RU2142966C1 - Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins - Google Patents
Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142966C1 RU2142966C1 RU98105658A RU98105658A RU2142966C1 RU 2142966 C1 RU2142966 C1 RU 2142966C1 RU 98105658 A RU98105658 A RU 98105658A RU 98105658 A RU98105658 A RU 98105658A RU 2142966 C1 RU2142966 C1 RU 2142966C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensation
- urea
- formaldehyde
- melamine
- carbamide
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к области получения аминоформальдегидных смол, применяемых в качестве связующих для древесных материалов, преимущественно для волокнистых, стружечных, комбинированных плит и профилированных конструкционных материалов, а также для склеивания мебельных деталей и производства фанеры. The invention relates to the field of chemical industry, in particular to the field of production of aminoformaldehyde resins used as binders for wood materials, mainly for fibrous, particle, combined boards and shaped structural materials, as well as for gluing furniture parts and the production of plywood.
Известен способ (Р. З. Темкина "Синтетические клеи в деревообработке", Лесная промышленность", Москва, 1971 г., стр. 225) получения карбамидомеламиноформальдегидных смол конденсацией карбамида, меламина и формальдегида в среде, близкой к нейтральной (pH 6,5 - 7), при их мольном соотношении 1 : 0,52 : 3,97. A known method (R. Z. Temkina "Synthetic adhesives in woodworking", Forestry ", Moscow, 1971, p. 225) to obtain urea-melamine-formaldehyde resins by condensation of urea, melamine and formaldehyde in a medium close to neutral (pH 6.5 - 7), with a molar ratio of 1: 0.52: 3.97.
Смолы, обладая повышенной водостойкостью, имеют существенный недостаток, они не растворяются в холодной воде, кроме того, не обеспечивают получения нетоксичных изделий на их основе (выделение свободного формальдегида достигает 1,5%). Resins, having increased water resistance, have a significant drawback, they do not dissolve in cold water, in addition, they do not provide non-toxic products based on them (the release of free formaldehyde reaches 1.5%).
Известен способ (В.П.Кондратьев, Ю.Г.Доронин "Водостойкие массы в деревообработке" "Лесная промышленность", Москва, 1988 г., стр. 119). Способ получения карбамидомеламиноформальдегидных смол при их мольном соотношении 1: 0,28:1,8, получаемых в среде с переменной кислотностью, заключающийся в том, что в формалин, нейтрализованный едким натром до 6,8 - 7,5, вводят карбамид. Реакционную смесь нагревают до 90 - 92oC и выдерживают в течение 30 - 40 минут. По окончании выдержки добавляют хлористый аммоний, устанавливают pH смеси в пределах 4,9 - 5,1, при температуре 90 - 92oC реакционную смесь выдерживают в течение 30 минут. По окончании выдержки добавляют раствор едкого натра, устанавливают pH смеси в пределах 9,3 - 10,2 и загружают буру и меламин. Далее конденсируют при температуре 90 - 95oC и pH, равном 9,3 - 9,7, в течение 30 минут, после реакционную смесь охлаждают и сушат в вакууме до получения смолы ~70%-ной концентрации.The known method (V.P. Kondratyev, Yu.G. Doronin "Water-resistant mass in woodworking""Forestindustry", Moscow, 1988, p. 119). A method for producing urea-melamine-formaldehyde resins with a molar ratio of 1: 0.28: 1.8, obtained in a medium with variable acidity, consisting in the fact that carbamide is introduced into formalin neutralized with sodium hydroxide to 6.8 - 7.5. The reaction mixture is heated to 90 - 92 o C and incubated for 30 to 40 minutes. At the end of the exposure, ammonium chloride is added, the pH of the mixture is adjusted to 4.9 - 5.1, at a temperature of 90 - 92 o C the reaction mixture is kept for 30 minutes. At the end of the exposure, caustic soda solution is added, the pH of the mixture is adjusted to 9.3 - 10.2, and borax and melamine are charged. Then it is condensed at a temperature of 90 - 95 o C and a pH of 9.3 - 9.7 for 30 minutes, after which the reaction mixture is cooled and dried in vacuum to obtain a resin of ~ 70% concentration.
Недостатком смол, полученных по этому методу, является то, что смолы растворяются только в горячей воде, а также содержат до 0,3% свободного формальдегида, что не позволяет получать изделия с пониженной эмиссией формальдегида из готовых изделий. Кроме того, способ не технологичен, т.к. многостадиен. The disadvantage of the resins obtained by this method is that the resins dissolve only in hot water and also contain up to 0.3% free formaldehyde, which does not allow to obtain products with reduced formaldehyde emission from finished products. In addition, the method is not technological, because multi-stage.
Известен способ получения меламиновых смол [SU а.с. 293008, C 08 G 12/32, 1971 г. ], модифицированных моноэтаноламином, причем моноэтаноламин вводят не менее 0,2 моля, он в этом техническом решении используется как сокомпонент, pH среды устанавливают щелочью, и весь процесс проходит в одну щелочную стадию. Получаемые смолы используются для пресс-материалов, на их основе ДСП изготовить нельзя. A known method of producing melamine resins [SU and.with. 293008, C 08 G 12/32, 1971], modified with monoethanolamine, whereby monoethanolamine is introduced at least 0.2 mol, it is used as a co-component in this technical solution, the pH of the medium is adjusted with alkali, and the whole process proceeds in one alkaline stage. The resulting resins are used for press materials; particleboard cannot be made on their basis.
Известен способ получения меламинокарбамидоформальдегидных пропиточных смол [SU а.с. 1677043, C 08 G 12/40, 1991 г] на основе меламина, карбамида, капролактама, формальдегида и аминосодержащего соединения (в качестве которого используют уротропин и триэтаноламин) при их мольном соотношении 1: 1,0-2,5: 0,3-0,8: 3,1-6,3: 0,037-0,075, соответственно. Получаемые смолы характеризуются высоким содержанием свободного формальдегида (0,48 - 0,50%) и очень низкой вязкостью, используются для изготовления бумажно-смоляных пленок, а не как клеевые связующие. A known method of producing melamine urea-formaldehyde impregnating resins [SU and.with. 1677043, C 08 G 12/40, 1991] based on melamine, carbamide, caprolactam, formaldehyde and an amine-containing compound (which is used as urotropine and triethanolamine) with a molar ratio of 1: 1.0-2.5: 0.3 -0.8: 3.1-6.3: 0.037-0.075, respectively. The resulting resins are characterized by a high content of free formaldehyde (0.48 - 0.50%) and very low viscosity, they are used for the manufacture of paper-resin films, and not as adhesive binders.
Ближайшим техническим решением является способ (заявка ФРГ N 2455420, C 08 G 12/32, 1976 г.) получения продуктов конденсации формальдегида, карбамида и меламина, когда растворяют карбамид в водном растворе формальдегида при мольном соотношении карбамид: формальдегид 1:1,7 - 2,3. После растворения карбамида с помощью едкого натра значение pH смеси устанавливают на уровне 9,0 и смесь кондиционируют при нагревании в течение 30 минут, при этом pH смеси поддерживают на уровне 9,0 добавлением необходимого количества едкого натра. Далее добавлением муравьиной кислоты устанавливают значение pH реакционной смеси равным 5,0 и продолжают конденсацию до снижения вязкости конденсационного раствора по немецкому стандарту DIN 5321 ≤ 15 сек. Сразу после этого с помощью едкого натра значение pH смеси устанавливают равным 8 - 10 (преимущественно 9,20), добавляют 0,15 - 0,6 моля меламина на 1 моль карбамида и продолжают конденсацию. При этом в ходе конденсации значение pH среды постепенно падает, что резко ухудшает стабильность готовой смолы при хранении. Во избежаниe этого, при конденсации с меламином постоянным добавлением едкого натра поддерживают pH реакционной смеси на уровне 9,2. The closest technical solution is the method (application Germany No. 2455420, C 08 G 12/32, 1976) for the production of condensation products of formaldehyde, urea and melamine, when urea is dissolved in an aqueous solution of formaldehyde at a molar ratio of urea: formaldehyde 1: 1.7 - 2.3. After dissolving the urea with sodium hydroxide, the pH of the mixture is adjusted to 9.0 and the mixture is conditioned by heating for 30 minutes, while the pH of the mixture is maintained at 9.0 by adding the required amount of sodium hydroxide. Then, by adding formic acid, the pH of the reaction mixture is set to 5.0 and condensation is continued until the viscosity of the condensation solution decreases according to the German standard DIN 5321 ≤ 15 sec. Immediately after that, using caustic soda, the pH of the mixture is adjusted to 8-10 (preferably 9.20), 0.15-0.6 moles of melamine per 1 mole of urea are added and condensation continues. Moreover, during condensation, the pH of the medium gradually decreases, which dramatically affects the stability of the finished resin during storage. To avoid this, during condensation with melamine, constant addition of caustic soda maintain the pH of the reaction mixture at 9.2.
Получаемые этим методом смолы характеризуются повышенным содержанием свободного формальдегида (0,4 - 0,6%) в готовой смоле. Смолы имеют невысокий срок хранения - до 2-х месяцев. Древесно-стружечная плита на основе этой смолы выделяет (60 - 90) мг/100 г плиты формальдегида, определяемого методом перфорации. Resins obtained by this method are characterized by a high content of free formaldehyde (0.4 - 0.6%) in the finished resin. Resins have a short shelf life - up to 2 months. A particle board based on this resin releases (60 - 90) mg / 100 g of a formaldehyde plate, determined by perforation.
Кроме того, довольно сложен технологический процесс изготовления смолы, а именно конденсация в щелочной среде при pH 9,0 требует постоянного контроля pH реакционной смеси и поддержки на уровне 9,0 добавлением едкого натра: соконденсация с меламином при pH 9,2 также требует поддержки pH путем постоянного добавления едкого натра. In addition, the resin manufacturing process is rather complicated, namely, condensation in an alkaline medium at pH 9.0 requires constant monitoring of the pH of the reaction mixture and support at 9.0 by adding caustic soda: co-condensation with melamine at pH 9.2 also requires pH support by constantly adding caustic soda.
Технической задачей изобретения является разработка способа получения карбамидомеламиноформальдегидных смол, обладающих низким содержанием свободного формальдегида, обеспечивающих изготовление изделий на их основе с высокой водостойкостью, низкой разбухаемостью и экологически чистых. An object of the invention is to develop a method for producing urea-melamine-formaldehyde resins having a low content of free formaldehyde, ensuring the manufacture of products based on them with high water resistance, low swelling and environmentally friendly.
Поставленная задача достигается тем, что осуществляют конденсацию при нагревании и в переменных средах сначала карбамида с формальдегидом в присутствии моноэтаноламина в количестве 0,01 - 0,02 молей на 1 моль карбамида до образования форконденсата с последующей соконденсацией с меламином и дополнительной конденсацией с карбамидом при конечном мольном соотношении карбамида, меламина и формальдегида 1:0,04 - 0,25:1,0 - 1,3, соответственно. The problem is achieved by the fact that they carry out condensation during heating and in variable environments, first of urea with formaldehyde in the presence of monoethanolamine in an amount of 0.01 - 0.02 moles per 1 mol of urea until the formation of precondensate, followed by condensation with melamine and additional condensation with urea at the final the molar ratio of urea, melamine and formaldehyde is 1: 0.04 - 0.25: 1.0 - 1.3, respectively.
Кроме того, дополнительно можно вводить полисилоксановые жидкости в количестве 0,5 - 15% мас. на общую массу компонентов, причем полисилоксановые жидкости могут вводиться перед или во время доконденсации с дополнительным количеством карбамида. In addition, you can optionally enter polysiloxane liquids in an amount of 0.5 to 15% wt. on the total weight of the components, and polysiloxane liquids can be introduced before or during precondensation with an additional amount of urea.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в водный раствор формальдегида (1,6 - 2,1 молей) добавляют моноэтаноламин в количестве 0,01 - 0,02 молей на 1 моль карбамида и при этом устанавливается pH реакционной смеси в пределах 6,5 - 6,8. Затем вводят карбамид (1 моль) и после полного растворения карбамида pH среды повышается до 7,2 - 7,6. Реакционную смесь нагревают до температуры 94 - 96oC и осуществляют конденсацию до снижения pH реакционной смеси 4,7 - 5,8. Одновременно завершенность конденсации определяют по растворимости продукта реакции в воде до появления устойчивой мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной до 13 - 15oC воде. По окончании конденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до рH 8,0 - 9,2, охлаждают до 80 - 85oC и загружают 0,04 - 0,25 молей меламина и продолжают конденсацию в течение 30 - 35 минут. Далее смесь охлаждают до 65 - 75oC и концентрируют под вакуумом при 70 - 75oC до вязкости 70 - 250 сек по B3-4 при температуре 20oC. Затем вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения карбамид к формальдегиду 1: 1,0 - 1,3 и еще конденсируют при температуре 65 - 70oC в течение 30 - 35 минут.The essence of the proposed method lies in the fact that in an aqueous solution of formaldehyde (1.6 - 2.1 moles) add monoethanolamine in an amount of 0.01 - 0.02 moles per 1 mol of urea and the pH of the reaction mixture is set within 6.5 - 6.8. Urea (1 mol) is then introduced and after complete dissolution of the urea, the pH of the medium rises to 7.2 - 7.6. The reaction mixture is heated to a temperature of 94 - 96 o C and carry out condensation to reduce the pH of the reaction mixture from 4.7 to 5.8. At the same time, the completion of the condensation is determined by the solubility of the reaction product in water until a stable turbidity appears when 2 to 3 drops of a hot condensation solution are added to water cooled to 13 to 15 ° C. Upon completion of the condensation, the resulting product is neutralized with alkali to pH 8.0 - 9.2, cooled to 80 - 85 o C and loaded with 0.04 - 0.25 moles of melamine and continue condensation for 30 - 35 minutes. The mixture is then cooled to 65 - 75 o C and concentrated in vacuo at 70 - 75 o C to a viscosity of 70 - 250 sec according to B3-4 at a temperature of 20 o C. Then an additional amount of urea is introduced until the molar ratio of urea to formaldehyde 1: 1 , 0 - 1.3 and still condense at a temperature of 65 - 70 o C for 30 - 35 minutes.
В случае ввода полисилоксановых жидкостей, которые могут вводиться как до, так и во время стадии конденсации с дополнительным количеством карбамида, способ осуществляется как описано выше, включительно до стадии конденсации с меламином, а затем снижают температуру до 65 - 75oC и загружают полисилоксан, взятый в количестве 0,5 - 15% от смеси продукта соконденсации и конденсируют 30 - 35 минут. Затем концентрируют под вакуумом при 70 - 75oC до достижения вязкости 70 - 250 сек по вискозиметру B3-4 при температуре 20oC. Далее вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения карбамида к формальдегиду 1: 1,0 - 1,3 и продолжают конденсацию при температуре 65 - 70oC в течение 30 минут.In the case of the introduction of polysiloxane liquids, which can be introduced both before and during the condensation step with an additional amount of urea, the method is carried out as described above, including to the condensation step with melamine, and then the temperature is reduced to 65 - 75 ° C and polysiloxane is charged, taken in an amount of 0.5 - 15% of the mixture of the product of the condensation and condense for 30 - 35 minutes. It is then concentrated in vacuo at 70 - 75 ° C until a viscosity of 70 - 250 seconds is reached with a B3-4 viscometer at a temperature of 20 ° C. An additional amount of urea is then introduced until the molar ratio of urea to formaldehyde is 1: 1.0 - 1.3 and continue condensation at a temperature of 65 - 70 o C for 30 minutes.
Можно вводить полисилоксановые жидкости во время конденсации с дополнительным количеством карбамида. Polysiloxane fluids may be added during condensation with additional urea.
В качестве карбамида может быть использован кристаллический карбамид, плав и растворы карбамида (50 - 70%-й концентрации). As urea, crystalline urea, melt, and urea solutions (50–70% concentration) can be used.
В качестве формальдегида могут быть использованы водные 35 - 55%-е растворы, а также параформ. As formaldehyde can be used aqueous 35 - 55% solutions, as well as paraforms.
В качестве моноэтаноламина используют чистый или технический моноэтаноламин. Pure or commercial monoethanolamine is used as monoethanolamine.
В качестве меламина используют известные чистые и технические меламины. As melamine, known pure and technical melamines are used.
В качестве полисилоксановых жидкостей используют продукты гидролитической поликонденсации различных алкилхлорсиланов или их смесей, например полиэтилсилоксановая жидкость, полиметилсилоксановая жидкость, полифенилметилсилоксановая жидкость и другие или их смеси. As polysiloxane liquids, hydrolytic polycondensation products of various alkyl chlorosilanes or mixtures thereof are used, for example polyethylsiloxane liquid, polymethylsiloxane liquid, polyphenylmethylsiloxane liquid and others or mixtures thereof.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Example 1
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают формалин 37% водный раствор, ГОСТ 1625-89, моноэтаноламин, ТУ 6-09-47-91, и карбамид, ГОСТ 2081-92, в молярном соотношении формальдегид, моноэтаноламин, карбамид 2,1:0,02:1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается 7,4. Реакционную смесь нагревают до температуры 94 - 96oC и конденсируют до снижения pH 5,5. Одновременно завершенность поликонденсации определяют по растворимости реакционной смеси в воде, т.е. до появления мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной воде. По окончании поликонденсации полученный полупродукт нейтрализуют щелочью до pH 9,2, охлаждают до 80oC и вводят 0,07 молей меламина, ГОСТ 7579-76, дополнительно конденсируют 30 минут, снижают температуру до 65 - 71oC и загружают полиэтилсилоксановую жидкость, ГОСТ 13004-77, в количестве 0,7% от массы продукта конденсации. Смесь конденсируют 30 - 35 минут и затем концентрируют под вакуумом до вязкости 150 сек по вискозиметру B3-4 при температуре 20oC. Затем вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения 1:1,1 и вновь продолжают конденсацию при температуре 65 - 70oC в течение 30 минут.Formalin 37% aqueous solution, GOST 1625-89, monoethanolamine, TU 6-09-47-91, and urea, GOST 2081-92, in a molar ratio of formaldehyde, monoethanolamine, urea are loaded into a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer. 2.1: 0.02: 1. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is adjusted to 7.4. The reaction mixture is heated to a temperature of 94 - 96 o C and condense to a decrease in pH 5.5. At the same time, the completeness of polycondensation is determined by the solubility of the reaction mixture in water, i.e. until the appearance of turbidity by adding 2 to 3 drops of hot condensation solution to chilled water. At the end of the polycondensation, the resulting intermediate is neutralized with alkali to a pH of 9.2, cooled to 80 o C and 0.07 moles of melamine are introduced, GOST 7579-76, additionally condensed for 30 minutes, the temperature is reduced to 65 - 71 o C and the polyethylsiloxane liquid is loaded, GOST 13004-77, in an amount of 0.7% by weight of the condensation product. The mixture is condensed for 30 - 35 minutes and then concentrated in vacuo to a viscosity of 150 seconds with a B3-4 viscometer at a temperature of 20 o C. Then an additional amount of urea is introduced until a molar ratio of 1: 1.1 is reached and condensation is continued again at a temperature of 65 - 70 o C for 30 minutes.
Пример 2. Example 2
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 37%-ный водный раствор формалина, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении 1,98:0,015:1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается в пределах 7,2 - 7,4. Реакционную смесь нагревают до температуры 94 - 96oC и конденсируют до снижения pH 4,7. Одновременно завершенность конденсации определяют по растворимости продуктов реакции в воде, т.е. до появления устойчивости мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной воде. По окончании конденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до pH 8,5, охлаждают до 85oC, вводят 0,1 моля меламина, дополнительно конденсируют 30 минут, снижают температуру до 65 - 70oC и затем концентрируют под вакуумом до вязкости 200 сек по вискозиметру B3-4 при температуре 20oC. Затем вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения 1:1,2 и вновь продолжают конденсацию при температуре 65 - 70oC в течение 30 минут.In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, a 37% aqueous solution of formalin, monoethanolamine and urea in a molar ratio of 1.98: 0.015: 1 is charged. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is set in the range of 7.2 - 7.4. The reaction mixture is heated to a temperature of 94 - 96 o C and condense to a decrease in pH 4.7. At the same time, the completion of the condensation is determined by the solubility of the reaction products in water, i.e. until the turbidity is stable when 2 to 3 drops of a hot condensation solution are added to chilled water. Upon completion of the condensation, the resulting product is neutralized with alkali to a pH of 8.5, cooled to 85 ° C, 0.1 mol of melamine is introduced, it is condensed for an additional 30 minutes, the temperature is reduced to 65 - 70 ° C and then concentrated in vacuo to a viscosity of 200 seconds with a viscometer B3-4 at a temperature of 20 o C. Then an additional amount of urea is introduced until a molar ratio of 1: 1.2 is reached and condensation is continued again at a temperature of 65 - 70 o C for 30 minutes.
Пример 3. Example 3
В реактор, снабженный обратным холодильником и термометром, загружают формалин 37% водный раствор, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении 1,95: 0,002:1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается в пределах 7,2 - 7,4. Реакционную смесь нагревают до температуры 94 - 96oC и конденсируют до достижения pH 5,1. Одновременно завершенность конденсации определяют по растворимости продуктов реакции в воде, т.е. до появления устойчивости мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлаждаемой воде. По окончании конденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до pH 8,0, охлаждают до 80oC, вводят 0,15 молей меламина, дополнительно конденсируют 30 минут, снижают температуру до 65 - 75oC и загружают смесь полисилоксановой жидкости (полиметилсилоксан и полиэтилсилоксан, взятые по весу 50% на 50%) в количестве 1,5% от массы продукта конденсации. Смесь конденсируют 30 - 35 минут и затем концентрируют под вакуумом до вязкости 180 сек по вискозиметру B3-4 при температуре 20oC. Затем вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения 1:1,25 и вновь продолжают конденсацию при температуре 65 - 70oC в течение 30 минут.In a reactor equipped with a reflux condenser and a thermometer, formalin 37% aqueous solution, monoethanolamine and urea are loaded in a molar ratio of 1.95: 0.002: 1. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is set in the range of 7.2 - 7.4. The reaction mixture is heated to a temperature of 94 - 96 o C and condense to achieve a pH of 5.1. At the same time, the completion of the condensation is determined by the solubility of the reaction products in water, i.e. until turbidity is stable when 2 to 3 drops of hot condensation solution are added to the cooled water. Upon completion of the condensation, the resulting product is neutralized with alkali to a pH of 8.0, cooled to 80 o C, 0.15 moles of melamine are added, it is condensed for 30 minutes, the temperature is reduced to 65 - 75 o C and a mixture of polysiloxane liquid (polymethylsiloxane and polyethylsiloxane taken by weight 50% to 50%) in an amount of 1.5% by weight of the condensation product. The mixture is condensed for 30 - 35 minutes and then concentrated in vacuo to a viscosity of 180 seconds with a B3-4 viscometer at a temperature of 20 o C. Then an additional amount of urea is introduced until a molar ratio of 1: 1.25 is reached and condensation is continued again at a temperature of 65 - 70 o C for 30 minutes.
Пример 4. Example 4
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 37% водный раствор, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении 2,1:0,02:1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается в пределах 7,4. Реакционную смесь нагревают до температуры 94 - 96oC и конденсируют до снижения pH 5,0 - 5,2. Одновременно завершенность конденсации определяют по растворимости реакционной смеси в воде, т.е. до появления устойчивой мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной воде. По окончании поликонденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до pH 8,0, охлаждают до 80oC, вводят 0,05 молей меламина и продолжают конденсацию в течение 35 минут. Далее смесь охлаждают до 65oC, конденсируют под вакуумом при температуре 70-75oC до вязкости 70 сек и вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения карбамида к формальдегиду 1:1,0. Затем после полного растворения карбамида при температуре 65 - 70oC вводят 10% от общей массы полифенилметилсилоксановой жидкости, перемешивают при температуре 65 - 70oC в течение 30 минут и вновь охлаждают до 25 - 30oC.A 37% aqueous solution, monoethanolamine and urea in a molar ratio of 2.1: 0.02: 1 are charged into a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is set within 7.4. The reaction mixture is heated to a temperature of 94 - 96 o C and condense to a decrease in pH of 5.0 - 5.2. At the same time, the completion of the condensation is determined by the solubility of the reaction mixture in water, i.e. until stable turbidity appears when 2 to 3 drops of hot condensation solution are added to chilled water. At the end of the polycondensation, the resulting product is neutralized with alkali to a pH of 8.0, cooled to 80 ° C., 0.05 moles of melamine are introduced and condensation is continued for 35 minutes. The mixture is then cooled to 65 ° C., condensed in vacuo at a temperature of 70-75 ° C. to a viscosity of 70 seconds, and an additional amount of urea is introduced until the molar ratio of urea to formaldehyde is 1: 1.0. Then, after complete dissolution of the urea at a temperature of 65 - 70 o C enter 10% of the total mass of polyphenylmethylsiloxane liquid, mix at a temperature of 65 - 70 o C for 30 minutes and again cooled to 25 - 30 o C.
Пример 5. Example 5
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают формалин 37%-ный водный раствор, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении 1,95:0,015:1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается в пределах 7,2 - 7,4. Реакционную смесь нагревают до температуры 94 - 96oC и конденсируют до снижения pH 5,5 - 5,6. Одновременно завершенность конденсации определяют по растворимости реакционной смеси в воде, т. е. до появления устойчивой мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной воде. По окончании поликонденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до pH 8,5, охлаждают до 85oC, вводят 0,0715 молей меламина и продолжают конденсацию в течение 30 минут. Далее смесь охлаждают до 65oC, конденсируют под вакуумом при температуре 70 - 75oC до вязкости 150 сек по B3-4 и вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения карбамид:формальдегид 1:1,3. Затем после полного растворения карбамида при температуре 65 - 70oC вводят 0,5% от общей массы продукта полиэтилсилоксановой жидкости, перемешивают при температуре 65 - 70oC в течение 30 минут и вновь охлаждают до 25 - 30oC.Formalin 37% aqueous solution, monoethanolamine and urea in a molar ratio of 1.95: 0.015: 1 are loaded into a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is set in the range of 7.2 - 7.4. The reaction mixture is heated to a temperature of 94 - 96 o C and condense to a decrease in pH 5.5 - 5.6. At the same time, the completion of the condensation is determined by the solubility of the reaction mixture in water, i.e., until a stable turbidity appears when 2–3 drops of a hot condensation solution are added to chilled water. At the end of the polycondensation, the resulting product is neutralized with alkali to a pH of 8.5, cooled to 85 ° C., 0.0715 moles of melamine are introduced and condensation is continued for 30 minutes. The mixture is then cooled to 65 o C, condensed under vacuum at a temperature of 70 - 75 o C to a viscosity of 150 sec according to B3-4 and an additional amount of urea is introduced until the molar ratio of urea: formaldehyde is 1: 1.3. Then, after complete dissolution of the urea at a temperature of 65 - 70 o C, 0.5% of the total weight of the product of polyethylsiloxane liquid is introduced, stirred at a temperature of 65 - 70 o C for 30 minutes and again cooled to 25 - 30 o C.
Пример 6. Example 6
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 37%-ный водный раствор формалина, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении 1,98:0,015:1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается в пределах 7,2 - 7,4. Реакционную смесь нагревают до температуры 94 - 96oC и конденсируют до снижения pH 5,5 - 5,0. Одновременно завершенность конденсации определяют по растворимости реакционной смеси в воде, т.е. до появления устойчивой мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной воде. По окончании поликонденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до pH 9,2, охлаждают до 85oC и вводят 0,04 моля меламина и продолжают конденсацию в течение 30 минут. Далее смесь охлаждают до 70oC и концентрируют под вакуумом при температуре 70-75oC до вязкости 100 сек по B3-4 при 20oC, вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения карбамид:формальдегид 1:1,2. Затем после полного растворения карбамида при температуре 65-70oC вводят 1% от общей массы продукта конденсации полиэтилсилоксановой жидкости, перемешивают при температуре 65-70oC в течение 30 минут и вновь охлаждают до 25-30oC.In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, a 37% aqueous solution of formalin, monoethanolamine and urea in a molar ratio of 1.98: 0.015: 1 is charged. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is set in the range of 7.2 - 7.4. The reaction mixture is heated to a temperature of 94 - 96 o C and condense to a decrease in pH 5.5 - 5.0. At the same time, the completion of the condensation is determined by the solubility of the reaction mixture in water, i.e. until stable turbidity appears when 2 to 3 drops of hot condensation solution are added to chilled water. At the end of the polycondensation, the resulting product is neutralized with alkali to a pH of 9.2, cooled to 85 ° C. and 0.04 mol of melamine is introduced and condensation is continued for 30 minutes. The mixture is then cooled to 70 o C and concentrated in vacuo at a temperature of 70-75 o C to a viscosity of 100 sec according to B3-4 at 20 o C, an additional amount of urea is introduced until the molar ratio of urea: formaldehyde 1: 1.2 is reached. Then, after complete dissolution of the urea at a temperature of 65-70 o C enter 1% of the total mass of the condensation product of polyethylsiloxane liquid, mix at a temperature of 65-70 o C for 30 minutes and again cooled to 25-30 o C.
Пример 7. Example 7
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 37%-ный водный раствор формалина, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении 1,6: 0,01: 1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается в пределах 7,6-8,0. Реакционную смесь нагревают до температуры кипения и конденсируют до снижения pH 5,5. Одновременно завершенность конденсации определяют по растворимости реакционной смеси в воде, т. е. до появления устойчивой мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной воде. По окончании поликонденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до pH 9,2. Охлаждают до 85oC и вводят 0,04 моля меламина и продолжают конденсацию в течение 35 минут. Далее смесь охлаждают до 70oC и конденсируют под вакуумом при температуре 70 - 75oC до вязкости 250 сек по B3-4 при 20oC, вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения карбамид:формальдегид 1:1,3. Затем после полного растворения карбамида при температуре 65 - 70oC вводят 10% от общей массы полученного продукта конденсации полиметилксилоксана, ГОСТ 13032-77, перемешивают при этой температуре в течение 30 минут и вновь охлаждают.In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, a 37% aqueous formalin solution, monoethanolamine and urea are loaded in a molar ratio of 1.6: 0.01: 1. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is set in the range of 7.6-8 , 0. The reaction mixture is heated to boiling point and condensed to a pH decrease of 5.5. At the same time, the completion of the condensation is determined by the solubility of the reaction mixture in water, i.e., until a stable turbidity appears when 2–3 drops of a hot condensation solution are added to chilled water. At the end of the polycondensation, the resulting product is neutralized with alkali to a pH of 9.2. It is cooled to 85 ° C. and 0.04 mol of melamine is introduced and condensation is continued for 35 minutes. The mixture is then cooled to 70 o C and condensed under vacuum at a temperature of 70 - 75 o C to a viscosity of 250 sec according to B3-4 at 20 o C, an additional amount of urea is introduced until the molar ratio of urea: formaldehyde 1: 1.3 is reached. Then, after complete dissolution of the urea at a temperature of 65 - 70 o C, 10% of the total mass of the obtained condensation product of polymethylxyloxane, GOST 13032-77, is introduced, stirred at this temperature for 30 minutes and again cooled.
Пример 8. Example 8
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 37%-ный водный раствор формалина, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении 1,75:0,01:1. Реакционную смесь нагревают до кипения и конденсируют до снижения pH с 7,6 - 7,7 до 5,5. По окончании поликонденсации полученный продукт нейтрализуют щелочью до pH 9,0, охлаждают до 80oC и вводят 0,1 моля меламина и продолжают конденсацию в течение 35 минут. Далее смесь охлаждают до 65-70oC и конденсируют под вакуумом при температуре 70 - 75oC до вязкости 300 сек по B3-4 и температуре 20oC. Затем вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения карбамид: формальдегид 1:1,25 и конденсируют в течение 30 минут. Затем при температуре 65 - 70oC вводят 15% от общей массы предварительно полученного продукта конденсации полиэтилсилоксановой жидкости и перемешивают при этой температуре в течение 30 минут и вновь охлаждают до 25 - 30oC.In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, a 37% aqueous formalin solution, monoethanolamine and urea are loaded in a molar ratio of 1.75: 0.01: 1. The reaction mixture is heated to boiling and condensed until the pH drops from 7.6 - 7.7 to 5.5. At the end of the polycondensation, the obtained product is neutralized with alkali to a pH of 9.0, cooled to 80 ° C. and 0.1 mol of melamine is introduced and condensation is continued for 35 minutes. The mixture is then cooled to 65-70 o C and condensed under vacuum at a temperature of 70 - 75 o C to a viscosity of 300 sec according to B3-4 and a temperature of 20 o C. Then an additional amount of urea is introduced until the molar ratio urea: formaldehyde 1: 1, 25 and condense for 30 minutes. Then, at a temperature of 65 - 70 o C, 15% of the total weight of the previously obtained condensation product of polyethylsiloxane liquid is introduced and stirred at this temperature for 30 minutes and again cooled to 25 - 30 o C.
Пример 9. Example 9
В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают формалин 37%-ный водный раствор, моноэтаноламин и карбамид в молярном соотношении формальдегид : моноэтаноламин : карбамид 2,1:0,02:1. После полного растворения карбамида pH смеси устанавливается в пределах 7,4. Реакционную смесь нагревают до температуры кипения и конденсируют до снижения pH 5,6 - 5,8. Одновременно завершенность поликонденсации определяют по растворимости реакционной смеси в воде, т.е. до появления устойчивой мути при добавлении 2 - 3 капель горячего конденсационного раствора к охлажденной воде. По окончании поликонденсации продукт нейтрализуют до pH 9,0, охлаждают до 80oC и вводят 0,25 моля меламина и продолжают конденсацию в течение 30 минут. Далее смесь охлаждают до 65 - 70oC, конденсируют под вакуумом при температуре 70 - 75oC до вязкости 150 сек по B3-4 и температуре 20oC. Затем вводят дополнительное количество карбамида до достижения молярного соотношения 1:1 и конденсируют в течение 30 минут и охлаждают до 25 - 30oC.Formalin 37% aqueous solution, monoethanolamine and urea in a molar ratio of formaldehyde: monoethanolamine: urea 2.1: 0.02: 1 are loaded into a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer. After complete dissolution of the urea, the pH of the mixture is set within 7.4. The reaction mixture is heated to boiling point and condensed to a pH decrease of 5.6-5.8. At the same time, the completeness of polycondensation is determined by the solubility of the reaction mixture in water, i.e. until stable turbidity appears when 2 to 3 drops of hot condensation solution are added to chilled water. At the end of the polycondensation, the product is neutralized to pH 9.0, cooled to 80 ° C. and 0.25 mol of melamine is introduced and condensation is continued for 30 minutes. The mixture is then cooled to 65 - 70 o C, condensed under vacuum at a temperature of 70 - 75 o C to a viscosity of 150 sec at B3-4 and a temperature of 20 o C. Then an additional amount of urea is introduced until a molar ratio of 1: 1 is reached and condensed over 30 minutes and cooled to 25 - 30 o C.
На основании данных, приведенных в описании и таблице, следует, что предлагаемый способ обеспечивает получение новых карбамидомеламиноформальдегидных смол, характеризующихся низким содержанием свободного формальдегида не более 0,07%, в основном 0,035 - 0,06%, что одновременно со структурой смол позволяет изготавливать изделия из древесины, характеризующиеся по токсичности классом E1 (выделение формальдегида < 10 мг/100 г плиты), от н/о до 8 мг/100 г плиты. Значительно улучшаются прочностные показатели, так предел прочности при скалывании достигает 4,1 - 4,4 МПа, а предел прочности по изгибу - 22 - 24 МПа. Также изделия на основе предлагаемых смол отличаются повышенной водостойкостью (разбухаемость 11,6 - 13,5%, водопоглощение - 47 - 55%). Based on the data given in the description and table, it follows that the proposed method provides for the production of new urea-melamine-formaldehyde resins, characterized by a low content of free formaldehyde of not more than 0.07%, mainly 0.035 - 0.06%, which simultaneously with the structure of the resins allows the manufacture of products from wood, characterized by toxicity class E1 (formaldehyde emission <10 mg / 100 g plate), from n / a to 8 mg / 100 g plate. Strength indicators are significantly improved, so the breaking strength reaches 4.1 - 4.4 MPa, and the flexural strength - 22 - 24 MPa. Also, products based on the proposed resins are characterized by increased water resistance (swelling 11.6 - 13.5%, water absorption - 47 - 55%).
Способ за счет использования на первой стадии моноэтаноламина отличается стабильностью, воспроизводимостью, прост в оформлении и может быть осуществлен на любом производстве аминоальдегидных продуктов. The method due to the use of monoethanolamine in the first stage is characterized by stability, reproducibility, simple design and can be carried out at any production of aminoaldehyde products.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98105658A RU2142966C1 (en) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98105658A RU2142966C1 (en) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98105658A RU98105658A (en) | 1999-12-20 |
| RU2142966C1 true RU2142966C1 (en) | 1999-12-20 |
Family
ID=20203955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98105658A RU2142966C1 (en) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2142966C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490283C1 (en) * | 2012-08-01 | 2013-08-20 | Светлана Валентиновна Полищук | Method of producing carbamidomelaminoformaldehyde resin |
| RU2534549C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-27 | Вячеслав Ефимович Цветков | Method of production of adhesive for production of laminated timber beam |
-
1998
- 1998-03-20 RU RU98105658A patent/RU2142966C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Темкина Р.З. Синтетические клеи в деревообработке. - М.: Лесная промышленность, 1971, с.235. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490283C1 (en) * | 2012-08-01 | 2013-08-20 | Светлана Валентиновна Полищук | Method of producing carbamidomelaminoformaldehyde resin |
| RU2534549C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-27 | Вячеслав Ефимович Цветков | Method of production of adhesive for production of laminated timber beam |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7399529B2 (en) | Aminoplast resin composition | |
| US4997905A (en) | Process for the preparation of aminoplastic resins having very low formaldehyde emission rates | |
| CA1242840A (en) | Process for preparing a urea-formaldehyde resin having a very low mole ratio of formaldehyde to urea | |
| US4285848A (en) | Wood adhesive from phenol, formaldehyde, melamine and urea | |
| RU2011153872A (en) | METHOD FOR PRODUCING CARBAMIDOMELAMINO-FORMALDEHYDE RESIN | |
| US4831106A (en) | Low-Formaldehyde binders | |
| CN110330614A (en) | A kind of environment-friendly urea-formaldehyde resin glue and its preparation method and application | |
| US5008365A (en) | Process for the manufacture of urea-formaldehyde resins containing melamine | |
| AU605504B2 (en) | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins | |
| CA1315446C (en) | Method for the production of amino resin | |
| RU2142966C1 (en) | Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins | |
| CA1238998A (en) | Resin manufacture | |
| CA1278138C (en) | Process for making solid urea - formaldehyde resins | |
| US5034500A (en) | Process for the manufacture of urea-formaldehyde resins | |
| US4962182A (en) | Process for curing aminoplastic resins | |
| US4011280A (en) | Process for the production of binders for weather-proof wood materials and product | |
| RU2413737C2 (en) | Method of producing formaldehyde-containing resin with low emission of formaldehyde and functional materials based on said resin | |
| US4977238A (en) | Additives suitable for use in aminoplastic resins | |
| RU2811692C1 (en) | Method for producing urea-formaldehyde resins | |
| RU2169739C1 (en) | Method of preparing carbamidoformaldehyde resins | |
| US5693743A (en) | Aminoplastics | |
| RU2215007C2 (en) | Method for production of modified urea-melamine-formaldehyde resin | |
| JPS5835632B2 (en) | Manufacturing method of waterproof cardboard adhesive | |
| RU2142965C1 (en) | Method for production of urea-formaldehyde resins | |
| SK86096A3 (en) | Binders for the production of lignocellulose-containing mouldings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140321 |