Способ получения катионоактивной смолы

Ю-А-.Н И Е СПИИЗОЬЕЕтЕНИЯ 011 501678 Союз Советских Социалистических Республик(31) Р(33) ПНРОпубликовано 30,01,76. Бюллетень4 ударственныи комите Совета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий 53) УДК 678.654,2(72) торы бретения Иностранц Войтович, Юзеф Виллерт д Гурски, Мария Барть(ПНР) Иностранная Азотная фабрикаЭльжбета Сковроиьс ель и Любомир Гори Тадеуш Леопо 71) Заявите фирмаКеидзежин УЧЕНИЯ КАТИОНОА НОЙ СМОЛЪ 54) СПОСОБ Данное изобретение касается способа получения катионоактивной смолы для облагораживания бумаги.Известен способ получения катионоактивной смолы путем конденсации мочевины с формальдегидом в водном растворе, В начале процесса для улучшения технологии изготовления смолы вводят амин, а именно полиэтиленполиамин, Конденсация осуществляеття в кислой среде до образования геля, после чего в конце процесса добавляют спирт или другое соединение, которое гидролизуется в водной среде. Это позволяет снизить вязкость и тем увеличить степень конверсии (патент Великобритании912902, кл 2(5) К, 1962 г).Предлагаемый способ позволяет исключить гелеобразование на всем протяжении реакции поликонденсации.Полученная смола отличается относительно длинным периодом стабильности, низким приростом вязкости во время хранения, вызывая одновременно после введения в бумажную массу повышение прочности, как в сухом виде, так и во влажном.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что конденсации с мочевиной и формальдегидом подвергают монофункциональный амин, а именно гексаметилентетрамин или монометиламин или их смесь, и взаимодействие осуществляют при температуре 30 - 60 С и рН 1,5 - 5,3. В конце процесса 5 поликонденсации в реакционную смесь вводят спирт при температуре 40 - 100 С и рН 5,5 - 7,0 при молярном соотношении между амином и гидроксильными группами спирта 1; 0,1 - 4,0.10 Способ согласно изобретению осуществляют следующим образом.Сначала вводят в реактор водный растворфор мал ьдегида и мочевины или стабильный мочевиноформальдегидный раствор, затем 15 водный раствор амина, например монометиламина и мочевины. Исходную реакционную смесь нагревают при температуре от 40 до 70 в течение 2,5 - 4 час. Далее добавляют к раствору следующую порцию водного раст вора формальдегида, снижая одновременнотемпературу до около 20 - 30 С. В случае использования стабильного мочевиноформальдегидного раствора, добавочная порция водного раствора формальдегида не обязательна. Пос ле достижения температуры 20 - 30 С величину рН раствора доводят при помощи концентрированной кислоты до 8,2 - 8,5, К такомураствэру ддбавляют смесь водного раствора фдрмальдггида и мд-евины, или смгсь стяОилънэгд ыэчсв 11 нофдрмяльдггидногд рястВдря и хдчгвп 1 ы, нг;1 рг 1 ывяя пРргмгшиВяния и;1 дддгргвяня ргяктд 1 а дэ температуры 50 - 60 С.После истечения около 20 - 45 мин ддбавляют в раствору концентрированную кислоту, напримгр соляную, до величины рН 1,5 - 5,5.В дальнейшем реакцию кдндгн ации проводят при тгмп ратуре в пределе 3080 С до получения вязкэстн 1 ОО - 1 ОО сп ри 20 СК приготовленной,;мэле мджнэ прибавить соответствующее коли.гс 1 во спирга, например мгтл"1 зогэ, и (ли) глицгоина и, не прерывая пгргмгшнвяния, реакциэнную см сь нагревают,в тг.ение около 1 час при тем 1 пгратург 60 -00 С. Затем продукт охлаждают до 20 - 30 С, добавляют 10%-ный раствор натровэй щелочи до величины рН раствора 7,0 - 8,0.Пдлученную смолу можно употреблять для облагораживания бумаги, добазляя в количестве 2 - 6 вес. % к целлюлоз;-: зй ма"са,Смола имеет гарантирэванную стабильность в течение б месяцев. Мэжнэ ег также высушить и получить,в порошкообразном состоянии. Следующие примеры ил 1 юстрируют изобрегенне,П р и м г р 1. В трехгорлую колбу емкостью 000 мл, снабженную электричг:кэй мгшалкойобратным холодильником и ртутным термометром, вводят 148 мл 37%-ного водного раствора формальдегида и 120 мл мономгтиламина в виле 25%-ного водного раствора, Перемешивая В течение всего времени конденсации, содержимое колбы подогревают до 60 С и вводят 60 г кристаллической мэчгвины. Затем в течгниг 150 мин температуру пэддгря,ивают около 70 С и добавляют 74 мл 37%-ного водного раствора формальдегида. Потом понижают температуру до около 30 и доводят величину рН (20 С) раствора до 8,0 - 8,5. Затгм добавляют 405 мл 37%-ного водного рагтворя формальдегида и 185 г кристаллицгской мэчгвины и повышают тгмпературу до около 55"С. При этой тгмпгратург добавляют в колбу концентрированную соляную к 1 ислоту до величины рН (при 20 С) 2,8 - 3,4. ВО в 1 ремя прибавления кислоты,необходимо охлаждать колбу и температура кислотной конденсации должна удержиВяться В пределе От 35 до 55 С. Реакцию конденсациями ведут до получения вязкости 150/180 сп при 20 С. После получения этой вязкости,прекращается конденсация, нейтрализуется реакционная :смесь 10%-ным ряствордм натриевдй щелочи до рН (при 20 С) 5,5 - 6,5, Затем повышают температуру до около 60 С и пр 1 иливают 60 мл мтанола. При этой температуре содержимое колбы перемешивают около 30 мин и при помощи 10%-ного раствора натриевой щелочи величину рН доводят до 7,0 до 7,5 при 20 С, Готовая смола обладает следующими свойствами.рН при 20 С 7,0 - 7,550 - 80 Вязкосеть при 20 С, опКоличество сухого вгщ ства,вес. %Удельный вгс при 150"С,г, мзПериод стабильности,месяцыРястворимост в воде 35 - 45 1,1 в 1,2 1,1 - 1,2 Растворимость в воде В любомоотношенииПример 3. В грехгорлую колбу емкостью 65 1000 мл, находящуюся на водяной бане и 6 вВ любомсоотношениями10 П р и м е р 2, В тргхгдрлую колбу емкостью1000 мл на водяной бане и снабженную мешалкой, обратным холодильником и ртутнымтермометром, вводят 148 мл 3%-ного водногораствора формальдегида и 60 г кристалличес 15 кой мочевины. Содержимое колбы при непрерывном перемешивании подогревают до около40 С 1 и при этой темпграт 1 уре выдерживаютгго около 30 мин.Затгм в колбу вводят 70 в уротропина, ра 20 створенного в 148 мл 37%-ного водного раствора формальдегида, и реакционную массу выдерживают при непрерывном перемешиванииоколо 130 мин при температуре около 70 С,затем добавляют 74,мл 37%-ного водного25 раствора формальдегида и понижают темпгратуру в колбе до около 30 С. К пригэтдвленному таким образом раствору добавляют затем 405 мл 37%-ного распвдра формальдегида и 180 г кристалличгскэй мочевины и, не.30 прерывно перемешивая, постепенно повышают до 65 С.После получгния этой температуры содержимое колбы охлаждают до 50 С и при включенном Охлаждении добавляют концентрироЗ 5 ванную соляную кислоту до величины рНраствора эколо 5,3 при 20 С. При температуре 50 С смесь выдерживают до момента,,копда рН раствора станет равна 3,5 при 20 С.Затем понижают тем 1 пературу до около 40 С40 и далее реакцию конденсации ведут до получения вязкости раствора около 150 сп нри20 С.Кэгда будет получена требуемая вязкость,реакционную смесь нейтрализуют 10%-ным45 1 раствором натригвой щелочи до рН 5,5 - 6,5при 20 С, добавляют 60 мл метанола и притем 1 пературе 60 - 70 С смесь нагревают в течение 30 мин, Затем при по 1 м=щи 10%-новораствора натригвой щелэчи величину рН продукта доводят до 7 - 7,5 при 20 С и содержимое колбы охлаждают до 1 комнатной температуры,Полученный продукт немеет следующиесвойства.55 рН при 20 С 7,0 - 7,5Вязкость при 20 С, сп 35 - 40Удельный вес,при 20 С,гс ЗКоличес 11 во сухого вещества,60 вес, % 35 - 40501648 1,1 - 1,2 40 - 50 В любомсоэтноше )ци 40 Формула изобретения 45 50 55 РусскихКурилко Корректор Е. Хмелева Составитель Г. Редактор Л. Герасимова Техред Т, Заказ 61617 Изд.1076 Тираж 629 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Сапунова, 2 Типография, пр. снабженную мешалкой, обратны м холо 11 ил ьником и ртутным термометром, (взг(1 ят прц включенной мешалке 148 мл 37%-ного водного раствора формальдегида, 60 г кристаллической мочевины и 73 мл 21,4%-ного раствода мономети чагмина. Пэслс смешения вышеуказанных сос) авных с)астей гемпература в колбе растет самопроизвольно до 50 С. При этой температуре, непрерь)вно перемешивая, выдержчвают содержимое колбы в течение 30 мнн. Зат"м прибавляют 35 г уротрсппна, ра творсн(.ого в 40 мл 37%-ного (водиого раствора фо)рмальдегида, пэзышают температуру до около 70 С и при этэй т.мпературе содержимое колбы,выдерживают около 150 мин, после чего прибавляют 35 м 1 37%-,ного водного раствора формальд гида, снижают температуру до около 30 С и доводят величину рН раствора концентрированной соляной кислоты до 8,0 - 8,5 при 20 С.Затеи добавляют 180 г,крпсталлической мочевины и 405 мл 37%-ногэ водчэго раство,ра формальдегида и постепенно новышают температуру до около 50 С. После пэлус(ения этой температуэы при включенном схлаждении в колбу взодят концентрированную соляную,кислоту до величины рН 5,5,при 20 С. При тем(пературе 50 С омесь выдерживают до момента, когда рН раствора становится 3,5 при 20 С, затем снижают температуру до 40 С и ведут процесс концентрации далыше,до момента получения вязкэсти раствора около 150 п 1. Пэсзе получения вышеуказанной вязкости смесь нейтра-,изуют 10%-ным растворэм натриевой щелс ги до рН 5,5 - 6,5, добавля)от 60 мл м танола и при температуре 60 - 70 С:(агревают смесь в течение 30 мин, Затем с помощью 10%-,ного раствора натри- евой щелочи доводят величину рН смолы до 7,0 - 7,5 при 20 С.Полученный продукт имеет следующие свойства.рН при 20 С 7,0 - 7,5Вязкость при 20 С, оп 40 - 55 Удельный вес при 20 С,,) з 1,1 - 1,2Количество сухого вещества,35 - 45Раствори(мэсть в воде В любомсоотношенииП р и м е р 4. В трехгорлую колбу емкостью 1000 мл, находящуюся на водяной бане и снабженную мешалкой, обратным холодильником и ртутным термсметром, вводят при включенной мешалке 148 мл 37%-ного водного раствора формальдегида и 120 мл 25%-,ного вэдного,раствэра монометиламина. Содер 5 10 15 20 25 30 жимэе кэ гбы нагревают до температуры око 1 э 65 С чегнрс)ывнэ пез)смешивая. Прп этой температуре добавляют 60 г кристаллической мочевины и при температуре около 70 С смесь выдерживают в течение около 140 мии. Затем включают обогревание, добавляют 74 мл 37%-ного водного раствора формальдегида и кэнцентрнрованной соляной кислотой,дэзэдят величину рН раствора дэ 8,0 - 8,5 при 20"С. К нриготовленному раствору добав 1 яют 405 л 37%-ного водногэ раствора формальдегида и 85 г кристаллической мочевины, температура,повышается до около 5 эС и после получения ее, при вкл)оченном холоди чьнцке добавляют концентрированную соляную кислоту до величины;рН в пределе 2,8 - 3,4. Реакци)о,конденсации ведут при температуре 40 - 55 С до момента,получения вязкости около 150 си при 20 С.Когда требуемая вязкость будет получена, рНраствсуа повышают 10%-ным раствором натри:вой щелэчц дэ велпгв(ны 5,5 - 6,5 при 20"С н добавляют 40 мл метанола и 17 мл г(ц ерина, Заг.м смесь нагрева)от дэ темперагуры 60 - 80 С ч прц зтэй температуре выдеркивают околэ 30,мцн. Затем включают нагрование ц 10%.ным раствором натриевой щелочи доводят,рН до 7,0 - 7,5 при 20 С. Продукт эхлакдают дэ комнатной температуры. Пэлуч:нный г)родукт имеет следующие :вэиства:рН при 20 С 7,0 - 8,0 Вязкость при 20 С. сп 40 - 80 Удельный вес прц 20 С,/" мзКоличество сухого вещества,вес, %Растворимэсть в воде Способ получения катцоноакт 1)вной смолы для сблагораживанця бумаги,пут.,м кэнденсации мочевины с формальдегидом и амином, вводимым в начале прэцесса конденсациями, и спиртом, возводимым в конце процесса, отл цч а ю щ и й ся тем, что, с целью улучшения экоплуатационных .свойств смолы, в качестве амина иопользуют монометиламин и 1 ли) гексаметилентетрамян и взаимодействие с амином осуществляют при теипературе 30 - 60 С и рН 1,5 - 5,3, взаимодействие со спиртом или смесью спиртов осуществляют при температуре 40 - 100 С и рН 5,5 - 7,0 при молярном соотношении между амином и гидроксильными группами спирта 1: 0,1 - 4,0,