to 5 and in the last stirred tank first in an alkaline reaction medium and then a molar ratio of formaldehyde to aminoplast former after acidification in an acidic reaction medium to 1.4 to 2.2 and a pH -Value from 5/5 to 7.5 a resin solution to be condensed. Usually done is held.
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