Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyeokoreaktywnej zywicy fenolowo-moczni- kowo-formaldehydowej o obnizonej zawartosci azotu.Znana ogólnie wlasnoscia cieklych rezolowych zywic fenolowych jest ich mala reaktywnosc.Proces utwardzania tych zywic przebiega w obecnosci duzego stezenia jonów wodorowych lub na goraco pod wplywem dzialania wysokiej temperatury. Zywice fenolowe nie zawieraja azotu a po utwardzeniu sa odporne na dzialanie wilgoci i wysokiej temperatury. Przez zmieszanie zywicy fenolowej ze znacznie bardziej reaktywna zywica mocznikowa uzyskuje sie kompozycje o skró¬ conym w stosunku do zywicy fenolowej czasie utwardzania. Wyzszy procentowy udzial skladnika mocznikowego w kompozycji powoduje wieksza reaktywnosc zywicy fenolowo-mocznikowo-formal¬ dehydowej.Przez zwiekszenie udzialu skladnika mocznikowego zwieksza sie jednak zawartosc azotu w kompozycji, zmniejsza sie jej odpornosc na dzialanie wysokiej temperatury i wilgoci. Re¬ aktywnosc kompozycji fenolowo-mocznikowej zalezy nie tylko od udzialów skladnika fenolowego i mocznikowego, ale takze od sposobu ich otrzymywania i wlasnosci.Wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 1 212 757 wysokoreaktywne kompozycje fenolowo-mocznikowo-formaldehydowe otrzymuje sie przez zmieszanie cieklej rezolo- wej zywicy fenolowej otrzymanej jednostopniowo - przy stalym stosunku molowym fenolu do formaldehydu i zywicy mocznikowej o zawartosci azotu 24-30^ wagowych. Wymagana w procesie przetwórczym reaktywnosc kompozycji otrzymanej wedlug tego sposobu osiaga sie wtedy, kiedy udzial zywicy mocznikowej w kompozycji wynosi co najmniej JO% wagowych, a korzystnie 50& wagowych. ?ywica fenolowo-mocznikowa zawiera wtedy 7f15# wagowych azotu, a przy najkorzyst¬ niejszych wlasnosciach przetwórczych 12-15^ wagowych.2 131 968 Dotychczas nie otrzymano zywicy fenolowo-mocznikowo-formaldehydowej o zawartosci azotu ponizej 5* wagowych, a jednoczesnie o wysokiej reaktywnosci pozwalajacej na jej szylikie utwardzenie. Okazalo sie, ze mozna uzyakac kompozycje fenolowo-mocznikowo-formaldehydowa o krótkim czsaie utwardzania zawierajaca, jedynie 3-5 procent wagowych azotu przez zastoso¬ wanie aposobu wytwarzania zywicy wedlug wynalazku.Sposobem wedlug wynalazku zywice fenolowo-mocznikowo-formaldehydowa wytwarza sie przez zmieszanie zywicy fenolowej i zywicy mocznikowej w stosunku wagowym 65-95& wagowych zywicy fenolowej korzystnie 71-72^ wagowych i 5-35^ wagowych zywicy mocznikowej, korzystnie 28-29^ wagowych.Zywice fenolowa otrzymuje sie w dwustopniowej, alkalicznej kondensacji fenolu z formal¬ dehydem - przy zmierzonym stosunku molowym fenolu do formaldehydu wyjsciowym od 113 do 1:4 a koncowym od 1:2,5 do 1:3,5. Zywice fenolowa modyfikuje sie zwiazkami reagujacymi z wolnym formaldehydem i ewentualnie dodaje srodki powierzchniowo czynne.Zywice mocznikowa o zawartosci 10-13^ wagowych azotu otrzymuje sie w dwuetapowej kon¬ densacji mocznika z formaldehydem w srodowisku alkalicznym i kwasowym przy stalym stosunku molowym mocznika do formaldehydu od 1:2,0 do 1:2,2.Zywice fenolowa sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie dwustopniowo. W pierwszym eta¬ pie ogrzewa sie fenol z formalina w temperaturze 80°C przez 30 do 80 minut w stosunku molo¬ wym fenolu do formaldehydu od 1:3 do 1:4, a nastepnie w drugim etapie dodaje sie fenol do korcowego stosunku molowego od 1:2,5 do 1:3*5 i podnosi temperature do wrzenia. We wrzeniu dodaje sie substancje wiazace wolny formaldehyd, po czym zywice chlodzi do 60 C i rozpoczy¬ na destylacje prózniowa do otrzymania produktu o lepkosci 3000-4500 mPas.Zywice mocznikowa wytwarza sie w dwuetapowej kondensacji mocznika z formaldehydem przy stalym stosunku molowym mocznika do formaldehydu. W pierwszym etapie kondensuje sie mocznik z formalina w stosunku molowym od 1:2,0 do 1:2,2 w temperaturze wrzenia przy pH 7,2?-7,8 przez 20-30 minut, nastepnie obniza sie pH mieszaniny reakcyjnej do pH 4r5,5 i kondensuje zywice do lepkosci 15-50 mPas. Po zalkalizowaniu zywicy .do pH 7,2t-7,8 zywice chlodzi sie otrzymujac gotowy pólprodukt.Zywice fenolowa i mocznikowa miesza sie w dowolnej temperaturze nie wyzszej jednak niz 60°C w stosunku wagowym 65-95^ wagowych zywicy fenolowej i 35-5^ wagowych zywicy mocznikowej.Tek otrzymana kompozycja zawiera nie wiecej niz 5^ azotu a reaktywnosc okreslona cza¬ sem zelowania w 150°C wynosi 140-160 sekund. Ze wzgledu na duza zawartosc* zywicy fenolowej kompozycja po utwardzeniu jest odporna na wilgoc* i dzialanie wysokiej temperatury. W celu zmniejszenia napiecia powierzchniowego na granicy faz zywicy i wypelniacza do zywicy fe¬ nolowej lub do zywicy mocznikowej lub do gotowej kompozycji fenolowo-mocznikowej moga byó wprowadzone substancje powierzchniowo-czynne a w szczególnosci alkilosulfoniany lub alkilo- benzenosulfoniany metali alkalicznych szczególnie gdy metalem jest sód albo potas, a grupa alkilowa ma od 8 do 20 atomów wegla.Jako substancje obnizajace zawartosc wolnego formaldehydu moga byc stosowane mocznik, melamina, dwujonodwuamid oddzielnie lub w mieszaninie.Przyklad I. 94 g fenolu i 243,2 cnr 37^ formaliny ogrzewa sie do temperatury 40 C, dodaje 3 cm-* 3M wodorotlenku sodowego. Po wymieszaniu surowców podnosi sie tempera¬ ture do 80°C i w tej temperaturze prowadzi kondensacje przez 80 minut. Nastepnie dodaje sie 0,6 cnr 30? wodorotlenku sodowego oraz 4,7 g fenolu i podnosi temperature do wrzenia.Po 5 minutach wrzenia dodaje sie 0,6 cm-* 30°$ wodorotlenku sodowego i 6 g mocznika. Po 10 mi¬ nutach wrzenia rozpoczyna sie chlodzenie do 60°C i odwadnianie produktu pod zmniejszonym cisnieniem w temperaturze nie wyzszej niz 60°C do zawartosci suchej substancji 85-80JL i lepkosci 4500-3000 mPas.131968 3 Przyklad TT. 94 g fenolu i 324,3 cnr 377$ formaliny ogrzewa sie 3o temperatury 40°0 i dodaje 3 cnP 30^ wodorotlenku sodowego. Po wymieszaniu fenolu z formalina i katali¬ zatorem podnosi sie temperature do 80°C i w tej temperaturze prowadzi sie kondensacje przez 40 minut. Nastepnie dodaje aie 0,6 cnr 30^ wodorotlenku godowego oraz :,? g fenolu i podnosi temperature do wrzenia. Po 5 minutach wrzenia dodaje sie 0,6 cm jOZ wodorotlen¬ ku sodowego i 8 g mocznika. Po 10 minutach wrzenia chlodzi sie zywice do temperatury 60 C i odwadnia pod zmniejszonym cisnieniem do zawartosci suchej substancji 85-80? i lepkosci 4500-3000 mPas i dodaje 2 g soli sodowej kwasu alkilobenzenosulfonowego."Przyklad Tli. 170 cm^ 37^ formaliny alkalizuje sie 1 n wodorotlenkiem sodowym do pH 7,2?-7,5, dodaje 60 g mocznika i ogrzewa do wrzenia. Po 20 minutach wrzenia zywice za¬ kwasza sie 1-n kwasem solnym do pH 4,2f4f5» Zywice kondensuje sie do uzyskania lepkosci 20 mPas. Nastepnie zywice alkalizuje sie 1-normalnym wodorotlenkiem sodowym do pH 7»2 i chlodzi do 20°C.Przyklad TV. 70 g zywicy fenolowej otrzymanej wedlug przykladu I i 30 g zy¬ wicy mocznikowej otrzymanej wedlug przykladu III miesza sie w temperaturze otoczenia przez 20 minut i dodaje 0,5 g soli potasowej kwasu alkilosulfonowego* Otrzymana zywica fenolowo- -mocznikowo-formaldehydowa zawiera 4,8^ azotu, a czas zelowania w temp. 150°C wynosi 150 sekund.Przyklad V. 90 g zywicy fenolowej otrzymanej wedlug przyklada II i 10 g zy¬ wicy mocznikowej otrzymanej wedlug przykladu III miesza sie w temperaturze 40°C przez 10 minut. Otrzymana zywica fenolowo-mocznikowo-formaldehydowa zawiera 2% azotu, a czas te» lowpnia w 150°C wynosi 150 sekund.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania zywic fenolowo-mocznikowo-formaldehydowych o obnizonej zawartosci azotu otrzymanej przez polaczenie odrebnie otrzymanej zywicy fenolowej i zywicy mocznikowej9 znamienny tym, ze zywice fenolowa dodaje sie do zywicy mocznikowej w stosunku wagowym 65-95^ korzystnie 71-72^ wagowych zywicy fenolowej i 5-35^ korzystnie 26-29^ wago¬ wych zywicy mocznikowej, przy czym zywice fenolowa otrzymuje sie dwustopniowo to jest przy zmiennym stosunku molowym fenolu do formaldehydu wyjsciowym od 1:3 do 1:4 i koncowym od 1:2,5 do 1:3*5 z dodatkiem substancji wiazacych wolny formaldehyd, a zywice mocznikowa o zawartosci 10-13^ azotu otrzymuje sie w dwuetapowej kondensacji mocznika z formaldehydem to jest przy zmiennym pH alkalicznym i kwasowym przy stalym stosunku molowym mocznika do formaldehydu od 1:2,0 do 1:2,2 PL