SU1761763A1

SU1761763A1 - Способ получени мочевиноформальдегидных смол

Info

Publication number: SU1761763A1
Application number: SU884645773A
Authority: SU
Inventors: Лидия Николаевна Смирнова; Василий Иванович Ватаманюк; Екатерина Сергеевна Потехина; Ярослав Николаевич Матишак; Нина Дмитриевна Эксанова; Валентина Михайловна Троицкая
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Использование: св зующее дл склеивани древесных изделий. Сущность изобретени : конденсируют мочевину с формальдегидом контактных газов формалинового производства, содержащих 18- 24% формальдегида сначала в щелочной среде при мольном соотношении мочевины и формальдегида 1:1,8-1,95 с продолжением конденсации в кислой среде при рН 4,5- 5,5 до достижени в зкости 170-300 МПа.с, сдальнейшим концентрированием полученного форконденсата в присутствии 0,2- 2,0% от реакционной массы амина, после чего реакционную массу конденсируют с дополнительной порцией мочевины, вз той в количестве, необходимым дл доведени конечного соотношени мочевины и формальдегида в готовой смоле 1 : 1,1-1,25. 1 табл. (Л

Description

Изобретение относитс к получению мочевиноформальдегидных смол, используемых в качестве св зующих в производстве древесностружечных плит и других изделий . В последнее врем большое внимание удел етс работам по получению мочевино- форма льдегидных смол с улучшенными технологическими и санитарно-гигиеническими характеристиками , обеспечивающими получение изделий на их основе с уменьшенной эмиссией формальдегида. Известен способ непрерывного получени мочевиноформальдегидных смол путем пропускани в раствор мочевины газообразного формальдегида. В колонну снизу непрерывно подаютс гор чие контактные газы, содержащие формальдегид , сверху - раствор мочевины, содержащий (ч) 43,1 мочевины, 21,55диэтиленгликол , 34,49 воды и 0,86 4% раствора едкого натра. Температура в колонне поддерживаетс 80°С, количество подаваемого раствора мочевины - 6 л/час, врем пребывани раствора в колонне 2,5-3 часа. Конденсационный раствор с в зкостью 200-270 мПа.с, рН 6,9-7,1 и массовой долей сухих веществ 70-75% непрерывно поступает далее в реактор, где осуществл етс дальнейша конденсаци при рН-6,5-7,Одо в зкости 500-1300 мПа.с. Получаемые смолы содержат очень много свободного формальдегида 1,5-2,0%.

Известен непрерывный способ получени мочевиноформальдегидных смол пониженной токсичности конденсацией мочевины и формальдегида при их соотношении 1:1,9-2,1 в присутствии 0,3-1,2% аммиака (в пересчете на формальдегид) с

VJ

О

0 CJ

постепенным изменением рН от 7,0-9,0 до 4,5-5,5 с последующими нейтрализацией, концентрированной и дополнительной конденсацией с мочевиной до конечного мольного соотношени 1:1,2-1,55. Получаемые смолы характеризуютс небольшим количеством свободного формальдегида - до 0,50%, однако на их основе получить древесностружечные плиты с выделением формальдегида до 30мг/100 г плиты не удаетс . Срок хранени этих смол не превышает 60 суток, что вл етс недостаточным в услови х централизованных поставок в далеко расположенные регионы.

Также известен способ получени малотоксичных мочевиноформальдегидных конденсаторов (3) конденсацией мочевины с формальдегидом (20-36% растворы) при начальном их соотношении 1:1,6-2,2 при 102- 150°С и давлении 0,01-0,5 МПа с последующим концентрированием при давлении 2-20 МПа и дополнительной конденсацией мочевиной до соотношени мочевины к формальдегиду 1:1,1-1,6 и установлением рН 7,0-8,5 гидроксидом щелочного металла или аммиаком.

Способ осуществл етс в жестких услови х (повышенное давление и температура), что значительно усложн ет аппаратурное оформление. Получаемые смолы малотоксичны , но срок хранени ее обычен дл традиционных малотоксичных смол, т.е. не превышает 60 суток.

Целью изобретени вл етс снижение токсичности смолы и изделий на ее основе, а также повышение стабильности смолы.

Поставленна цель достигаетс конденсацией мочевины с формальдегидом контактных газов формалинового производства, содержащих 18-24% формальдегида, при нагревании в среде с переменной кислотностью сначала в щелочной среде, затем в кислой среде при рН 4,5-5,5 при соотношении мочевины и формальдегида в мол х 1:1,8-1,95 до образовани смол ного раствора с в зкостью 170-300 мПа. с с последующим концентрированием в присутствии 0,2-2,0% амина до получени форконденса- та с массовой долей сухих веществ 61-64% и конденсацией с дополнительным количеством мочевины в количестве, необходимом дл доведени соотношени мочевины и формальдегида в готовой смоле в мол х 1:1,1-1,25. В качестве аминов примен ют аммиак, полиэтиленполиамин, триэтанола- мин, моноэгансламин и т.д.

Контактные газы формалинового производства получают окислением метанола кислородом воздуха на пемзо-серебр ном

катализаторе. Состав основных компонентов контактных газов (объем %): СН20 - 13,5-18 (18-24 мас.%) СНзОН-5-10

Содержание формальдегида и метанола определ етс рефрактоденсиметрическим методом .

Пример 1. В нижнюю часть колонны непрерывно подают формальдегидсодержащие газы с содержанием формальдегида 18%, в среднюю часть колонны - 50%-ный раствор мочевины с рН 12, установленной введением 4%-го раствора едкого натра. Температуру в колонне поддерживают в

пределах 80-85°С, рН 6,9, мол рное соотношение мочевины и формальдегида 1:1,85.

Вытекающий из колонны конденсационный раствор с в зкостью 50 мПа с (20°С), массовой долей сухих веществ 54%, свободного формальдегида 2,8-3,0% непрерывно поступает в первый реактор каскада, куда при температуре 85-90°С и перемешивании непрерывно дозируетс 1,5% раствор серной кислоты дл поддержани рН среды в

пределах 5,2-5,3. Конденсационный раствор с определенного уровн непрерывно перетекает во второй реактор, где поликонденсаци ведетс при 85-95°С и рН 5,2-5,3 до достижени в зкости раствора 250 мПа с

(20°С). Далее раствор смолы непрерывнс поступает в третий реактор, где ведут концентрирование смолы в присутствии 0,4% триэтаноламина при рН 7,2 и температуре 95-105°С до получени форконденсата с

массовой долей сухих веществ 63%. Зате смол ной раствор непрерывно поступает Е следующий реактор на конденсацию с дополнительным количеством мочевины при температуре 40-50° до конечного мол рного соотношени мочевины и формальдегиде 1:1,2.

Пример 2. Услови конденсации концентрировани и дополнительной конденсации с мочевиной как в примере 1.

Содержание формальдегида в формаль дегидсодержащих газах-24%, 60% раствор мочевины с рН 11 подают в среднюю част колонны, температура в колонне - 80°С, ph 6,8, мол рные соотношени мочевины t

формальдегида 1:1,95. Конденсационный раствор с массовой долей свободного фор мальдегида 3,5-4,0% и сухих веществ 54% имеет в зкость 30 мПа-с.

Поликонденсацию при рН 5,4-5,5 и тем

пературе 90-95°С ведут до достижени в з кости 190 мПа с (20°С). Смол ной раствор концентрируют в присутствии 0,5% моно этаноламина до получени форконденсата с массовой долей сухих веществ 61% и пру

С провод т дополнительную конден

сацию с мочевиной до мол рных соотношений мочевины и формальдегида 1:1,25. Гото- вый продукт стабилизирован 0,1% тетрабората натри .

Пример 3. Процесс протекает как в примере 1.

Содержание формальдегида в формаль- дегидсодержащих газах - 20 %, 50 % раствор мочевины с рН 10, установленной полиэти- ленполиамином, подают в верхнюю часть колонны, температура в колонне 85°С, рН 6,3, мол рные соотношени мочевины и формальдегида 1:1,8. Вытекающий из колонны конденсационный раствор с в зкостью 70 мПа.с (20°С), массовой долей свободного формальдегида 2,5-2,8%, сухого остатка 51 % поступает на поликонденсацию . Поликонденсацию при рН 4,5-4,6 и температуре 80°С ведут до достижени в зкости 200 мПа.с (20°С). Форконденсат концентрируют в присутствии 0,28% полиэтиленгюлиамина до получени полупродукта с массовой долей сухих веществ 64% и при 65%-70°С провод т дополнительную конденсацию с мочевиной до мол рных соотношений мочевины и формальдегида 1:1,1.

Пример 4. Процесс протекает как в примере 1.

Содержание формальдегида в формаль- дегидсодержащихгазах-20%,55% раствор мочевины с рН 13 подают в среднюю часть колонны, температура в колонне 90°С, рН 7,5, мол рные соотношени мочевины и формальдегида 1:1,9. На поликонденсацию поступает конденсационный раствор с в зкостью 60 мПа.с., массовой долей свободного формальдегида 3,2-3,4% и сухих веществ 53%. Поликонденсацию при рН 5,1-5,2 и температуре 85-90°С ведут до достижени в зкости 170 мПа.с. (20°С). Смол ной раствор концентрируют в присутствии 2% аммиака до получени полупродукта с массовой долей сухих веществ 62% и при 60-65°С провод т дополнительную конденсацию с мочевиной до мол рных соотношений мочевины с формальдегидом 1:1,2. Дл стабилизации применен тетраборат натри .

Пример 5. Процесс протекает как в примере 1.

Содержание формальдегида в формаль- дегидсодержащих газах 19%, 50% раствор мочевины с рН 11, установленной введением триэтаноламина, подают в среднюю часть колонны, температура в колонне 80°С, рН 7,0, мол рные соотношени мочевины и формальдегида 1:1,85. Поликонденсацию при рН 4,9-5,0 и температуре 80-85°С ведут до достижени в зкости 300 мПа.с. (20°С). Смол ной раствор концентрирует в присутствии 1% триэтаноламина до получени продукта с массовой долей сухих веществ 61,5% и при температуре 60-65°С провод т дополнительную конденсацию с мочевиной,

количество которой обеспечивает мол рное соотношени мочевины и формальдегида 1:1,15.

Пример 6 (заграничный). Процесс протекает как в примере 1.

0 Содержание формальдегида в формаль- дегидсодержащих газах 20%, 50% раствор мочевины с рН 13, установленный введением триэтаноламина, начальные мол рные соотношени мочевины и формальдегида

5 1:1,9. Поликонденсацию при рН 4,9-5,1 и температуре 85-90°С ведут до достижени в зкости 180 мПа.с. Смол ной раствор концентрируют в присутствии 2,3% триэтаноламина до получени продукта с массовой

0 долей сухих веществ 61,5% и при 60-65°С провод т дополнительную конденсацию с мочевиной до мол рных соотношений мочевины и формальдегида 1:1,2.

Пример 7 (заграничный). Процесс

5 протекает как в примере 1.

Начальные мол рные соотношени мочевины и формальдегида 1:1,7. На поликонденсацию поступает раствор с в зкостью 50 мПа.с, с массовой долей свободного фор0 мальдегида 2,1-2,3% и сухих веществ 54%. Поликонденсацию ведут при рН 5,1-5,2 до достижени в зкости раствора 200 мПа.с. Смол ной раствор концентрируют в присутствии 0,2% полиэтиленполиамина до пол5 учени полупродукта с массовой долей сухих веществ 63,5% и при 60-65°С провод т дополнительную конденсацию с мочевиной до мол рных соотношений мочевины и формальдегида 1:1,25.

0Пример8 (заграничный).

Услови конденсации, концентрировани и дополнительной конденсации как в примере 1.

Начальные мол рные соотношени мо5 чевины и формальдегида 1:1,9. На поликонденсацию поступает раствор с в зкостью 65 мПа.с, массовой долей сухих веществ 53,5%, свободного формальдегида 3,3- 3,5%. Поликонденсацию провод т при рН

0 5,2-5,3 и температуре 90-95°С до достижени в зкости 200 мПа.с (20°С). Смол ной раствор концентрируют в присутствии 0,12% полиэтиленполиамина до получени полупродукта с массовой долей сухих ве5 ществ 64% и при 60-65°С провод т дополнительную конденсацию с мочевиной до мол рных соотношений мочевины и формальдегида 1:1,2.

Предлагаемый непрерывный способ получени мочевиноформальдегидных смол

Claims

позвол ет получать смолы с низким содержанием свободного формальдегида в них и высоким сроком хранени (2-4 мес ца). Формула изобретени Способ получени мочевиноформальде- гидных смол конденсацией мочевины с фор- мальдегидом контактных газов формалинового производства, содержащих 18-24% формальдегида, при нагревании в среде с переменной кислотностью сначала в щелочной среде, затем в кислой среде при рН 4,5-5,5 при соотношении мочевины и формальдегида в мол х 1:1,8-1,95 с дальнейшим концентрированием полученного форконденсата и его конденсацией с дополнительным количеством мочевины в количестве , необходимом дл доведени

соотношени мочевины и формальдегида в готовой смоле в мол х 1 к 1,1-1,25, отличающийс тем, что, с целью снижени токсичности смолы и изделий на ее основе, а также дл повышени стабильности смолы , конденсированный на кислой стадии до в зкости 170-300 мПа с, форконденсат концентрируют в присутствии 0,2-2,0% от массы реакционной смеси амина.

Выделение формальдеги- да из ДСтП, мг/100 г плиты (по перФоратор