Способ непрерывного получения растворов мочевиноформальдегидной смолы

О П И-(:-"А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 45125I

Союз Советских

Социалистических

Ресвублик

R ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 25.02.72 (21) 1751532/23-5(32) Приоритет 02.03.71 (31) P 2109754.1 (33) ФРГ

Опубликовано 25.11.74, Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 29.04.75 (51) M. Кл. С 08g 9/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 678.652.41.21 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Фридрих Бруинмюллер, Германн Шатц, Иоганн Майер и Отто Грабовски (ФРГ) Иностранная фирма

«Басф АГ> (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ

МОЧЕВИ НОФОРМАЛ ЬДЕГИДН ОЙ СМОЛЫ

1

Изобретение относится к способам получения растворов карбамидных смол, которые с успехом применяются для склеивания различных деревянных изделий.

Известен непрерывный способ получения растворов мочевиноформальдегидной смолы конденсацией мочевины или форконденсатов из формальдегида и мочевины с формальдегидом при 94 — 102 С сначала в щелочной, а затем в кислой среде, проводимой в последовательно установленных реакторах при непрерывной подаче исходных реагентов. Однако этот с.-.особ является сравнительно продолжительным и полученный раствор содержит значительное количество (1,0 — 1,2о/о) свободного формальдегида.

Целью изобретения являются интенсификация процесса и снижение содержания свободного формальдегида в растворе смолы.

Эта цель достигается регулированием рН реакционной смеси смесью аммиака или амина с кислотой или кислой солью и проведением конденсации при поддержании в первом реакторе молярпого соотношения формальдегида и мочевины 2,1 — 3:1 и значения рН 5,5—

7,5, во всех промежуточных реакторах — молярного соотношения 1,6 — 2,6:1, предпочтительно 1,8 — 2,1:1, и рН 4,0 — 5,0 и в последнем реакторе — молярного соотношения 1,4 — 1,9:

: 1 и рН 5,5 — 7,5.

Пример 1. Непрерывным дозированием в зоне смешения смешивают 770 вес. ч./час водного раствора формальдегида (35 /о-ного), 292,6 вес. ч./час раствора мочевины (80 /о-но5 ro) и 27,2 вес. ч./час водного раствора, содержащего 5 вес. ч. аммиака и 025 вес. ч. муравьиной кислоты. Из этой зоны смесь спустя среднее время пребывания приблизительно

25 сек подается в первый из четырех сосудов

10 каскада реакторов.

Приблизительно через 15 мин (среднее время пребывания) раствор поступает в следующий реактор.

15 Дополнительно во второй и третий сосуды вводят по 27,5 вес. ч./час и в четвертый

101 вес. ч./час раствора мочевины, а в пятый — незначительные количества натрового щелока.

С помощью измерительной ячейки из стеклянного измерительного электрода и каломельного электрода для сравнения были определены следующие значения рН:

25 В зоне смешения 7,6

В реакторах первом 5,8 втором 5,2 третьем 5,05 четвертом 7,1, в

451251

Температура в первом реакторе составляет приблизительно 97 С, во втором и в третьем

100 С, в четвертом 98 С.

Степень конденсации полученного раствора смолы приблизительно можно определить по

IIoMóòHåHèþ смеси 5 об. ч. воды и 1, об. ч. горячего раствора смолы. Помутнение наступает при 19 С.

Концентрацию раствора смолы можно довести до 65% обработкой под вакуумом.

Прим ер 2. 3835 вес. ч./час водного раствора форконденсата с содержанием 877 вес. ч. мочевины и 1535 вес. ч. формальдегида в зоне смешения непрерывно тщательно смешивают с 619 вес. ч./час 80%-ного раствора мочевнны и 40 вес. ч./час водного раствора, содержащего 7,5 вес. ч. аммиака и 1 вес, ч. муравьиной кислоты, и в течение приблизительно 21 час вводят в первый из пяти расположенных в виде каскада реакторов. Во второй реактор подают 130 5 вес. ч. /час, в четвертый

95,2 вес. ч./час и в пятый 565,9 вес. ч./час

80%-ного раствора мочевипы. Общее время пребывания раствора в каскаде реакторов составляет 45 мин, для каждого отдельного реактора получается среднее время пребывания 9 мин.

Введение указанной смеси катализаторов позволяет установить следующие значения рН, измеренные при 20 С двухстержневой цепью, состоящей из измерительного стеклянного и каломельного электродов:

В зоне смешения 7,5

В реакторе первом 5,8 втором 5,3 третьем 5,15 четвертом 5,0.

В пятом реакторе устанавливают разбавленным щелоком значение рН раствора 7,0.

Температура в первом реакторе составляст

98 С, во втором и третьем реакторах 101 С, в четвертом 99 С и в пятом 97 С.

Полученный 50%-ный раствор смолы можно применять как клей или обработкой в вакууме концентрацию раствора можно довестп до 60 — 70%.

Прим ер 3. В зоне смешения непрерывно смешивают 1430 вес. ч./час водного раствора формальдегида (35% -ного), 525 вес. ч./час раствора мочевины (80%-ного) и 47,0 вес. ч./час водного раствора, содержащего 9 вес. ч. аммиака и 0,19 вес. ч. муравьиной кислоты.

По истечение 20 мин смесь подают в первый из четырех реакторов. Спустя приблизительно

12 мин раствор поступает в следующий реактор.

Во второй реактор дозами подают 55 вес. ч./час раствора мочевины, в третий 102,5 вес. ч./час раствора мочевины, а в четвертый реактор 75 вес. ч./час раствора мочевины.

Введение указанной смеси катализаторов позволяет установить следующие зпачеш|я

4 р Н, измеренные стеклянным (двухстержневая цепь) при 20 С:

В зоне смешения

В реакторе

5 первом втором третьем электродом

8,0

6,6

5,5

4,4.

В пятом реакторе, добавляя разбавленный натровый щелок, устанавливают рН раствора приблизительно 7,2.

Температура в первом реакторе составляет

95 С, во втором 101 С, в третьем 102 С, в четвертом 100 С, а в пятом 99 С.

Полученный раствор обрабатывают под вакуумом и получают раствор смолы -65%-ной

50 концентрации.

Полученные растворы содержат незначительные количества свободного формальдегида — 0,40% (66%-ный раствор), они стабильны при храпении в течение 6 — 8 недель при

20С и 3 — 4 недель при ЗОС.

Растворы с успехом применяли для изготовления стружечных плит.

Предмет изобретения

Способ непрерывного получения растворов мочевиноформальдегидной смолы конденсацией мочевины или форконденсатов из формальдегида и мочевины с формальдегидом

65 при 94 — 102 С сначала в щелочной, затем в

В четвертом реакторе устанавливается знаIo чение рН 7,1 за счет добавки разбавленного натрового щелока.

Температура в первом реакторе составляет

94 С, во втором 101 С, в третьем 102 С, а в четвертом 100 С.

I5 Полученный смоляной раствор под пони>:;ен ы давлением непрерывно упаривается до концентрации — 65 вес. %.

Пример 4. Непрерывно подавая в зону смешения, смешивают 1072 вес. ч./час имею20 щего температуру 70 С водного раствора форконденсата, содержащего 420 вес. ч. формальдсгида и 210 вес. ч. мочевины, 1000 вес. ч./час рормальдегида (40%-ного), 707 вес. ч./час раствора мочевины (65%-ного, 75 С) и 30 вес. ч./час водного раствора, содержащего 15,0 вес. ч. серной кислоты, после чего смесь сразу же подают в первый из пяти реакторов.

Во второй реактор направляют 453 вес. ч./час 65% -ного раствора мочевины. Среднее

30 время пребывания смеси в каждом из одинаково больших реакторов составляет приблизительно 10 мин.

Примененная смесь катализаторов позволяет установить следующие значения рН:

З5 В зоне смешения 7,6

В реакторе первом 6,7 втором 5,4 третьем 4,5 четвертом 4,3.

451251

Составитель Б. Графкин

Техред А. Дроздова

Корректор М. Щнпкова

Редактор О. Кузненова

Заказ 1047713 Изд. № 505 Тираж 565 Подписное

LIHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 кислой среде, проводимой в последовательно установлепшы, реакторах при непрерывной подаче исходных реагентов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса и снижения содержания свободного формальдсгида ь растворе смолы, регулирование рН реакционной смеси проводят смесью аммиака илп амина с кислотой или кислой солью и конденсацию осуществляют, поддерживая в первом реакторе молярное соотношение формальдегида и мочевины 2,1 — 3:1 и значение рН 5,5 — 7,5, во всех промежуточных

5 реакторах — молярное соотношение 1,6 — 2,6:

:1, предпочтительно 1,8 — 2,1:1, и рН 4,0 — 50 и в последнем реакторе — молярное соотношение 1,4 — 1,9:1 и рН 5,5 — 7,5.