RU2811692C1 - Способ получения карбамидоформальдегидных смол - Google Patents
Способ получения карбамидоформальдегидных смол Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811692C1 RU2811692C1 RU2022125008A RU2022125008A RU2811692C1 RU 2811692 C1 RU2811692 C1 RU 2811692C1 RU 2022125008 A RU2022125008 A RU 2022125008A RU 2022125008 A RU2022125008 A RU 2022125008A RU 2811692 C1 RU2811692 C1 RU 2811692C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- urea
- formaldehyde
- reaction mixture
- temperature
- reactor
- Prior art date
Links
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 162
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 84
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 10
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 239000011120 plywood Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 119
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 21
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 21
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 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 3
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу производства карбамидоформальдегидных смол, предназначенных для применения в деревообрабатывающей промышленности, преимущественно в производстве фанерной продукции и может применяться как в химической, так и в деревообрабатывающей промышленности. Способ заключается в получении карбамидоформальдегидных смол поликонденсацией карбамида с формальдегидом в среде с переменной кислотностью сначала в слабощелочной или нейтральной, а затем в кислой и слабокислой средах при нагревании с введением дополнительной порции карбамида при начальном и конечном соотношениях карбамида и формальдегида 1:1,9-2,15 и 1:1,05-1,25 в молях, соответственно, при этом в целях сохранения высокой сырой липкости готовой смолы с низким содержанием общего формальдегида дополнительную порцию карбамида вводят в два приема, сначала вводят часть дополнительной порции карбамида до соотношения карбамида к формальдегиду 1 к 1,50-1,70 в молях и продолжают процесс при температуре 65-80°С и рН реакционной среды в пределах 6,20-6,90 в течение 30-60 мин, далее вводят остаточную часть дополнительного карбамида и продолжают синтез при температуре 55-65°С и рН реакционной среды в пределах 7,50-8,50 в течение 35-45 мин, причем за 5-10 мин до завершения синтеза вводят аммиачную воду в количестве 0,01-0,02 моля на моль карбамида. Технический результат изобретения заключается в обеспечении способа получения карбамидоформальдегидных смол, который позволяет минимизировать содержание свободного формальдегида в готовой смоле без снижения ее сырой липкости. 1 табл., 11 пр.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к области производства синтетических поликонденсационных термореактивных аминоальдегидных смол и связующих предназначенных для применения преимущественно в деревообрабатывающей промышленности, в частности в производстве фанеры.
Известны многочисленные способы получения карбамидоформальдегидных смол, предназначенных для применения в деревообрабатывающей промышленности, в том числе в производстве фанерной продукции (Доронин Ю.Г., Мирошниченко С.Н., Свиткина М.М., «Синтетические смолы в деревообработке», «Лесная промышленность», М., 1987; Вирпша З., Бжезинский Я., «Аминопласты», М., «Химия», 1972.). Однако в связи с регулярным ужесточением требований к санитарно-гигиеническим характеристикам готовой фанеры без снижения ее физико-механических показателей проблема модернизации качества клеевых карбамидоформальдегидных смол, предназначенных для производства фанеры является актуальной и в настоящее время.
Причем, в настоящее время кроме технического формалина, производимого по ГОСТ 1625-2016 содержащего около 37% свободного формальдегида, в промышленности появились и другие формальдегидные сырьевые материалы, предназначенные, в том числе, для применения в производстве карбамидоформальдегидных смол по безотходной, экологически безопасной технологии. К таковым относятся карбамидоформальдегидный концентрат, с содержанием общего формальдегида до 60%, параформ, представляющий собой олигомерный продукт полимеризации формальдегида, а также концентрированный формалин, содержанием около 50% свободного формальдегида.
Известен способ получения карбамидоформальдегидной смолы, предназначенной для применения в деревообрабатывающей промышленности с использованием в качестве формальдегидного сырья карбамидоформальдегидный концентрат (КФК) с содержанием общего формальдегида в количестве (60±3)% (Патент РФ №2305685, C08G 12/12, 2007). К недостаткам данного способа можно отнести:
- сложный контроль за ходом глубины поликонденсации, включающий определение одновременно вязкости, предусматривающий охлаждение пробы до 20°С и смешиваемости с водой, т.к. охлаждение высоковязкой пробы до 20°С требует значительного времени, что не допустимо при контроле глубины кислой конденсации в производственных условиях;
- очень сомнительна необходимость проведения слабощелочной конденсации карбамида с формальдегидом при температурном интервале от 20 до 95°С с точки зрения оптимизации скорости реакции взаимодействия карбамида с формальдегидом.
Известен способ получения карбамидоформальдегидной смолы для склеивания древесины с применением в качестве формальдегид содержащего сырья 35-55%-ного водного раствора формальдегида или карбамидоформальдегидного концентрата с содержанием 45-65% общего формальдегида и 15-25% карбамида (Патент РФ №2059663, C08G 12/12, 1996). Недостатками данного способа являются:
- необходимость проведения 1-й стадии конденсации при температуре 20-80°С в течение 0,5-10 ч;
- необходимость проведения в отдельных случаях стадии упаривания реакционной смеси до содержания сухого остатка смолы до 60-70% с образованием отходов производства (надсмольные воды, содержащие свободный формальдегид и метанол);
- увеличение времени проведения синтеза и роста энергозатрат за счет дополнительной стадии упаривания.
Известен способ получения карбамидоформальдегидной смолы в несколько стадий с применением в качестве формальдегид содержащего сырья карбамидоформальдегидного концентрата при исходном и конечном соотношении карбамида к формальдегиду 1:1,85 и 1:1,2-1,22 в молях, соответственно (Патент РФ №2160744 С1, C08G 12/12, 2000). Однако карбамидоформальдегидная смола, изготавливаемая по данному способу, не обеспечивает производство низкотоксичной фанерной продукции, отвечающей сегодняшним требованиям.
Известен способ получения карбамидоформальдегидной смолы конденсацией карбамида и низкометанольного карбамидоформальдегидного концентрата по общепринятой технологии и рецептуре, отличающийся тем, что предварительно перед началом процесса синтеза в карбамидоформальдегидный концентрат вводят концентрированный формалин 55%-ной концентрации в количестве 10-25 массовых частей на 90-75 массовых частей концентрата (Патент РФ №2619589, C08G 12/12, 2017). Главными недостатками данного способа являются:
- необходимость предварительного выдерживания смеси концентрата и концентрированного (55%-ного) формалина при перемешивании в течение не менее 6 часов;
- концентрированный формалин 55%-ной концентрации может быть использован только на месте его производства в горячем виде, т.к. он при нормальных условиях не транспортабелен для доставки потенциальным потребителям.
Указанные недостатки ограничивают возможности применения данного способа в промышленных условиях.
Наиболее близким по технической сути является способ получения карбамидоформальдегидной смолы по патенту РФ №2443721 C08G 12/12, 2012. Способ предусматривает применение в качестве формальдегидного сырья смеси технического формалина (~37%-ной концентрации) и параформа, представляющего собой олигомерный продукт полимеризации формальдегида. По данному способу синтез смолы осуществляется при начальном и конечном мольном соотношениях карбамида к формальдегиду 1 к 1,95-2,1 и 1 к 1,01-1,6 соответственно, по общеизвестной схеме синтеза в среде с переменной кислотностью, сначала в слабощелочной среде (рН=9,0-8,0) с метилолированием карбамида, далее в слабокислой среде (рН=5,8-5,0) и завершением конденсации в слабощелочной среде с введением дополнительной порции карбамида, причем кислую стадию конденсации завершают при появлении «точки помутнения» пробы смолы в воде с температурой 13-15°С.
Способ предусматривает также стабилизацию продукта конденсации с помощью аммиачной воды вводимой как после конденсации в кислой среде, так и после проведения конденсации с дополнительной порцией карбамида.
Основными недостатками способа являются:
- проведение кислой стадии конденсации до появления «точки помутнения» в воде с температурой всего 13-15°С, то есть низкой степени поликонденсации, что свойственно обычно не клеевым, а пропиточным смолам;
- проведение слабокислой стадии конденсации при значениях рН 5,8-5,0, что обычно сопровождается также с образованием в структурах олигомерных молекул диметиленэфирных (-СН2-О-СН2-) фрагментов, которые в условиях переработки смолы в кислых средах обычно разлагаются с выделением свободного формальдегида, что нежелательно;
- по способу предусмотрено конечное соотношение в готовой смоле до 1,6 моля формальдегида к 1 молю карбамида, что не может обеспечивать производство древесно-плитных материалов, отвечающих современным санитарно-гигиеническим требованиям.
Предлагаемое изобретение направлено на решение технической задачи, возникшей сегодня в производстве фанерной продукции - снижение эмиссии формальдегида из фанеры в пределах современных требований без снижения сырой липкости смолы и прочности готовой фанеры. Кроме того, в современных условиях в связи с появлением на рынке наряду с общеизвестным техническим формалином новых сырьевых формальдегид содержащих материалов (параформ, карбамидоформальдегидный концентрат) особую актуальность приобретает также технико-экономическая целесообразность их применения в промышленности.
В связи с этим предлагаемый способ предусматривает применение в качестве формальдегидного ингредиента всех известных в настоящее время на рынке сырьевых материалов - карбамидоформальдегидного концентрата, параформа и формалина как в отдельности, так и в различных соотношениях, обеспечивающих заданное общее соотношение карбамида и формальдегида в готовой смоле.
Предлагаемый способ позволяет минимизировать содержание свободного формальдегида в готовой смоле без снижения ее сырой липкости. Способ заключается в проведении поликонденсации карбамида с формальдегидом при начальном и конечном мольном соотношении карбамида к формальдегиду 1:1,9-2,15 и 1:1,05-1,25, соответственно, причем дополнительную порцию карбамида вводят в две стадии, отличающиеся технологическими параметрами (рН среды и температура) проведения. За 5-10 мин до завершения поликонденсации вводят аммиачную воду в количестве 0,01-0,02 моля на 1 моль карбамида для превращения остаточного свободного формальдегида в реакционной среде в гексаметилентетрамин, который в условиях переработки готовой смолы в кислой среде участвует в реакции образования трехмерной полимерной структуры клеевого соединения.
Предлагаемое изобретение иллюстрируются следующими примерами его реализации.
Пример 1.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 2300 кг карбамидо-формальдегидного концентрата (здесь и далее КФК-85) содержащего 59,7% общего формальдегида и 24,8% карбамида и при перемешивании 1333 кг воды. Через 3-5 мин в реактор загружают 803 кг карбамида и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры (20-25)°С при полном растворении карбамида отбирают пробу для определения рН и коэффициента преломления (Кр) реакционной смеси. Далее продолжают нагрев реакционной смеси до температуры (80-84)°С и проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После 1-й выдержки отбирают пробу и определяют рН и Кр реакционной смеси. Затем с помощь кислотного катализатора (10-20%-ные растворы хлористого аммония, сульфата аммония или муравьиной кислоты) подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2 и поднимают температуры реакционной смеси до величины (90±2)°С и продолжают выдержку до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. Далее с помощью раствора щелочи устанавливают величины рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,0±0,2, охлаждают содержимого реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 343 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 672 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3) и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин. до окончания выдержки в реактор загружают 30 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 2.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 2300 кг КФК-85 содержащего 60,0% общего формальдегида и 25,0% карбамида и при перемешивании 1340 кг воды. Через 3-5 мин в реактор загружают 805 кг карбамида и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры (20-25)°С при полном растворении карбамида отбирают пробу для определения рН и коэффициента преломления (Кр) реакционной смеси. Далее продолжают нагрев реакционной смеси до температуры (80-84)°С и проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После 1-й выдержки отбирают пробу и определяют рН и Кр реакционной смеси. Затем с помощью кислотного катализатора (10-20%-ные растворы хлористого аммония, сульфата аммония или муравьиной кислоты) подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2 и поднимают температуру реакционной смеси до величины (90±2)°С и продолжают выдержку до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. Далее с помощью раствора щелочи устанавливают величины рН реакционной смеси в пределах 7,0±0,2, охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 345 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 575 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 40 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 3.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 1620 кг воды и при перемешивании 1440 кг параформа, с содержанием основного вещества 96,1%. Далее величины рН суспензии устанавливают в пределах 7,5-8,0 и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры в реакторе (25-35)°С в реактор загружают 1384 кг карбамида и продолжают нагрев содержимого реактора. При этом осуществляют контроль за растворением параформа. Полное растворение параформа происходит при температуре (60-75)°С. После полного растворения параформа осуществляют контроль за величиной рН реакционной среды и при необходимости устанавливают величину рН в пределах 7,8-8,6. После достижения температуры реакционной смеси (80±2)°С проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После выдержки определяют величины рН реакционной среды и подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 346 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 677 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 45 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 4.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 1700 кг воды и при перемешивании 1400 кг параформа, с содержанием основного вещества 96,1%. Далее величины рН суспензии устанавливают в пределах 7,5-8,0 и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры в реакторе (25-35)°С в реактор загружают 1378 кг карбамида и продолжают нагрев содержимого реактора. При этом осуществляют контроль за растворением параформа. Полное растворение параформа происходит при температуре (60-75)°С. После полного растворения параформа осуществляют контроль за величиной рН реакционной среды и при необходимости устанавливают величину рН в пределах 7,8-8,6. После достижения температуры реакционной смеси (80±2)°С проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После выдержки определяют величины рН реакционной среды и подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 356 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 708 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 40 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 5.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 1638 кг КФК содержащего 60,0% общего формальдегида и 25,0% карбамида и при перемешивании 1386 кг воды. Затем в реактор загружают 410 кг параформа содержанием основного вещества 96,1%. Далее отбирают пробу и определяют величину рН смеси (суспензия), величину рН суспензии устанавливают в пределах 7,5-8,0 и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры в реакторе (25-35)°С в реактор загружают 1002 кг карбамида и продолжают нагрев содержимого реактора. При этом осуществляют контроль за растворением пара-форма. Полное растворение параформа происходит при температуре (60-75)°С. После полного растворения параформа осуществляют контроль за величиной рН реакционной среды и при необходимости устанавливают величину рН в пределах 7,8-8,6. После достижения температуры реакционной смеси (80±2)°С проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После выдержки определяют величины рН реакционной среды и подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимого реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 315 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 668 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 40 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 6.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 1290 кг КФК-85 содержащего 59,8,0% общего формальдегида и 24,8% карбамида и при перемешивании 1440 кг воды. Затем в реактор загружают 669 кг параформа содержанием основного вещества 96,1%. Далее отбирают пробу и определяют величину рН смеси (суспензия), величину рН суспензии устанавливают в пределах 7,5-8,0 и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры в реакторе (25-35)°С в реактор загружают 1086 кг карбамида и продолжают нагрев содержимого реактора. При этом осуществляют контроль за растворением параформа. Полное растворение параформа происходит при температуре (60-75)°С. После полного растворения параформа осуществляют контроль за величиной рН реакционной среды и при необходимости устанавливают величину рН в пределах 7,8-8,6. После достижения температуры реакционной смеси (80±2)°С проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После выдержки определяют величины рН реакционной среды и подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 21-25 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимого реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 352 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 690 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 36 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 7.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 2350 кг КФК-85 содержащего 60,0% общего формальдегида и 25,0% карбамида и при перемешивании 1250 кг воды. Через 3-5 мин в реактор загружают 858 кг карбамида и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры (20-25)°С при полном растворении карбамида отбирают пробу для определения рН и коэффициента преломления (Кр) реакционной смеси. При необходимости величину рН смеси устанавливают в пределах 8±0,4. Далее продолжают нагрев реакционной смеси до температуры (80-84)°С и проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После 1-й выдержки отбирают пробу и определяют рН и Кр реакционной смеси. Затем с помощью кислотного катализатора (10-20%-ные растворы хлористого аммония, сульфата аммония или муравьиной кислоты) подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2 и поднимают температуру реакционной смеси до величины (90±2)°С и продолжают выдержку до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. Далее с помощью раствора щелочи устанавливают величину рН реакционной смеси в пределах 7,0±0,2, охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 316 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 493 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 51 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 8.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 1650 кг воды и при перемешивании 1400 кг параформа, с содержанием основного вещества 96,1%. Далее величины рН суспензии устанавливают в пределах 7,5-8,0 и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры в реакторе (25-35)°С в реактор загружают 1345 кг карбамида и продолжают нагрев содержимого реактора. При этом осуществляют контроль за растворением параформа. Полное растворение параформа происходит при температуре (60-75)°С. После полного растворения параформа осуществляют контроль за величиной рН реакционной среды и при необходимости устанавливают величину рН в пределах 7,8-8,6. После достижения температуры реакционной смеси (80±2)°С проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После выдержки определяют величины рН реакционной среды и подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 336 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 720 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 40 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 9.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 1650 кг воды и при перемешивании 1370 кг параформа, с содержанием основного вещества 96,1%. Далее величины рН суспензии устанавливают в пределах 7,5-8,0 и включают обогрев содержимого реактора. При достижении температуры в реакторе (25-35)°С в реактор загружают 1317 кг карбамида и продолжают нагрев содержимого реактора. При этом осуществляют контроль за растворением параформа. Полное растворение параформа происходит при температуре (60-75)°С. После полного растворения параформа осуществляют контроль за величиной рН реакционной среды и при необходимости устанавливают величину рН в пределах 7,8-8,6. После достижения температуры реакционной смеси (80±2)°С проводят выдержку при этой температуре в течение 30-35 мин. После выдержки определяют величины рН реакционной среды и подкисляют реакционную смесь до величины рН 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 382 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 810 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до окончания выдержки в реактор загружают 28 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 10.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 775 кг КФК-85 содержащего 60,0% общего формальдегида и 25,0% карбамида и при перемешивании 2480 кг формалина с концентрацией 37%. Через 5-7 мин перемешивания величину рН смеси с помощью раствора щелочи устанавливают в пределах 7,5-8,5. Далее в реактор загружают 1188 кг карбамида и включают обогрев реактора. При достижении температуры (20-25)°С отбирают пробу и определяют рН и коэффициент преломления реакционного раствора. Далее продолжают нагрев реакционной смеси до температуры (80±2)°С и при этой температуре проводят выдержку в течение 30-35 мин. После завершения выдержки определяют величину рН реакционной смеси и подкисляют реакционную смесь до величины 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 347 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 675 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до завершения выдержки в реактор загружают 40 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Пример 11.
В реактор объемом 6,3 м3 загружают 2560 кг технического формалина содержащего 37,0% формальдегида. Далее формалин нейтрализуют до величины рН 7,5-8,5 и в реактор при перемешивании загружают 512 кг параформа, содержанием основного вещества 96,1%. Включают обогрев содержимого реактора и при достижении температуры (25-30)°С в реактор загружают 1440 кг карбамида. Далее продолжают нагрев реакционной смеси до температуры (80±2)°С и при этой температуре проводят выдержку в течение 30-35 мин. После завершения выдержки определяют величину рН реакционной смеси и подкисляют реакционную смесь до величины 4,7±0,2. Затем температуру реакционной смеси поднимают до (90±2)°С и проводят выдержку реакционной смеси до достижения вязкости горячего реакционного раствора 18-24 сек по вискозиметру ВЗ-246 сопло 4. После достижения требуемой вязкости реакционный раствор нейтрализуют до величины рН 7,2-7,6 охлаждают содержимое реактора до (80±2)°С и при этой температуре загружают 2-ю порцию карбамида в количестве 360 кг. При этой температуре проводят выдержку реакционной смеси в течение 35-45 мин. При этом контролируют рН реакционной смеси, поддерживая величины рН в пределах 6,8±0,2. После завершения стадии конденсации со 2-й порцией карбамида рН реакционной смеси устанавливают в пределах 7,6±0,4, охлаждают реакционную смесь до (70±2)°С и загружают 3-ю порцию карбамида в количестве 704 кг. При этом температура реакционной смеси снижается до (60±2)°С. Далее проводят выдержку реакционной смеси при температуре (60±3)°С и рН реакционной среды в пределах 7,7±0,3 в течение 30-35 мин. За 5-10 мин до завершения выдержки в реактор загружают 40 кг аммиачной воды концентрации 25%.
Далее содержимое реактора (готовую смолу) охлаждают до (20-28)°С и сливают в емкость готовой смолы.
Показатели готовой смолы приведены в таблице 1.
Claims (1)
- Способ получения карбамидоформальдегидных смол поликонденсацией карбамида с формальдегидом в среде с переменной кислотностью сначала в слабощелочной или нейтральной, а затем в кислой и слабокислой средах при нагревании с введением дополнительной порции карбамида при начальном и конечном соотношениях карбамида и формальдегида 1:1,9-2,15 и 1:1,05-1,25 в молях, соответственно, отличающийся тем, что в целях сохранения высокой сырой липкости готовой смолы с низким содержанием общего формальдегида дополнительную порцию карбамида вводят в два приема, сначала вводят часть дополнительной порции карбамида до соотношения карбамида к формальдегиду 1 к 1,50-1,70 в молях и продолжают процесс при температуре 65-80°С и рН реакционной среды в пределах 6,20-6,90 в течение 30-60 мин, далее вводят остаточную часть дополнительного карбамида и продолжают синтез при температуре 55-65°С и рН реакционной среды в пределах 7,50-8,50 в течение 35-45 мин, причем за 5-10 мин до завершения синтеза вводят аммиачную воду в количестве 0,01-0,02 моля на моль карбамида.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2811692C1 true RU2811692C1 (ru) | 2024-01-16 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2046808C1 (ru) * | 1992-07-23 | 1995-10-27 | Вячеслав Евгеньевич Алексеев | Способ получения мочевиноформальдегидной смолы |
| RU2114130C1 (ru) * | 1996-06-05 | 1998-06-27 | Глухих Виктор Владимирович | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы (варианты) |
| RU2121482C1 (ru) * | 1996-01-17 | 1998-11-10 | Автандил Адгозал оглы Мехтиев | Способ получения карбамидоформальдегидных смол |
| RU2443721C1 (ru) * | 2010-12-15 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "МЕТАФРАКС" | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2046808C1 (ru) * | 1992-07-23 | 1995-10-27 | Вячеслав Евгеньевич Алексеев | Способ получения мочевиноформальдегидной смолы |
| RU2121482C1 (ru) * | 1996-01-17 | 1998-11-10 | Автандил Адгозал оглы Мехтиев | Способ получения карбамидоформальдегидных смол |
| RU2114130C1 (ru) * | 1996-06-05 | 1998-06-27 | Глухих Виктор Владимирович | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы (варианты) |
| RU2443721C1 (ru) * | 2010-12-15 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "МЕТАФРАКС" | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Доронин Ю.Г. и др. Синтетические смолы в деревообработке. Изд.: Лесная промышленность, Москва, 1979, 208 с. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Solt et al. | Technological performance of formaldehyde-free adhesive alternatives for particleboard industry | |
| RU2571261C2 (ru) | Способ получения карбамидомеламиноформальдегидной смолы | |
| US5646219A (en) | Method of preparing binder system and product thereof | |
| US2489336A (en) | Condensation products of mononuclear monohydric phenols, formaldehyde, and mononuclear dihydric phenols | |
| US4831106A (en) | Low-Formaldehyde binders | |
| NO844905L (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av en ureaformaldehydharpiks med meget lavt molforhold for formaldehyd til urea | |
| US2609352A (en) | Process for preparing monomeric stable methylolphenol compositions | |
| AU605504B2 (en) | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins | |
| US2518388A (en) | Resin adhesives and processes of producing same | |
| US3830783A (en) | Process for the preparation of resins from urea,formaldehyde,methanol and formic acid using three stages | |
| Pizzi | Urea and melamine aminoresin adhesives | |
| RU2811692C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидных смол | |
| CA3017402C (en) | Formaldehyde-free wood binder | |
| RU2443721C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы | |
| US5034500A (en) | Process for the manufacture of urea-formaldehyde resins | |
| US3859351A (en) | Preparation of low molecular weight etherified methylol ureas and thioureas | |
| RU2413737C2 (ru) | Способ получения формальдегидсодержащей смолы с пониженной эмиссией формальдегида и функциональных материалов на ее основе | |
| US4011280A (en) | Process for the production of binders for weather-proof wood materials and product | |
| RU2215007C2 (ru) | Способ получения модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолы | |
| RU2436807C1 (ru) | Способ получения меламинокарбамидоформальдегидной смолы | |
| RU2305685C2 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы | |
| RU2213749C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы | |
| RU2080334C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы | |
| RU2541522C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидной смолы | |
| RU2142966C1 (ru) | Способ получения карбамидомеламиноформальдегидных смол |