SU1002306A1 - Способ получени клеевых смол - Google Patents

Description

(54) -СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЛЕЕВЫХ СМОЛ

Изобретение относитс  к произ1ВОДСТВУ клеевых смол, которые могут :быть использованы в качестве св зующего в деревообрабатывающей промышленности , в частности, дл  изготовлени  стол рне строительных изделий и конструкций, эксплуатируемых в услови х повышен2 ой влажности, при переменном воздействии температурно-влажностных факторов, в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит, дл  получени  прессизделий, покрытий, слоистых пластиков и стеклопластиков,

Мочевиноформсшьдегидные смолы нар ду с ценными свойствами имеют и существенные недостатки: низкую водостойкость, пониженную устойчивость к деструктивным воздействи м, выделение значительного количества свободного формальдегида в процессе переработки и эксплуатации.

Известно, что, с целью устране и  этих недостатков, карбаллидные смоЯы модифицируют фуриловым спиртом , Смолу получают трехступенчатой поликонденсацией с формальдегидом при соотношении реагентов 1:1,92 ,5 и рН среды 7-8,5 на первой ступени при рН 4,5-5,9 и соотношении

реагентов 1:1,7-2,2 на второй ступени и рН смеси 7,5-9,0 и конечном соотнс иении реагентов 1:1,4-1,8 с добавлением на любой ступени 0,1-2,0 мол  на моль мочевины фурилового спирта. Однако фуриловый .спирт взрывоопасен и токсичен, что сильно затрудн ет работу с НИМ} кроме того, фуриловый спирт дефицитен и дорог.

10

Известно, что мочевиноформальдегидные смолы модифицируют фенолом или его производным 2}. Смолу получают трехстадийной конденсацией.

Перва  стади  йзаимодействи 

15 формальдегида и мочевины при мольном отнсшении 1,7-2,5 лучше 1,85-2,1 в водном растворе, содержащем метанол при рН 6,9-6,65 и температуре 75-100 С лучше 85-95°С. Втора  cTei

20 ди  - конденсаци  в кислой среде при рН 5,7 и температуре 75-100с лучше 85-95 С до достижени  определенной в зкости. Треть  стади  конденсаци  с фенолом и дополнитель25 ным количеством мочевины дл  обеспечени  суммарного количества мочевины и формальдегида 1:1,7-2,О лучше 1,85-1,95.

Однако эти смолы всегда содержат

Claims (3)

1. 30 дв.рбодный фенол, что повышает их токсичность, и не обладают достаточ ной светостойкостью. Ближайшим прототипом  вл етс  сп соб получени  елеевых смол конденса цией -мочевины с формальдегидом до образовани  форконденсата и соконденсацией с модифицирующими агентами в переменных средах при нагрева нии 3j . Недостатком смол, полученных этим способом,  вл етс  низка  проч ность склеивани . Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение прочности и водостойкости клеевого шва, а также тер мостабильности. Эта цель достигаетс  тем, что, ф конденсат получают при мольном соотношении мочевины к формальдегиду 1:1,98-2,5 в области рН 7,5-9,5 до получени  продукта с в зкостью 4050 сП, далее провод т соконденсацию с- гуанаминами и/или смесью гуанаминов и/или меламином при соотношении 0,01-0,6 молей на моль мочевины в кислой среде в области рН 4,8-6,5 до образовани  олигомера с в зкость 90-100 сП, с последующей доконденса цией с мочевиной до конечного мольного соотношени  амины : формальдег равном 1:1,1-1,55 в слабощелочной среде и концентрирование смолы до содержани  сухого вещества 70-75% и достижени  в зкости 450-650 сП. Пример 1. В 556 вес.ч. (6,68 мол ) 36.6% формалина ввод т 10 вес.ч. (0,08 мол ) 25% аммиачной воды до рН смеси 8,5. Затем ввод т 200 вес.ч. (3,3 мол  мочевины и на гревают реакционную смесь до 98 +2С и конденсируют 30 мин до снижени  РН реакционной смеси до 4,6 и дости жени  в зкости 50-60 сП при 20°С. В охлажденную до смесь при перемешивании ввод т 25 вес.ч. (0,13 мол ) бензогуанамина и конден сируют в течение 30 мин до достижен в зкости 90-100 сП, затем ввод т вторую порцию мочевины в количестве 50 вес.ч.(0,83 мол ) и конденсирую при 70-75 С в течение 30 мин. Полученный олигомер нейтрализуют 1 н ра створом NaOH до рН 7,5-8,0 и сушат При 60-65° С и остаточном давлеь ии 20-50 мм рт.ст. до получени  олигомера с сухим остатком 75%. Полученна  клеева  смола по внеш нему .виду представл ет собой в зкую жидкость голубовато-белого цвета и характеризуетс  следующими основным показател ми: Содержание сухого остатка, %75,0 Содержание свободного формальдегида, % 0,5 Жизнеспособность с 1% при комнатной темпера:туре, ч 10 Врем  отверждени  при , с Концентраци  водородных ионов, рН В зкость при 20С,сП Срок хранени , год Смешиваемость смолы с водой в весовых соотношени х по массе 2:1 при 20+5°С полна  Пример 2. В 556 вес.ч. (6,88 мол ) 36,6%-ного формалина ввод т 10 вес.ч. (0,2 мол ) 25%-ной аммиачной воды до рН смеси 8,5. Затем ввод т 200 вес.ч. (3,33 мол ) мочевины и нагревают реакционную смесь до 98+2°С и конденсируют 30 мин до снижени  рН реакционной смеси до 4,8 и достижени  в зкости 50 спз при 20°С. В охлажденную до смесь при перемешивании ввод т 50 вес.ч. (0,26 мол j бензогуанамина и конденсируют 30 мин до в зкости 100 спз при , затем ввод т вторую порцию мочевины в количестве 50 вес.ч. (0,83 мол ) и конденсируют при 7075°С в течение 30 мин. Полученный олигомер нейтрализуют 1 н раствором до рН 7,5-8,0 и сушат при 60-65°С и остаточном давлении 20-50 мм рт.ст. до получени  олиго- мера с сухим остатком 75%. Полученна  клеева  смола по внешнему виду представл ет собой в зкую жидкость голубовато-белого цвета и характеризуетс  следующими основными показател ми: Содержание сухого остатка, %75,0 Содержание свободного , формальдегида,% 0,4 . Жизнеспособность с 1% при комнатной температуре,ч Врем  отверждени , , с56 Концентраци  водородных ионов, рН 8,4 В зкость при 20 С, сП 500 . Срок хранени , год 1,5 Смешиваемость смолы с водой в весовых соотношени х по массе 1:1 при 20+5С полна  Пример 3. В 556 вес.ч. (6,88 мол ) 36,6%-ного формалина ввод т 10 вес.ч. (0,2 мол ) 25%-ной аммиачной воды до рН смеси 8,5. Затем ввод т 200 вес.ч. (3,33 мол ) мочевины и нагревают, реакционную смесь до 98+2°С и конденсируют 30 1-1ин. до снижени  рН реакционной смеси до 5,0. В охлажденную до 90С смесь при перемешивании ввод т 80 вес.ч. 0,42 мол ) бензогуанамина и конденсируют 45 мин, затем ввод т вторую порцию мочевины в количестве 50 вес.ч. (,0,83 мол  и конденсируют при 70-75°С в течение 30 мин Полученный олигомер нейтрализуют 1 м раствором NaOlI до рН 7,5-8,0 сушат при 60-65С и остаточном да лении 20-50 мм рт.ст. до получени олигомера с сухим остатком 75%. Полученна  клеева  смола по вн нему виду представл ет собой в зк полупрозрачную жидкость голубоват белого цвета и характеризуетс  сл дующими основными показател ми: Содержание сухого остатка, %75,0 Содержание свободного формальдегида, % 0,2 Жизнеспособность с 1% МНдС при комнатной температуре,ч 20 Врем  отверждени , , с62 Концентраци  водородных ионов, рН8,2 В зкость при , сП 498 Срок хранени , год 1 Смешиваемость смолы с водой в весовых соотношени х по массе 2; при 20+5°С полна Пример 4. В 556 вес.ч. (6,88 мол ) 36,6%-ного формалина ввод т 10 вес.ч. (0,7 мол ) 25%-н аммиачной воды до рН смеси 8,5. З тем ввод т 200 вес,ч. (3,33 мол ) мочевины и нагревают реакционную смесь до 98+2°С и конденсируют 30 мин до снижени  рН реакционно смеси до 5,0 . Б охлажденную до смесь пр перемешивании ввод т 100 вес.ч. (0,8 мол ) ацетогуанамина и конд сируют 60 мин, затем ввод т втор порцию мочевины в количестве 50 вес.ч. (0,83 мол ) и конденси при 70-7 С в течение 30 мин. Полученный олигомер нейтрализ 1 и раствором NaOIl до рН 7,5-8,0 сушат при 60-65°С и остаточном д лении 20-50 мм рт.ст. до получен олигомера с сухим остатком 75%. Полученна  клеева  смола по в нему виду представл ет собой жид кость белого цвета и характеризу с  следующими основными показате л ми : Содержание сухого остатка, %75,0 Содержание свободного формальдегида,% 0,25 Жизнеспособность с 1% при комнатной температуре,ч 20 Врем  отверждени , , с Концентраци  водородных ионов, рН В зкость при 20С, сП 550 Срок хранени , год 1,5 Смешиваемость смолы с ВОДОЙ в весовых соотношени х по массе 2:1полна  Пример 5. В624 вес.ч. 7,6 мол ) 36,6%-ного формалина вод т 15 вес.ч. (0,10 мол ) 25%-ной ммиачной воды до рН смеси 8,5. Заем ввод т 200 вес.ч. 3,33 мол  очевины, нагревают реакционную месь до 98+2 С и конденсируют 0 мин до снижени  рН смеси до 4,8. В охлажденную до смесь при еремешивании ввод т 80 вес.ч. 0,42 мол ) бензогуанамина и конденируют 45 глин. Затем ввод т вторую орцию мочевины в количестве 50 вес.ч 0,83 мол ) и конденсируют при 705С в течение 30 мин. Полученный олигомер нейтрализуют н раствором КОН до получени  олиомера с сухим остатком 74%. Полученна  клеева  смола по внешему виду представл ет собой в зкую олупрозрачную жидкость голубоватоо цвета и характеризуетс  следуюими основными показател ми: Содержание сухого остатка, %74,0 Содержание свободного формальдегида, % 0,4 Жизнеспособность с 1% МНдС при комнатной температуре, ч 20 Врем  отверждени , 100°С, с56,0 Концентраци  водородных ионов, рН8,2 В зкость при 20°С, сП 560 Срок хранени , год 1 Смешиваемость смолы с водой в весовых соотношени х по массе 2:1 полна  Пример 6. В 705 вес.ч. (8,36 мол ) 36,6%-ного формалина ввод т 17 вес.ч. (0,12 мол ) 25%-ной аммиачной воды и довод т рН смеси до 8,0. Затем ввод т 200 вес.ч. (3,3 мол ) мочевины и нагревают реакционную смесь до 98+2С и конденсируют 30 мин до снижени  рН реакционной смеси до 4,4. В охлажденную до смесь при перемешивании ввод т 250 г ацетогуамина (2,0 мол ) и конденсируют 30 мин, затем ввод т вторую порцию мочевины в количестве 50 вес.ч. (0,83 мол ) и конденсируют при 7075°С в течение 30 мин. Полученный олигомер нейтрализуют 1 н раствором NaOH до значени  рН 7 ,.5-8,0 и сушат при температуре 6О-65 С и остаточном давлении 20-50 мм рт.ст. до получени  олигомера с сухим остатком 74%. Полученна  клеева  смола по внешнему виду представл ет собой прозрачную бесцветную жидкость и характер зуетс  следуюЕЦими основными показа тел ми : Содержание, сухого остатка, %74 Содержание свободного формальдегида, %0,3 Жизнеспособность с 1% , ч20 Врем  отвер)ени , , с75 Концентраци  водородных ионов, рН8,0 В зкость при 20°С, сП 490 Срок хранени , год 1 Смешиваемость смолы с водой в весовых соотношени х 2:1 полн Пример 7. В 705 г (8,36 м л ) 36,6%-.ного формалина ввод т 17 вес.ч. (0,12 мол ) 25%-ный амми ачной воды и довод т до рН смеси 8 Затем ввод т 20 вес.ч. (3,33 мол ) мочевины и нагревают реакционную смесь до и конденсируют Й.-течение до снижени  рН реакционнб11 смеси до 4,6. В охлажденную до 85°С смесь при пер мешивании ввод т 100 вес.ч. (0,8 мол ) ацетогуанамина и 100 вес ( 0,52 мол ) бензогуанамина и конде сируют 30 мин, затем ввод т вторую порцию мочевины в количестве 50 вес (, мол )и конденсируют при 70-7 в течение 30 мин. Полученный олиго Мер нейтрализуют 1 н раствором NaO ) цо рН 7,5-8,0 и сушат при бО-бБ С остаточном давлении 20-50 мм рт.ст до получени  олигомера с сухим ост ком 76%, Полученна  клеева  смола по вне нему виду представл ет собой жидко белого цвета и характеризуетс  сле дующими основными показател ми: Содержание сухого остатка, %76 Содержание свободного формальдегида, %0,30 Жизнеспособность с 1% , ч15 Скорость отверждени , , с70 Концентраци  водородных ионов., рН8,0 В зкость при , сП 650 Срок хранени , год 1 Смешиваемость смолы с еодой в весовых соотношени х в массе 2:1 полна  П р и м е р 8, В 556 вес.ч, 36,6%-ного формалина ввод т 10 вес, (0,07 мол ) 25%-ной аммиачной воды до рН смеси 8,5, Затем ввод т 200 вес,ч. (3,33 мол ) мочевины, нагревают реакционную смесь до 98+ и конденс ируют 30 мин до снижени  рН реакционной смеси до 4,5, В охлажденную до 85° С смесь при перемешивании ввод т 100 вес.ч. (0,8 мол ) меламина и конденсируют 60 мин, затем ввод т вторую порцию мочевины в количестве 50 вес.ч. (0,83 мол ) и конденсируют при 70-75 С в течение 30 мин. Полученный олигомер нейтрализуют 1 н раствором NaOH до рН 7,5-8,0 и сушат при бО-65 С и остаточном,давлении 20-50 мм рт.ст. до получени  олигомера с сухим остатком 75%. Полученна  клеева  смола по внешнему виду представл ет собой жидкость белого цвета и характеризуетс  следующими основными показател ми: Содержание сухого остатка, %75,О Содержание свободного формальдегида, %0,28 Жизнеспособность с 1% при комнатной температуре, ч 20 Врем  отверждени , 100°С, с65 Концентраци  водородных ионов, рН8,0 В зкость при 20С, сП 560 Срок хранени , год 1,5 Смешиваемость смолы с водой в весовых соотношени х по массе 2:1 полна . П р и. м е р 9, В 556 вес.ч, 36,6%-ного формалина ввод т 100 вес.ч. (0,07 мол ) 25%-ной с1ммиачной воды до рН 8,0, Затем ввод т 200 вес,ч, (3,33 мол ) мочевины и нагревают реакционную смесь до 98+2 С и конденсируют 30 мин до снижени  рН реакционной смеси до 4,5. . В охлажденную до смесь при перемешивании ввод т 125 вес,ч, (1,0 мол ) меламина и ,ч, (0,8 мол )ацетогуанамина и конденсиуют 60 мин, затем ввод т вторую порцию мочевины в количестве 50 вес,ч, (0,83 мол ) и конденсируют при 7075 С в течение , Полученный олигомер нейтрализуют 1 н раствором NaOH до рН 7,5-8,0 и сушат при 60-65 С и остаточном давлении 20-50 мм рт,ст. до получени  олигомера с сухим остатком 75%, Полученна  клеева  смола по внешнему виду представл ет собой жидкость белого цвета и характеризуетс  следующими основными показател ми: Содержание сухого остатка, %75 Содержание свободного формальде гида, .%0,23 Жизнеспособность с 1% МЦфС при комнатной температурю,ч 20 Врем  отверждени . , с Концентраци  водородных ионов, рН В зкость при , сП Срок хранени , год Смешиваемость смолы с водой в весовых соотношени х 2:1 полна Смолы обладают оптимальной в зкостью , что по сравнению с менее в зкими смолами уменьшает излишнее проникновение кле  в глубь древесины , а также проникновение кле  на поверхность облицовочного шпона, облсщают повышенной водостойкостью термостабильностью и прочностью кле евого шва. Смола имеют длительный срок хранени  - до 1,5 лет при температуре от -25 до 30°С. Длительный срок хра нени  позвол ет использовать их на предпри ти х, удаленных на большие рассто ни  от предпри ти -изготовител  . Использование смол по предлагаем му способу позволит получить эконом ческий эффект в размере 116 руб. на 1 тонну салолы. Формула изобретени  Способ получени  клеевых смол конденсацией мочевины с формальдеги дом до образовани  форконденсата и соконденсацией с модифицирующими агентами в переменных средах при нагревании , отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности и водостойкости клеевого шва, а также термостабильности, форконденсат получают при мольном соотношении мочевины и формальдегида, равном 1:1,98-2,5, в области рН 7,5-9,5 до получени  продукта с в зкостью 40-50 СП, далее провод т соконденсацию с гуанаминами, и/или смесью гуанаминов, и/или меламином при соотношении 0,01-0,6 моль на 1 моль мочевины в кислой среде в области рН 4,8-6,5 до образовани  олигомера с в зкостью 90-100 сП с последующей доконденсацией с мочевиной до конечного мольного соотношени  амины: формальдегид, равного 1:1,1-1,55, в слабощелочной среде и концентрирование смолы до содержани  сухого вещества 70-75% и достижени  в зкости 450-460 сП. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ПНР № 59287, С 08 , опублик. 05.02.70.
2. 2.Патент США № 3547868, кл. 260-293, опублик. 15 12.70.
3. 3.Патент Японии № 4560, кл. 26 D 3, опублик. 25.02.69 (прототип ) .