RO110345B1 - Procedeu discontinuu, de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice cu conținut mic de formaldehidă liberă - Google Patents
Procedeu discontinuu, de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice cu conținut mic de formaldehidă liberă Download PDFInfo
- Publication number
- RO110345B1 RO110345B1 RO9400076A RO9400076A RO110345B1 RO 110345 B1 RO110345 B1 RO 110345B1 RO 9400076 A RO9400076 A RO 9400076A RO 9400076 A RO9400076 A RO 9400076A RO 110345 B1 RO110345 B1 RO 110345B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- urea
- formaldehyde
- condensation
- molar ratio
- temperature
- Prior art date
Links
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 110
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000011987 methylation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 6
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 abstract 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 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 1
- VGGLHLAESQEWCR-UHFFFAOYSA-N N-(hydroxymethyl)urea Chemical compound NC(=O)NCO VGGLHLAESQEWCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGCOKJWKWLYHTG-UHFFFAOYSA-N [[4,6-bis[bis(hydroxymethyl)amino]-1,3,5-triazin-2-yl]-(hydroxymethyl)amino]methanol Chemical compound OCN(CO)C1=NC(N(CO)CO)=NC(N(CO)CO)=N1 YGCOKJWKWLYHTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 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
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical group O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
Rășinile ureo-formaldehidice cu
conținut mic de formaldehidă liberă și stabilitate
bună la depozitare, utilizate la fabricarea plăcilor
aglomerate, se obțin, conform invenției, prin
condensarea ureei cu formaldehide și melamină, în
raport molar de 1 : 2...2,5 : 0,1...0,5 la
temperaturi de 8O...1OO°C șipH=4...5, urmată de
condensare la un raport molar de uree :
formaldehidă de 1 : 1,6...1,8, pH=5..,6 și
temperatură de 80 ...100°C și eterificarecu 2...50
% (gravimetric) metanol, timp de 30 min,
continuată apoi de o ultimă condensare la raport
molar final uree : formaldehidă de 1 : 1,3 : 1,5,
pH 5,5 ...6,8 și temperatura de 6O...9O°C și de
concentrarea rășinii, sub vacuum.
Description
Prezenta invenție se referă la un procedeu discontinuu de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice, cu emisie de formaldehidă redusă, utilizate ca adezivi la fabricarea plăcilor aglomerate și multistratificate.
Se cunoaște că rășinile ureoformaldehidice se folosesc ca adezivi la fabricarea plăcilor aglomerate. Din literatura de specialitate se știe că rășinile ureoformaldehidice se obțin prin procedee continue sau discontinue, în două sau mai multe trepte, prin condensarea ureei cu formaldehidă în condiții acide de pH = 2 ... 4, la un raport molar total uree : formaldehidă de 1 : 1,0 ... 1,1 și la temperaturi de 60 ... 100°C și presiune atmosferică.
De asemenea, se cunoaște că în cursul procesului de fabricare a plăcilor aglomerate din particule de lemn, în timpul presării și după aceea, are loc o eliminare (emisie) de formaldehidă. Emisia de formaldehidă este influențată de conținutul de formaldehidă liberă din adezivul fabricat, și anume, cu cât este mai mic conținutul de formaldehidă liberă, cu atât emisia este mai redusă.
Din literatura de specialitate se știe că reducerea conținutului de formaldehidă liberă se realizează prin mărirea conținutului de uree până la un raport molar uree: formaldehidă de 1:1. Aceasta conduce însă la micșorarea reactivității adezivului, mărirea timpului de gelifiere, diminuarea caracteristicilor de adezivitate, a stabilității la depozitare și a miscibil ității cu apa.
Se cunoaște efectul condensării discontinue în două trepte de condensare acidă a ureei cu formaldehidă, la un raport molar uree: formaldehidă de 1 : 1, cu un adaos de metanol de maximum 15% față de amestecul total, introdus într-o primă fază de reacție și la temperaturi de maximum 100°C. In acest fel s-au obținut adezivi cu conținut redus de formaldehidă liberă, de maximum 0,15%, și stabilitate la depozitare de patru săptămâni și cu proprietăți adezive scăzute.
Aceste procedee prezintă dezavantajul unui control dificil al reacției de condensare, datorită cantității mari de uree utilizate (raport molar -1:1). Valorile foarte mici ale pH-ului implică o durată foarte scăzută a reacției, insuficientă pentru obținerea unor adezivi cu masă moleculară optimă. De asemenea, prezența metanolului în prima treaptă de condensare împiedică reacția ureei cu grupele metil enice, obținându-se astfel produse cu molecule relativ mici. Adezivii obținuți după aceste procedee au miscibilitate în apă redusă, care se diminuează și mai mult în timp (devin nemiscibili în 2 ... 3 săptămâni), influențând negativ caracteristicile de adezivitate.
Invenția urmărește realizarea unui procedeu de obținere a rășinilor ureoformaldehidice cu conținut mic de formaldehidă liberă, utilizate ca adezivi la fabricarea plăcilor aglomerate din lemn, în clasa de emisie E, (maximum 10 mg CH20/100 g placă) și cu o stabilitate bună la depozitare (mai mare de 4 săptămâni).
Problema pe care o rezolvă invenția de față constă în stabilirea unor condiții de lucru : raport molar uree : formaldehidă, pH, temperaturi, timp de lucru, agenți de modificare (melamină, metanol) condiții de evaporare a apei, a metanolului, pentru obținerea unor rășini cu conținut redus de formaldehidă liberă, cu o reactivitate bună, având în același timp și o bună rezistență a încleierii la rupere și o bună stabilitate la depozitare.
Procedeul conform invenției, de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice cu conținut redus de formaldehidă liberă, înlătură dezavantajele prezentate mai sus, prin aceea că, pentru asigurarea unui conținut redus de formaldehidă liberă (maximum 0,15 %) și a unei emisii reduse de formaldehidă din plăci, tehnologia propusă utilizează un conținut mai scăzut de uree, raportul molar uree : formaldehidă fiind de 1 : 1,3 ... 1,5 față de 1 : 1 ... 1,2 propus de tehnologiile anterioare. Scăderea conținutului de formaldehidă liberă este asigurată în acest caz de metanol, care are rol atât de captator de formaldehidă, cât și de agent de eterificare. Rășina obținută după această tehnologie are, pe lângă un conținut redus de formaldehidă liberă (maximum 0,15%) și o stabilitate mai bună în timp (8 ... 10 săptămâni față de 4 săptămâni), o miscibilitate cu apa mai bună (1 : 4 ... 6 față de 1 :1,3) și o bună adezivitate la prelucrarea așchiilor și a plăcilor multistratificate.
Procedeul de fabricare a rășinilor ureoformaldehidice modificate cu melamină și metanol, conform invenției, este discontinuu și cuprinde mai multe faze de fabricație.
In prima fază, de metilolare, ureea și melamină reacționează cu formaldehidă în raport molar de 1 : 0,1 ... 0,5 : 2 ... 2,5, la un pH = 7 ... 9 și temperaturi de 30 ... 80 °C, timp de 10 ... 30 min, formându-se mono-și dimetilolureea și mono hexametilolmelamină. Acești produși condensează în continuare la un pH = 4 ... 5 și temperaturi de 80 ... 100°C când se formează lanțurile ureo-formaldehidice cu punți eterice (I) și metilenice (II).
- NH- CH2- O- CH2- NH- CO- NH- (I)
- NH- CH2- NH- CO- NH- CH2- (II)
Condensarea este continuată în treapta a doua, la un raport molar de uree : formaldehidă de 1 : 1,6 ... 1,8, la temperatură de 80 ... 100°C și pH = 5 ... 6, până la un grad de tulbureală de 1 : 10 ... 50 (rășină : apă, volumetirc, la 20°C) când se introduce metanolul (2 ... 50% calculat față de cantitatea totală de uree). Metanolul este utilizat în vederea eterificării parțiale a grupelor metilolice marginale, conferind rășinii o stabilitate mai mare în timp. Eterificarea are loc la temperatura și pH-ul mediului timp de 30 min conform ecuației reacției (1).
-CH2-OH+CH3OH....CH2-O-CH3+H2O (1)
In același timp, metanolul reacționează cu formaldehida liber,ă formând acetali stabili conform reacției (2)
CH2O+2CH3OH...CH2 -(OCH3)2+H2O (2)
Ultima treaptă de condensare a ureei cu formaldehide se desfășoară la un raport molar de uree : formaldehidă de 1 : 1,3 ...
1,5, temperatură 60 ... 90°C, pH = 5,5 ...
6,8. Reacția se consideră încheiată la un grad de tulbureală de 1 : 4 ... 6.
Rășina ,brută cu un conținut de substanță solidă de 45 ... 50%, se concentrează prin îndepărtarea metanolului și a apei în vacuum de 100 ... 300 mm Hg și 40 ... 70°C, până Ia o concentrație de 64 ... 68%.
Adezivul are un conținut de formaldehidă liberă de maximum 0,15 %, putând fi folosit cu rezultate bune la obținerea plăcilor aglomerate în clasa de emisie E, și o stabilitate în timp la depozitare de 8 ... 10 săptămâni. De asemenea, mai prezintă următoarele caracteristici fizico-chimice : densitate la 20°C - 1,25 ... 1,28 g/cm3, viscozitate, la 20°C, de 180 ... 400 mPas, timp de gelifiere, la 100°C, de 50 ... 55 s, rezistența încleierii la forfecare 12 ... 15 N/mm2.
Procedeul discontinuu de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice, conform invenției prezintă următoarele avantaje:
- rășina ureo-formaldehidică are un conținut mic de formaldehidă liberă (maximum 0,1 %) la un raport molar uree : formaldehidă mai mare de 1 : 1;
- rășina prezintă o reactivitate mărită dată de timpul de gelifiere la 100°C (50 ... 55 s. față de 70 ... 80 s. la adezivi similari);
- rezistența încleierii la forfecare este mai mare decât la adezivii similari (15 N/mm2 în stare uscată și 6 ... 8N/mm2 la probele imersate timp de 24 h în apă);
- rășina obținută în condițiile de mai sus prezintă o bună solubilitate în apă (1:3... 4 rășină : apă, volumetric) la fabricare.
Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției.
Intr-un reactor prevăzut cu sistem de agitare și reflux, se introduc 1120 părți soluție formaldehidă cu concentrație de 40%, 440 părți uree si 65 părți melamină, la temperatura de 50°C. La aceasta se corectează /?H-ul la valoarea de 7 ... 7,5 cu soluție de NaOH 10%. După 30 min se ridică temperatura la 90 ... 100°C și se ajustează pH-ul mediului la valoarea de 3,5 ... 4 cu soluție de acid formic 10% sau acid sulfuric 2%. La un grad de condensare de 1 ... 20, se neutralizează masa de reacție cu soluție de NaOH 10 % până la un pH = 5,5 ... 6,5, și se introduc 82 părți uree. Se continuă condensarea la acest pH până la un grad de condensare de 1 : 10, când se adaugă 320 părți metanol la o temperatură de 50°C.
După dozarea metanolului se ridică temperatura până la reflux, menținându-se timp de 30 min.
Masa de reacție se neutralizează până la un pH = 7 ... 7,5 cu o soluție de NaOH 10% și se introduc 115 părți uree sub formă de soluție 50% (în apă). Condensarea sub reflux de metanol se continuă timp de 30 ...
min până la un grad de condensare de 1 : 5
... 6. In final rășina se neutralizează până la pH = 7,5 ... 8 cu o soluție NaOH 10%.
Masa de reacție este răcită la 60 °C și trimisă la faza de evaporare. Aceasta se realizează la temperaturi de 50 ... 70°C și 10 vacuum de 100 ... 300 mm Hg, când are loc îndepărtarea excesului de apă și metanol.
Rășina astfel obținută prezintă caracteristici fizico-chimice-mecanice arătate mai sus și este adecvată pentru fabricarea 15 plăcilor aglomerate din așchii de lemn.
Claims (2)
- RevendicareProcedeu discontinuu de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice, cu conținut re4 dus de formaldehidă liberă, utilizate la fabricarea plăcilor aglomerate din lemn, prin condensarea ureei și melaminei cu formaldehida și eterificarea rășinii cu metanol, caracterizat prin aceea că include o fază de metilolare la un raport molar uree : melamină : formaldehidă de 1 : 0,1 ... 0,5 : 2 ...
- 2,5, la temperatură de 30 ... 80°C, pH 7 ... 9, timp de 10 ... 30 min, urmată de o condensare la același raport molar, dar la temperatură de 80 ... 100°C, pH = 4 ... 5, și de o condensare la raport molar uree: formaldehidă de 1 : 1,6 ... 1,8, temperatură de 80 ... 100°C, pH = 5 ... 6, urmată de eterificare cu 2 ... 50% în greutate metanol , timp de 30 min la temperatură de reflux, continuând cu o ultimă condensare la un raport molar final uree : formaldehidă de 1 : 1,3 ... 1,5, temperatură de 60 ... 90°C, pH 5,5 ... 6,8 și evaporarea apei și a metanolului la temperatură de 40 ... 70°C, în vacuum de 100 ... 300 mm Hg, până la o concentrație a rășinii de 64 ... 68%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO9400076A RO110345B1 (ro) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | Procedeu discontinuu, de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice cu conținut mic de formaldehidă liberă |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO9400076A RO110345B1 (ro) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | Procedeu discontinuu, de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice cu conținut mic de formaldehidă liberă |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO110345B1 true RO110345B1 (ro) | 1995-12-29 |
Family
ID=20100399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO9400076A RO110345B1 (ro) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | Procedeu discontinuu, de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice cu conținut mic de formaldehidă liberă |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO110345B1 (ro) |
-
1994
- 1994-01-19 RO RO9400076A patent/RO110345B1/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2782942B1 (en) | Modified binder compositions | |
| Tohmura et al. | Formaldehyde emission and high-temperature stability of cured urea-formaldehyde resins | |
| US10421212B2 (en) | Methods for making lignocellulose containing composite products | |
| RU2726552C2 (ru) | Способ изготовления древесных композиционных материалов, а также получаемые этим способом древесные композиционные материалы | |
| US20140094562A1 (en) | Modified polyphenol binder compositions and methods for making and using same | |
| US4954581A (en) | Amino resin and a method for its production | |
| US4831089A (en) | Method for the production of amino resin | |
| Zhou et al. | Poly (amidoamine) s dendrimers of different generations as components of melamine urea formaldehyde (MUF) adhesives used for particleboards production: what are the positive implications? | |
| RO110345B1 (ro) | Procedeu discontinuu, de obținere a rășinilor ureo-formaldehidice cu conținut mic de formaldehidă liberă | |
| RU2136703C1 (ru) | Способ получения карбамидо-формальдегидной смолы | |
| KR100383251B1 (ko) | 포름알데히드 수지로부터 잔류 포름알데히드의 제거방법 | |
| RU2215007C2 (ru) | Способ получения модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолы | |
| KR102745362B1 (ko) | 수성 열경화성 접착제 조성물 | |
| US10703849B2 (en) | HMF oligomers | |
| RU2078092C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы | |
| RU2196147C2 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата | |
| EP0345099B1 (fr) | Nouveau procédé de fabrication de résines urée-formol | |
| Ivanov et al. | Usage of the New Modifier-curing Agent in Plywood Technology: The Influence to Urea-formaldehyde Resin Curing and Formaldehyde Emission | |
| SU1710566A1 (ru) | Композици дл древесно-волокнистых плит | |
| CN119410337A (zh) | 一种耐水型植物蛋白胶黏剂及其制备方法和应用 | |
| CA1101575A (en) | Amino-resin compositions | |
| PL102861B1 (pl) | Sposob wytwarzania butylowanej zywicy mocznikowej z wykorzystaniem formaldehydu z wod odpadowych | |
| JPS5950274B2 (ja) | 接着剤組成物 | |
| HK1260361A1 (en) | New hmf oligomers | |
| SE460905B (sv) | Aminoplastharts, foerfarande foer framstaellning daerav samt dess anvaendning foer framstaellning av limmade cellulosabaserade produkter |