Способ получения мочевиноформальдегидной смолы

 

Изобретение относится к получению мочевинрформальдегидных смол. используемых для изготовления фанеры . Изобретение позволяет снизить содержание свободного формальдегида в смоле до 0,11-0,13%. Смешивают мочевину и формальдегид в молярном соотношении 1:2 с последующим нагреванием до 80-85 С в щелочной среде, доводят рН до 7,0-7,4 и проводят концентрацию в течение 30 мин с последующим снижением рН до 4,8-5,8 и конденсацией до вязкости 15-50 мП. Добавляют мочевину до молярного соотношения мочевины и формальдегида 1:(1,8-1,9) и конденсацию проводят в кислой среде до достижения вязкости 35-80 мП, доводят рН до 5,8-6,5, доводят мочевину до молярного соот , ношения мочевины и формаладегида 1:(1,0-1,3) с последующим понижением температуры до 35-38°С и доведением ,рН до 7,0-8,0. 5 табл. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 08 С 12/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3823258/23-05

{22) 07. 12.84

{3i) 8332962 (32) 09. 12.83 (33) GB (46) 23.01.89. Бюл. В 3 (71) Энигма Н.В. (NL) (Антильские острова) (72) Хо Ше Конг (MY) (53) 678.652(088.8) (56) Темкина Р.З. Синтетические клен в деревообработке, — М.: Лесная промышленность, 1971, с. 124-138.

Патент Швейцарии У 587294, кл .: С 08 G 12/12, 1972. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОЧЕВИНОФОРМАЛЬДЕГИЦНОЙ СМОЛЫ (57) Изобретение относится к получению мочевиноформальдегидных смол, используемых для изготовления фанеры. Изобретение позволяет снизить содержание свободного формальдегида в смоле до 0,11-0,131. Смешивают мочевину и формальдегид в молярном соотношении 1:2 с последующим нагреванием до 80-85 С в щелочной среде, доводят рН до 7,0-7,4 и проводят концентрацию в течение 30 мин с последующим снижением рН до 4,8-5,8 и конденсацией до вязкости 15-50 мП. Добавляют мочевину до молярного соотношения мочевины и формальдегида

1:(1,8-1,9) и конденсацию проводят в кислой среде до достижения вязкости 35-80 мП, доводят рН до 5,8-6,5, доводят мочевину до молярного. соот, ношения мочевины и формальдегида

1:(1,0-1,3) с последующим понижением температуры до 35-38 С и доведением ,рН до 7,0-8 ° О. 5 табл.

1454254

Изобретение отнссится к получению мочевиноформальдегидных смол, нсполь) зуемых для изготовления фанеры.

Цель изобретения — снижение содержания свободногс формальдегида в мочевиноформальдегидной смоле.

Пример 1. Используют реактор с мешалкой. Реакционную смесь перемешивают во время: конденсации. В реактор загружают 2500 кг 407.-ного формалина и нейтрализуют 407.-ным растворрм гидроокиси натрия до рН

7,4 при постоянном перемешиванни.

Добавляют 1000 кг мочевины, затем 15 полученную смесь нагревают до 8283 С. При этой температуре рН устанавливают 7,2. Конденсацию ведут в. тех же условиях в течение 30 мин.

После этого рН устанавливают 5 4 20 раствором муравьиной кислоты. Конденсацию продолжают при этой же температуре до тех пор, пока вязкость реакционной смеси не достигнет 28мП по измерениям на вискозиметре Брук- 25 фильда (шпиндель N 1) нри 65 С.

Немедленно добавляют вторую порцию 100 кг мочевины. Конденсацию ведут при той же температуре до тех пор, пока вязкость реакционной смеси 0 по Брукфильду (шпиндель Ф 1) не достигнет значения 68 мП при 65 С. Затем рН реакционной смеси устанавливают 6, 1, добавляя 407.-ный раствор гидроокиси натрия. 35

Добавляют третью порцию мочевины

640 кг так, что окончательно молярное отношение всего формальдегида ко всей мочевине составляет 1, 15: 1. Подачу тепла прекращают, и окончатель- 4g ную стадию конденсации ведут в течение 25 мин только при перемешивании. В конце этого времени температура реакционной смеси опускается до около 60 0.

Реакционную смесь испаряют при некотором разрежении при 54-57 C до

65 8Х твердой части. Затем ее охлаждают до около 38 С, и окончательное значение рН устанавливают 7, 1

40%-ным раствором гидроокиси натрия.

Полученный продукт хранят при около

200С, Пример 2. В реактор с мешалкой загружают 2500 кг 40Х-ного форма55 лина и вначале его нейтрализуют

40Х-ным раствором.гидроокиси натрия до рН 7,4 при постоянном перемешивании. Затем добавляют 1000 кг мочевины, и полученную смесь нагревают до

85 С. При этой температуре рН устанавливают 7, 1 и реакционную смесь конденсируют в течение 30 мин. После этого рН устанавливают 4,8 раствором муравьиной кислоты. Конденсацию продолжают до тех пор, пока вязкость реакционной смеси по Брукфильду не достигнет 24 мП (шпиндель Р 1) при

65 С.

После этого добавляют вторую порцию мочевины 110 кг. Конденсацию продолжают до тех пор, пока вязкость реакционной смеси по Брукфильду (шпиндель В 1) не достигает около

40 мП при 65. С. На этой стадии рН устанавливают 5,8 40Х-ным раствором гидроокиси натрия.

Добавляют третью порцию мочевины

223 кг, поддерживая температуру в реакторе 85 С. Конденсацию продола жают до тех поР, пока вязкость реакционной смеси по Брукфильду (шпиндель Ф 1) не достигнет около 50 мП при 65 С. рН устанавливают 6,2

40%-ным раствором гидроокиси натрия.

Нагрев прекращают.

Добавляют четвертую порцию 467 кг мочевины так, что окончательное мо лярное отношение всего формальдегида ко всей мочевине не составляет

1, 10: 1. Температуре дают самопроизвольно снизиться за 20 мин. Затем реакционную смесь охлаждают до около

35 С, а затем рН устанавливают 7,2

40%-ным раствором гидроокиси натрия.

Полученную смолу охлаждают до 20 С и хранят при этой температуре. Смола пригодна для производства древесностружечных плит.

Пример 3. Загружают в реактор в условиях перемешивания 3600 мас,ч. формальдегида при концентрации 377 и доводят гидроокисью натрия значение рН до 7,5. Добавляют к содержимому 1332 мас ° ч. мочевины при перемешивании в течение всего времени н подогревают смесь до тех пор, пока не будет достигнута температура 80 С. При этой температуре рН доводят до 7,0. В этих условиях осуществляют конденсацию в течение

30 мин, После этого с помощью раствора муравьиной кислоты рН доводят до

5,8. Конденсацию продолжают при той же температуре до тех пор, пока реакционная смесь не будет иметь вязз 14542 кость 15. мП с при измерении на вискозиметре Брукфильда при 65 С.

Сразу добавляют вторую порцию

148 мас .ч. мочевины. Конденсацию

5 продолжают при этой же температуре до тех пор, пока; реакционная смесь не будет иметь вязкость по Брукфильду равную приблизительно 35 мПа ° с, опрео деленную при 65 С, рН реакционной 1р смеси затем доводят до 6,5 при помощи добавления раствора гидроокиси натрия.

Третью порцию из 1184 мас.ч. мочевины добавляют таким образом, что окончательное молярное отношение формальдегида к общему количеству мочевины составляет 1,0:1,0. Нагревание прекращают, и окончательную стадию конденсации осуществляют в течение

25 мин лишь с одним перемешиванием.

В конце этого периода времени температура реакционной смеси снижается приблизительно до 60 С. Реакционную смесь выпаривают под частичным ваку- 25 умом при 57-59 С до содержания в остатке 67Х твердого вещества. Ее затем охлаждают приблизительно до

35 С и окончательное значение рН доо водят до 7,0. Продукт хранят при ЗО приблизительно 20 С.

Пример 4. Загружают в реактор в условиях перемешивания

3600 мас.ч. частей формальдегида с концентрацией 37Х и добавляют гидроокись натрия для нейтрализации раствора. Добавляют к содержимому

1332 мас.ч. мочевины при постоянном перемешивании и нагревают смесь до достижения 85 С. При этой температуре рН доводят до 7,4. В этих условиях осуществляют конденсацию в течение

30 мин. После этого рН с помощью раствора муравьиной кислоты доводят до 5,0. Конденсацию продолжают при этой же температуре до тех пор, пока реакционная смесь не будет иметь вязкость 50 мПа с, определенную на вис- козиметре Брукфильда при 65 С.

К содержимому сразу добавляют второе количество из 70 мас.ч. мочевины.

Конденсацию продолжают при той же самой температуре до тех пор, пока реакционная смесь не достигнет вяз- . кости по Брукфильду около 80 мПа с, определенной при 65 С, рН реакционной смеси затем доводят до 5,8 путем добавления раствора гидроокиси натрия.

54

Третью порцию из 647 мас.ч. мочевины добавляют таким образом, что окончательное отношение всего содержащегося формальдегида ко всей содержащейся мочевине составляет 1,3: 1.

Нагревание прекращают, и окончательную стадию конденсации осуществляют в течение 25 мин с помощью лишь одного перемешивания. В конце этого периода времени температура реакционной смеси снижается до приблизительно 57ОC.

Реакционную смесь выпаривают под частичным вакуумом при 54-58 С до содержания твердого вещества 64Х. Его затем охлаждают до приблизительно

30 С и окончательное значение рН доводят до 8,0. Продукт хранят при температуре приблизительно 20 С.

Данные по примерам 1-4 приведены в табл. 1 °

Свойства мочевиноформальдегидных смол, полученных в примерах 1 и 2, представлены в табл. 2. Содержание свободного формальдегида определяют сульфитным методом. Для обеих смол оно ниже, чем 0,15%.

Свойства древесно-стружечных плит, изготовленных на основе мочевиноформальдегидных смол примеров 1 и 2, представлены в табл. 3.

Свойства мочевиноформальдегидных смол, полученных в примерах 4 и 5, представлены в табл. 4. Содержание свободного формальдегида определяют сульфитныи методом. Для обеих смол оно ниже, чем 0,15Х.

Свойства древесно-стружечных плит, изготовленных на основе мочевиноформальдегидных смол примеров 3-5, представлены в табл. 5.

Формула изобретения

Способ получения мочевиноформальдегидной смолы конденсацией мочевины и формальдегида в среде с переменной кислотностью при нагревании,.о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения содержания свободного фор- мальдегида в смоле, мочевину и формальдегид смешивают в молярном соото ношении 1:2 и нагревают до 80-85 С в щелочной среде, доводят рН до 7 ° 07,4 и проводят конденсацию в течение

Моляр но е отношение

1:2

1:2

Температура, С

85 рН

7,2

7,4

7,0

Время конденсации, мин

30

30 рН

5,4

5 0

Вязкость, мПа с

50

Молярное отношение U/F

1: 1,,82

1:1,8

1:1,8

1 1ь9

Вязкость мПа ° с

80

Молярное отношение U/F

121,3

1:1,12

1:1,15 рН

6,1

5,8

Температура, С

30

7,2

7,0

8,0

Таблица 2

Свойств

Молярное отношение формальдегида к мочевине

1,10:1

1,15:1

Содержание твердой части, %

50,2

65,8

Характеристическая вязкость при 20 С

1,31

1,21

Вязкость по Брукфильду при 20 С (шпиндель И 1), мП 750

182

30 мин с последующим снижением рН до

4,8-5 8 и конденсацией до вязкости

15-50 мП, затем добавляют мочевину до молярного соотношения мочевины и формальдегида 1:1,8-1,9 и конден,сацией ведут в кислой среде до доСтадия Параметры способа стижения вязкости 35-80 мП, доводят рН до 5,3-6,5, добавляют мочевину до молярного соотношения мочевины: и формальдегида 1: 1,0-1,3 с последующим понижением температуры до 3538 С и доведением рН до 7,0-8.0.

Таблица

Показатели по примеру

1 1

1454254

Свойства

Показатели по примеру

7,1 рН

7,2

О, 13

О, 11

Свойства

Показатели по примеру

100

100

Время гелеобразования в глубине при 100 С, с 87

455

250

18,6

19,7

0,55

0,51

9,2

8,7

Свойства

1,331 0

10310

64

Характеристическая вязкость при 20 С

1,30

1,31

Содержание свободного формальдегида, мас.%

Стабильность при 20 С, недели

Мочевиноформальдегидная смола, %

Отвердитель (NH+Cl) Время гелеобразования на поверхности при

100 с

Прочность на изгиб, Н/мм

Внутренняя связь, Н/мм (,I

Содержание свободного формальдегида, мг

НСНО/100 г плиты

Молярное отношение формальдегида к мочевине

Содержание твердой части,%

Продолжение табл.2

Т а б л и ц а 3

Таблица 4

Показатели по примеру

З 4

1454254

Продолжение табл.4

Свойства

Вязкость по Брукфильду при 20 С (шпиндель У 1),мП 720

700

8,0

7,0 рН

Содержание свободного формальдегида, мас.Ж

0,14

0,11

Стабильность при 20"С, недели

Таблица 5

Показатели по примеру

Свойства

Иочевиноформальдегидная смога,Ж

100

100

1,5

Отвердитель (НН, С1) Время гепеобразования в глубине при 100ОС, с

Время гелеобразования на поверхности при 100 С,с 465

410

Прочность на изгиб,Н/мм

Внутренняя связь,Н/мм

20,3

18,5

0,56

0,50

Содержание свободного формальдегида, мг

НСНО/100 г плиты

10

20

24 ч

Составитель И. Гинзбург

Техред А.Кравчук Корректор В-Бутяга

Редактор Л. Зайцева

I Заказ 7306/58 Тираж 411 Подписное н

ВНИИЙИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Набух па толщине, Х, через 2 ч

Показатели по примеру

3 ) 4