Способ получения формальдегидных смол

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Соцнапистичесинк республик (1l)1004409 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 24.09.80 {2!) 2986054/23-05 (5! )М. Кл.

С 08 G 8/28 с присоединением заявки М

Гвефауетеевыв кемвтет

CCCP вв аевем вуееретевий и еткрытнй (23) ПриоритетОпубликовано.15.03;83. Бюллетень М 10 (53) УДК 678.632 (088.8) Дата опубликования описания 17.03.83 (72) Авторы изобретения

Ю.Г. Доронин, В.П. Кондратьев, и Г.И. Клаузнер р .:, ... ---: т тт

Центральный научно-нсследоаа\(ельский4М)етНТут, if еры

Научно-производственного объ1динейия:,"..НаучфЪнпр м" ь (7l ) Заявитель (54) СПОСОЬ ПОЛуЧЕНИя ФОРМАЛЬдЕГИДНЫХ СИОЛ

Изобретение относится к получению резорциноформальдегидных смол, используемых в качестве клеев, например для склеивания фанеры, массивной древесины, древесных слоистых пластиков и производства клееных деревян5 ных конструкций °

Известен способ получения резорциноформальдегидной смолы ФР-12, заключающийся в многостадийной конденсации резорцина .и формальдегида в присутствии едкого натра (1 ).

Однако этот способ получения смо лы трудоемок, клей на основе получаемых смол содержит в своем составе лег-, ковоспламеняющиеся жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ получения резорциноформальдегидной смолы резольного типа, конденсацией ро резорцина с формальдегидом при дробном четырехстадийном) введении формальдегида в реакционную смесь в присутствии едкого натра при нагревании с последующим выделением готового продукта Р 2).

Исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.ч.:

Резорцин кристаллический 1003-ный 100,0

Вода 80,1

Едкий натр 423-ный 2,3:

Формалин 373-ный

Первая порция 21,0

Вторая порция 14,0

Третья порция 12,0

Четвертая порция 8,0

Способ получения смолы Р"1 заключается в следующем. Смешивают воду и раствор едкого натра, смесь нагревают. до 45-60 С и при перемешивании загружают резорцин. После полного растворения резорцина смесь охлаждают до о

20-25 С, и загружают первую порцию формалина.. 3a счет тепла экзотермической реакции температура реакцион" ной смеси повышается до 35 С, затем смесь охлаждают до 25-30 С и выдержи3 1 0044 вают 10-15 мин. Загружают вторую nop" цию формалина, при этом температура повышается до 30-35 С. Смесь охлажда

Ю ют до 2 С и выдерживают 10 мин, затем вводят третью порцию формалина, температура повышается до 35 С,смесь охлаждают до 25-30 С и выдерживают

10 мин. Вводят четвертую порцию формалина, смесь разогревают до 45 С, температуру снижают до 40 С, и вы- уу держивают смесь 5 мин. Температуру

У реакционной смеси повышают до 55-60 С и выдерживают смесь 10-20 мин до достижения вязкости по ВЗ-4 10-15 с, Смолу охлаждают до 20-25 С, выдерживают не более 30-40 мин и сливают в приемники.

Однако полученная смола имеет длительное время отверждения и ограниченную стабильность при хранении.

Смола хранится 3-7 сут и не пригодна к транспортировке на далекие расстояния.

Целью изобретения является снижение времени отверждения и повышение 23 стабильности смолы при хранении. е

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения формальдегидных смол резольного типа кон- щ . денсацией резорцина с формальдегидом при дробном введении формальдегида в реакционную смесь я присутствии едкого натра при нагревании с последующим выделением готового продукта, в реактор вводят 0,6-1,63-ный раствор едкого натра и буру, смесь нагре-. вают до 45-55 С затем вводят меламин в количестве 503 от всей его массы, резорцин, смесь охлаждают до 20-25 С, вводят формальдегид 374-ный в количестве 33- 474 от всей его массы, выдерживают в течение 10-15 мин при

35-40 С, после введения формальдегида еще в количестве 26-404 от всей

его массы выдерживают смесь при 4550 С в течение 10-15 мин, охлаждают до 30-40 С, после чего вводят оставшееся количество меламина и формальде гида с последующим нагреванием реакционной смеси до 80-85 С и выдержкой в @ в течение 5-30 мин, при этом компоненты реакционной смеси берут в следующих соотношениях, мас,ч.:

Резорцин 100 формальдегид 48 2 65 9

Едкий натр 91,18-123,01

Иеламин 1,55-22,80

Бура 0,88-3,51

09 ф

Малое количество меламина можно вводить в реакционную смесь в один прием.

П р и и е р 1. В реактор загружают 89,5 мас,ч. воды, 1,63 мас.ч. едкого натра и 0,88 мас.ч. буры.

Смесь подогревают до 45 С и загружают 1,55 мас.ч. меламина. После полного растворения меламина при 45-55 С загружают 100 мас.ч, резорцина при непрерывном перемешивании. После полного растворения резорцина реакционную смесь охлаждают до 20- 25 С и вво дят 22,8 мас. ч. формалина. За счет экзотермической реакции смесь разогре о вается до 35-40 С. Смесь выдерживают при этой температуре 15 мин, охлаждают до 20-25 С и выдерживают 15 мин.

После выдержки загружают 12,5 мас.ч. формалина. 3а счет экзотермической реакции смесь разогревается до 50 С.

Смесь выдерживают при этой температуре 15 мин, охлаждают до 30-40 С и загружают 12,9 мас.ч. формалина. Температуру реакционной смеси поднимают о до 80-85 С и выдерживают в течение

30 мин при этой температуре. Смолу охлаждают до 20-25 С в течение 25 мин

Пример 2. В реактор загружают 104,5 мас.ч. воды, 3,07 мас.ч. едкого натра и 2,19 мас.ч. буры. Смесь нагревают до 45-55 С и загружают

6,0 мас.ч. меламина. После полного растворения меламина при 45-55 С загружают 100 мас.ч. резорцина при непрерывном перемешивании. После полного растворения резорцина реакционную о смесь охлаждают до 20-25 С и вводят

22,3 мас,ч. формалина. Смесь самопроизвольно разогревается. По достижении

О температуры 35-40 С реакционную смесь выдерживают 10 мин, охлаждают до

20"25 С в течение 10 мин. После выдержки загружают 19,4 мас.ч, формалина. За счет экзотермической реакции смесь разогревается до 45-50 С.

Смесь выдерживают при это температуре 12 мин, охлаждают до 30-40 С и загружают 6,5 мас.ч, меламина и 15,2 ма .15,2 мас,ч формалина, Температуру реакционной смеси поднимают до 80-85Г С и выдерживают смесь при этой температуре в течение 15 мин. Смолу охлаждают до 20.-25 С в течение не более о

20 мин.

П р и и е р 3. Процесс проводят согласно примеру 2. Загрузка компонентов мас.ч.:

1004409 6 стабильностью при хранении, практи- I чески не содержащая свободного форм. альдегида.

На основе смолы, полученной по

° э предлагаемому способу, и известной смолы P-1 приготовлены клеевые составы и определено время их отвержде. ния при 120 С и 150. С, т.е. при режимах прессования.

1Ф В табл. 2 представлены клеевые составы и время их отверждения. Таблица 2

119 5

3,51

3,51

12

10,8

100

21,9

26,3

17,7 выдержки: после загрузки первой порции формалина

15 мин, после охлаждения 12 мин, пос ле загрузки второй порции. формалина

10 мин, после нагрева до 80-85 С

5 мин. Продолжительность охлаждения смолы 25 мин.

В табл. 1 приведена качественная характеристика смолы, получаемой по предлагаемому способу, в сравнении с известной смолой P-l.

Таблица

Время отверждения, с, при температуре, С.

Компоненты клея

Клеевые составы, мас.ч.

120 150

Смола СФЖзо 3014

Смола по предлагаемому

100

30 способу

Смола 2g Смола СФЖР-1,по- 4014 лУченнаЯ Смола Р 1 по известному Из дан спосо дение в с

Смолы, по лученная по предлагаемому способу

Показатели

32 бу 1 2) Содержание .суxoro состава, 49-52

46,52

Время отверж.дения, с при температуре:

100 С

65=70

45-50

125" С

21-25, 40-45

15-20

150оС

Содержание свободного формальдегиАвв

30 35 редел прочности при калывании по клеевоу слою после кипячеия в воде в течение ч МПа

« . »

0,2

0,2

Вязкость в

Момент изго1овлбния по

В3-4, с для выпускаемой промыаленГОСТ

3916-69

"фанера клееная"

1 для смо" лы,полученной

15-40

10-25

Срок хранения, сут по предлагаемо30 50

5-7 и ностью известной С23 смолы Pму способу

Из данных табл. I,âèäío, что по предлагаемому способу получается быстротвердеющая смола с повышенной

Вода

Едкий натр

Бура

Меламин:

Первая порция

Вторая, порция

Резорцин

Формалин:

Первая порция

Вторая порция

Третья порция

Продолжительность ных табл. 2 видно, что ввеостав клея смолы, полученной зе по предлагаемому способу, позволяет сократить время отверждения на 22-25т по сравнению со смолой-прототипом

P-1. Это позволяет склеивать древеси ну при пониженной температуре и по

M сокращенным режимам.

На клеях с использованием смолы, полученной по предлагаемому способу, изготовлена опытная партия трехслойной 4-миллиметровой березовой фане4в ры и определены клеящие свойства ro" товой продукции .

В табл. 3 приведены результаты on. ределения прочности фанеры после кипячения в воде в течение 1 ч.

Таблица 3

100440

Принятые в промышленности

Интенсифицированные

5

15

17 .14

15 12

12 8

" Иэ данных табл. 3 видно, что фанера, полученная на клее с применением смолы по предлагаемому спо собу по обычным и интенсифицированным режимам прессования, обладает повышенными прочностными свойствами клеевого слоя.

Смола, полученная по предлагаемому способу, является быстроотвержда.ющей и имеет длительный срок хранения, 2О

Формула изобретения

Способ получения формальдегидных смол резольного типа конденсацией ре- зорцина с Формальдегидом при дробном введении формальдегида в реакционную смесь в присутствии едкого натра при нагревании с последующим выделением готового продукта, о т л и ч а юЯЯ шийся тем, что, с целью снижения времени отверждения и повышения стабильности смолы при хранении, в реактор вводят 0,6"1,64-ный раствор

9 -8 едкого натра и буру, смесь нагрева- ют до 45-55 С, затем вводят меламин в количестве 503 от всей его массы, резорцин, смесь охлаждают до 2025 C) вводят формальдегид 37фный в количестве 33-473 от всей его массы, выдерживают в течение 1О15 мин, при "емпературе 35-40 С, пос6 ле введения формальдегида еще в количестве 26-403 от всей его массы, выдерживают смесь при температуре 4550 С в течение IO-15 мин, охлаждают .до 30-40 С, после чего вводят оставшееся количество меламина и формальдегида с последующим нагреванием реакционной смеси до 80-85 С и выдержкой в течение 5-30 мин,, при этом компоненты реакционной смеси берут в следующем соотношении, мас.ч.:

Резорцин 100

Формальдегид 48,2-65)9

Едкий натр 91;18-123,01

Меламин 1,55-22,80

Бура 0,88-3,51

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ковальчук Л.M. Производство деревянных клееных конструкций. М., "Лесная промышленность!, 1979, с. 80.

2. Доронин Ю.Г. и др. Синтетические смолы в деревообработке, М., "Лесная промышленность", 1979,. с.9 (прототип).

Составитель И, Гинзбург

Редактор О. Персиянцева Техоед М.Тепер Корректор М. НаРоши

Заказ 179 /32 Тираж 92 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1)0) Москва, Ж-) Раушская наб. g. 4)5

Филиал ППП "Патентн) r. Ужгород, ул. Проектная, 4