RU2073026C1 - Способ получения мочевиноформальдегидных смол - Google Patents
Способ получения мочевиноформальдегидных смол Download PDFInfo
- Publication number
- RU2073026C1 RU2073026C1 RU93025633A RU93025633A RU2073026C1 RU 2073026 C1 RU2073026 C1 RU 2073026C1 RU 93025633 A RU93025633 A RU 93025633A RU 93025633 A RU93025633 A RU 93025633A RU 2073026 C1 RU2073026 C1 RU 2073026C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formaldehyde
- urea
- condensation
- groups
- molar ratio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
Использование: в деревообрабатывающей и мебельной промышленности. Сущность изобретения: поликонденсацию мочевины с формальдегидом осуществляют при их начальном молярном соотношении М : Ф = 1 : 3,0 - 4,0 и рН 7,5 - 9,0 до связывания формальдегида не менее 50% от исходного с последующей конденсацией при рН 3,0 - 4,0 до образования форконденсата I с содержанием метиленовых групп не менее 14% от исходного формальдегида, затем вводят мочевину до молярного соотношения M : Ф = 1 : 2,2 - 2,3 и продолжают конденсацию при рН 4,0 - 4,5 до образования форконденсата II с содержанием метиленовых групп не менее 25% от исходного формальдегида, добавляют мочевину до ее молярного соотношения с формальдегидом 1 : 1,6 - 1,9, продолжают конденсацию при рН 4,5 - 5,5 до образования форконденсата III с содержанием метиленовых групп не менее 37% от исходного формальдегида и нейтрализуют форконденсат до рН 8,5 - 9,5, при необходимости конденсируют до массовой доли сухих веществ 55% с последующей конденсацией полупродукта с дополнительным количеством мочевины при конечном молярном соотношении М : Ф = 1 : 1,0 - 1,2 и рН 8,0 - 9,0 получения смолы с массовой долей метилольных групп 15 - 25% и свободного формальдегида не более 0,2% в пересчете на сухое вещество при молярном соотношении метиленовых и диметиленовых групп (3,5 - 5,0). 1 з. п. ф-лы, 1 табл.
Description
(57) Изобретение относится к производству мочевиноформальдегидных смол, применяемых в деревообрабатывающей и мебельной промышленности.
Известен непрерывный способ получения аминосмол /1/ поликонденсацией мочевины с формальдегидом в присутствии в качестве катализатора смеси аммиака или амина и кислоты. Реакцию проводят при температуре близкой к кипению в ≥ 3 стадии. Молярное соотношение мочевины /M/ и формальдегида /Ф/ поддерживают в следующих пределах: I M Ф 1 /2 3/, рН 5,5 7,5, II - M Ф 1 /1,6 2,6/, рН 5,0 6,0 и III M Ф + 1 /1,4 2,2/, рН 5,5 7,5. Условия синтеза способствуют образованию преимущественно диметиленэфирных групп и небольшого количества метиленовых групп. Готовая смола по токсикологическим характеристикам не отвечает современным требованиям.
Известен способ получения мочевиноформальдегидной смолы /2/, предусматривающий поликонденсацию мочевины с формальдегидом при молярном соотношении M Ф 1 2 вначале при рН 7,0 7,4, а затем при рН 4,8 5,8 с последующим изменением соотношения М Ф до 1 (1,8 1,9) при таком же рН. Затем величину рН реакционной смеси устанавливают в пределах 5,8 6,5 введением раствора щелочи, завершают поликонденсацию при соотношении М Ф 1 / 1,0 1,3/ и устанавливают рН готовой смолы в пределах 7,0 8,0. Поликонденсацию проводят при 80 85oC. Известно, что в указанных пределах значений показателя водородных ионов среды поликонденсация мочевины с формальдегидом происходит с образованием преимущественно диметиленэфирных групп, чему способствует также мягкий температурный режим. Поэтому при формально низком содержании свободного формальдегида в готовой смоле выделение формальдегида при переработке смолы достаточно высоко вследствие гидролиза диметиленэфирных групп.
Наиболее близким к изобретению является способ получения гидролитически стабильных аминоформальдегидных смол /3/, заключающийся в поликонденсации мочевины с формальдегидом при 50 70oC на первой стадии при молярном соотношении М Ф 1 /2,9 3,1/ и показателе водородных ионов рН 0,5 2,5 до определенной вязкости с последующей реакционной массы до рН 7,2 7,5 и завершением поликонденсации при М Ф 1 /1,0 1,2/. В приведенном примере получаемая смола характеризуется соотношением метиленовых и диметиленэфирных групп 2,6 1,0 при массовой доле суммарно метилольных групп и свободного формальдегида в исходном состоянии ≈18,5% в пересчете на сухие вещества. Такая смола содержит значительное количество диметиленэфирных групп в исходном состоянии, которые не полностью исчерпываются при отверждении.
Задачей изобретения является снижение токсичности карбамидоформальдегидной смолы при сохранении ее технологических свойств: однородности, высокой скорости отверждения и традиционного срока хранения.
Задача решается поликонденсацией при нагревании мочевины с формальдегидом при молярном соотношении M Ф 1 /3 4/ вначале при рН 7,5 9,0 до связывания формальдегида не менее 50% от исходного с последующей конденсацией при рН 3,0 4,0 до образования форконденсата l с содержанием метиленовых групп не менее 14% от исходного формальдегида, введением мочевины до молярного соотношения M Ф /2,2 2,3/ и продолжением поликонденсации при рН 4,0 - 4,5 до образования форконденсата II с содержанием метиленовых групп не менее 25% от исходного формальдегида, введением мочевины до молярного соотношения M Ф 1 /1,6 1,9/ и продолжением поликонденсации при 4,5 5,5 до образования форконденсата III с содержанием метиленовых групп не менее 36% от исходного формальдегида, нейтрализацией форконденсата III до рН 8,5 9,5 и при необходимости концентрированием его до массовой доли сухих веществ не менее 55% и последующей конденсацией полупродукта с мочевиной при молярном соотношении M Ф 1 /1,0 1,2/ и рН 8,0 9,0 до получения смолы с массовой долей метилольных групп 15 25% и свободного формальдегида не более 0,2% в пересчете на сухие вещества при молярном соотношении метиленовых и диметиленэфирных групп /3,5 5,0/ 1.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в осуществлении поликонденсации мочевины с формальдегидом в несколько стадий при определенном их соотношении вначале в щелочной, а затем в кислой среде с постепенным увеличением доли мочевины в реакционной массе, что обеспечивает получение смолы с массовой долей свободного формальдегида не более 0,2% и метилольных групп 15 25% в пересчете на сухие вещества и молярном соотношением метиленовых и диметиленэфирных групп /3,5 5,0/ 1, обладающей пониженной токсичностью и хорошими технологическими свойствами, в т. ч. агрегативной устойчивостью в течение гарантийного срока хранения и достаточной реактивностью.
В качестве исходных веществ применяют формальдегиды в виде 36 55%-ных водных растворов и мочевину в виде гранул, кристаллов или 65 80% водного раствора "плава", а также МФ-концентрат 70 80%-ной концентрации при молярном соотношении М Ф 1 /4 5/. Показатель водородных ионов /рН среды/ поддерживают в установленных пределах с помощью кислот, например, серной, соляной, муравьиной, кислых солей, например, хлорида или сульфида аммония, щелочей, например, гидроксида натрия или калия, аммиака, аминов, а также буферных растворов. Определение массовой доли свободного формальдегида осуществляют известным сульфитным методом и массовую долю суммарно свободного формальдегида и метилольных групп известным иодометрическим методом. Содержание метиленовых и диметиленэфирных групп в готовой смоле определяют методом ЯМР-спектроскопии. Все цифровые значения массовой доли приведены в пересчете на сухие вещества.
Пример 1. Формалин 36%-ной концентрации нейтрализуют гидроксидом натрия до рН 8,0 9,0 и смешивают с гранулированной мочевиной при соотношении М Ф 1 3. Раствор нагревают при 60 100oС до образования реакционной массы с массовой долей свободного формальдегида 25%-ного подкисляют раствором серной кислоты до рН 3,0 3,5 и продолжают конденсацию до получения форконденсата l с массовой долей суммарного формальдегида и метилольных групп 40% /массовая доля метилоновых групп 14% от общего формальдегида/. Добавляют в реакционную массу мочевину до соотношения М Ф 1 2,2 и конденсируют при рН 4,0 4,5, который устанавливают при необходимости раствором гидроксида натрия до получения форконденсата II с массовой долей суммарно свободного формальдегида и метилольных групп 30% /массовая доля метиленовых групп 25% от общего формальдегида/. Добавляют мочевину до соотношения M Ф 1 1,6, устанавливают рН 4,5 4,8 и продолжают поликонденсацию до получения форконденсата III с массовой долей суммарно свободного формальдегида и метилольных групп 20% /массовая доля метиленовых групп 38% от общего формальдегида. Форконденсат III нейтрализуют раствором гидроксида натрия до рН 9,0 9,5 и концентрируют до массовой доли сухих веществ 55% В полупродукт добавляют величину до соотношения M Ф 1 1 и проводят конденсацию при рН 8,5 9,0 до получения смолы с массовой долей свободного формальдегида не более 0,2% и метилольных групп 20% /массовая доля метиленовых групп 29,6% от общего формальдегида/. Показатели смолы приведены в таблице.
Пример 2. При 60 100oС мочевиноформальдегидный концентрат с массовой долей сухих веществ 75% и соотношением M Ф 1 4, нейтрализованный водным аммиаком до рН 8 9, непрерывно направляют в 1 реактор поликонденсации, в котором поддерживают рН 3,2 3,5, при необходимости добавления раствор муравьиной кислоты, и осуществляют конденсацию до получения форконденсата l с массовой долей суммарно свободного формальдегида и метилольных групп 42% /массовая доля метиленовых групп 20% от общего формальдегида/. Из первого реактора форконденсат I непрерывно перетекает во второй реактор, в который непрерывно направляют перетекают во второй реактор, в который непрерывно направляют 80% -ной раствор мочевины для поддержания в реакционной массе молярного соотношения М Ф 1 2,3. Поликонденсацию во втором реакторе проводят при рН 3,5 4,0, который поддерживают при необходимости подачей водного аммиака, до образования форконденсата II с массовой долей суммарного свободного формальдегида и метилольных групп 30% /массовая доля метиленовых групп 30% от общего формальдегида/. Из второго реактора форконденсат II непрерывно перетекает в третий реактор, в который непрерывно подают 80% раствор мочевины для поддержания молярного соотношения в реакционной массе M Ф 1 1,9, и водный аммиак для поддержания рН 4,0 5,0. Форконденсат III из третьего реактора с массовой долей суммарно свободного формальдегида и метилольных групп /20%-массовая доля метиленовых групп 42% от общего формальдегида/ нейтрализуют раствором гидроксида натрия до рН 8 9 и направляют в узел концентрирования. С узла концентрирования полупродукт с массовой долей сухих веществ 62% направляют в четвертый реактор, в который непрерывно подают 60 - 80% раствор мочевины и проводят конденсацию полупродукта с мочевиной при соотношении М Ф 1 1,2 до получения смолы с массовой долей свободного формальдегида не более 0,2% и метилольных групп 20,7% /содержание метиленовых групп 32,9% от общего формальдегида/. Показатели готовой смолы приведены в таблице.
Пример 3. Формалин 55%-ной концентрации нейтрализуют раствором гидроксида натрия до рН 8 9 и смешивают с кристаллической мочевиной при соотношении М Ф 1 3,5. Раствор нагревают при 60 100o до образования реакционной массы с массовой долей свободного формальдегида 22,5% подкисляют раствором хлорида аммония до рН 3,8 4,0 и продолжают конденсацию до получения форконденсата l с массовой долей суммарного свободного формальдегида и метилольных групп 40% /содержание метиленовых связей 15% от массы общего формальдегида/. Добавляют в реакционную массу мочевину до соотношения М Ф 1 2,2 и конденсируют при рН 4,3 4,5, который при необходимости устанавливают с помощью раствора гидроксида натрия до получения форконденсата II с массовой долей суммарно-свободного формальдегида и метилольных групп 27% /содержание метиленовых связей 26% от массы исходного формальдегида/. Добавляют в форконденсат мочевину до соотношения M Ф 1 1,65 и конденсируют при рН 4,7 5,0, который при необходимости устанавливают с помощью раствора гидроксида натрия до получения порконденсата III с массовой долей суммарного свободного формальдегида и метилольных групп 19% /содержание метиленовых групп 28% от массы исходного формальдегида/ и нейтрализуют до рН 8,0 9,0. Полупродукт конденсируют при рН 8,5 9,0 с мочевиной при соотношении М Ф 1 1,1 до получения смолы с массовой долей метилольных групп 16,5% /массовая доля метиленовых групп 34,7% от общего формальдегида/. Показатели смолы приведены в таблице.
Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получать смолу с меньшим содержанием легко гидролизующихся диметиленэфирных связей, чем у прототипа без ухудшения ее потребительских свойств. При испытании смол у потребителя получены древесно-стружечные типы с выделением формальдегида по методу перфоратор 6,5 10 мг/100 г.
Claims (2)
- Способ получения мочевиноформальдегидных смол конденсацией мочевины с формальдегидом при нагревании в среде с переменной кислотностью при конечном молярном соотношении мочевины и формальдегида 1:(1,0 1,2), отличающийся тем, что поликонденсацию мочевины с формальдегидом начинают при их молярном соотношении 1: (3,0 4,0) и показателе водородных ионов среды рН 7,5 9,0 до связывания формальдегида не менее 50% от исходного количества с последующей поликонденсацией при показателе рН 3,0 4,0 до образования форконденсата 1 с содержанием метиленовых групп не менее 14% в расчете на исходный формальдегид, затем вводят мочевину до молярного соотношения мочевины и формальдегида 1: (2,2 2,3) и продолжают поликонденсацию при рН 4,0 4,5 до образования форконденсата II с содержанием метиленовых групп не менее 25% в расчете на исходный формальдегид, далее добавляют мочевину до ее молярного соотношения с формальдегидом 1:(1,6 1,9) соответственно, продолжают конденсацию при рН 4,5 5,5 до образования форконденсата III с содержанием метиленовых групп не менее 37% в расчете на исходный формальдегид и нейтрализацией форконденсата до рН 8,5 9,5 с последующей конденсацией полупродукта с дополнительным количеством мочевины при молярном соотношении мочевины и формальдегида 1:(1,0 1,2) и рН 8,0 9,0 до получения смолы с массовой долей метилольных групп 15 25% и свободного формальдегида не более 0,2% в пересчете на сухое вещество при молярном соотношении метиленовых и диметиленэфирных групп (3,5 5,0):1.
- 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что форконденсат III после нейтрализации концентрируют до массовой доли сухих веществ не менее 55%
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93025633A RU2073026C1 (ru) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Способ получения мочевиноформальдегидных смол |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93025633A RU2073026C1 (ru) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Способ получения мочевиноформальдегидных смол |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93025633A RU93025633A (ru) | 1996-04-27 |
RU2073026C1 true RU2073026C1 (ru) | 1997-02-10 |
Family
ID=20141202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93025633A RU2073026C1 (ru) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Способ получения мочевиноформальдегидных смол |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2073026C1 (ru) |
-
1993
- 1993-04-29 RU RU93025633A patent/RU2073026C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка Великобритании N 1405110, кл. C 08G 12/12, 1975. Патент США N 4603191, кл. C 08G 12/12, 1986. Заявка ЕПВ N 0103131, кл. C 08G 12/12, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2407599A (en) | Resinous compositions and process of making same | |
US5681917A (en) | Low mole ratio melamine-urea-formaldehyde resin | |
SU1454254A3 (ru) | Способ получени мочевиноформальдегидной смолы | |
JPH021717A (ja) | ホルマリンの放出が極めて少ないアミノプラスト樹脂の新規な製造方法 | |
CA1315446C (en) | Method for the production of amino resin | |
ES484113A1 (es) | Procedimiento para la fabricacion de metilolmelaminas sus- tancialmente monomeras | |
US4564667A (en) | Urea-formaldehyde resin manufacture | |
RU2073026C1 (ru) | Способ получения мочевиноформальдегидных смол | |
US3547868A (en) | Phenol-modified urea-formaldehyde resins and method of making same | |
WO2003093339A1 (en) | Melamine-urea-formaldehyde resins modified with cyclic urea prepolymer and sodium metabisulfite | |
US4962182A (en) | Process for curing aminoplastic resins | |
US5693743A (en) | Aminoplastics | |
US4113701A (en) | Method for the preparation of hardenable urea formaldehyde resins | |
US2263289A (en) | Nitrourea-urea-aldehyde condensation products | |
US3700671A (en) | Chelating compositions | |
DE69413222T2 (de) | Verfahren zur herstellung von sulfonierten melaminformaldehydharzen | |
US3450659A (en) | Process for the preparation of ureaformaldehyde concentrated solutions having a high content of methylenic linkages | |
RU2215007C2 (ru) | Способ получения модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолы | |
US2600780A (en) | Urea aldehyde resin and process of producing the same | |
US3121708A (en) | Water soluble reaction products derived from lignins | |
KR19990061675A (ko) | 멜라민-우레아-포름알데히드 수지의 제조방법 | |
US4451620A (en) | Diethanolamine salt of sulphamic acid as a curing accelerator for aminoplast resins | |
SU451251A3 (ru) | Способ непрерывного получени растворов мочевиноформальдегидной смолы | |
US2650910A (en) | Water-soluble urea-aldehyde condensation products and the process of making same | |
US3121709A (en) | Resinous reaction products derived from lignins |