Способ получения мочевиноформальде-гидной смолы

пй 1 энтн о-техническая бг Союз Советских СоциалкстичЕских Республик(щ 537087 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Допол интел ое к авт. свид-ву М К 312/1(23) Приоритетвки йо Государствеииый ко СССР по делам изобрет и открытийитет й 7.06.81. Бюллетень Ио бликова 53) УДК 678ата опубликования описания 070681.А. Тарахтунов, Л.Г, Беккерт, М.С. Акутин, Е.Я. ДорфманЗ.Е. Сотник, Ш,Ф. Гейфен, С.Я. Клименко, В.П. Чадаев,А.А.Лашков, А.Д. Лугин. и Б.И. Лурье 71) Заявитель 54) СП ЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ Изобре бамидных и формаль присутств ции. ется получения ка нсацией мачевины нагревании в аторов конденса- й ние кас ол конд гида пр катали Известноформалмочевинывании в пка )11ные состлов.Извес ен способ получения мочеви дегидной смолы конденсацие с Формальдегидом при нагре рисутствии хлористого цинпри этом получают пропиточ вы для волокнистых материа ючаетии с ле дя в ре иен- ох- итеят в кон ,15 вес,ч получаемые предлагаемым имеют пониженное содержаодного формальдегида. тен способ получения мочевиноформальдегидной смолы, применяемой в клеях, конденсацией мочевины и формальдегида в присутствии 2-57 вес.ч.2 пС 1 на 100 вес.ч. мочевины 21.Однако смола, получаемая по известным способам, имеет недостаточную скорость отверждения и низкую жизнеспособность.Цель изобретения - получение стабильных быстроотверждающихся смол с повышенной жизнеспособностью.Это достигается тем, что катализатор конденсации 2 п 01 о ввод денсацию в количестве 0,05-0 на 100 вес.ч. мочевины.Способ осуществляют следующим образом,Раствор мочевины в предварительнонейтрализованном формалине подают вреактор, снабженный мешалкой и обратным холодильником. Сюда.же дозируютраствор хлористого цинка. Температура процесса 92-100 С, рН 4,5-5,5,время пребывания конденсационногораствора в реакторе 20-30 мин.Из реактора конденсационный раствор поступает в аппарат доконденсациикуда вводится дополнительное количество мочевины. Проведение стадии доконденсации с мочевиной до процессасушки позволяет уменьшить потери фор мальдегида и снизить содержание егов отгоне с 4-5 до 0,4-0,5. Предлагаемый процесс не ис и проведения стадии доконденс О мочевиной после сушки смолы. Конденсационный раствор по конденсации с мочевиной сушит выпарном аппарате при темпера б 0-80 ос и разрежении до коэфф 5 та рефракции 1,462-1,468, зат лаждается и отправляется потр лю. смолы способом О ние своб35П р и м е р 2. Б трехгорлую колбу,снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают405 г 370-ного формалина, нейтрализованного 1 н. раствором МаОН до рН7,6. Затем добавляют 166,8 г мочевины, рН смеси после ее растворения втечение 30 мин составляет 7,7. Вводят О,ЗЗ мл 50-ного раствора ЕпС 1,при этом рН снижается до 5,9. Подставляют кипщу 0 баню, через 15 миН 45температура .:меси 96 С, рН 4, 85. Конденсацию в.д30 мин; рН конденсационного рас-ь,1 4,8, Далее охлаждаютполученный рствор до 65-70 С; нейтраолиэуют 1 и, растворол.йаОН до рН 7,4. ЯОтгоняют воду при 65-70 С и разрежениядо Кр 1,453, После сушки проводятдоконденсацию в течение 20 мин при65 С вводят 32,7 г мочевины н виде70-нго раствора, д,Анализ смолы приведен ниже,Концентрация водородныхионов, рН 7,35Условная вязкостьпо В 3-4, при 20 С, секСодержание свободногоформал ьде гида,Содержание метилольных групп,14,0Содержание сухихвеществ,64,5 65 33,5600,48 П р и м е р 1 Б трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 405 г 37,0-ного формалина, нейтрализованного 1 н. раствором йаОН до рН 7,55, Затем добавляют 166,8 г моче- вины, рН смеси после растворения моченины в течение 30 мин при температуре 20 С составляет 7,75. Вводят 0,33 мл 50 раствора ЕпС 12, при этом рН снижается до 6,74. Подставляют кипящую водяную баню, через 15 мин при 96 С, рН 5,2. Конденсируют в течение 30 мин, рН конденсационного раствора 5,1, Далее охлаждают полученныйо конденсационный раствор до 60-70 С, нейтрализуют 1 н. раствором 11 аОН до 15 рН 6,8;. ннодят вторую порцию Мочевины 32 7 г в виде 70-ного раствора,У, оОтгоняют воду при 65-70 С и разрежении до Кр 1,462.Анализ смолы дан ниже. 20Концентрация водородныхионов, рН 7,25Условная вязкость поВЗпри 2 ОСС, сек 31,4Содержание свободного25формальдегида,0,63Содержание метилольныхгрупп,14,2Содержание сухих веществ,Бремя отверждения при100 С, сек 31Жизнеспособность при20 оС, ч 1523,5 12,74 Зб 28,9 11,15 П р и м е р 5. В трехгорлую колбу,. снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром загрукают Время отвержденияпри 100 С, сек 32Жизнеспособностьпри 20 С, ч 17П р и м.е р 3. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 607,5 г 37,0-ного формалина и 279 мл 72-ного плана мочевины, рН смеси 5,86. Затем вводят 0,5 мл 50-ного раствора 2 пС 1, рН 5,6, Подставляют кипящую водяную баню, через 5-7 мин температура смеси 96-98 С, Конденсируют 30 мин, рН конденсационного раствора 5,02. Далее нейтрализуют. 1 н, раствором йаОН до рН 7,18. Отгоняют воду на кипящей водяной бане при разрежении до Кр 1,464. Затем вводят вторую порцию плана мочевины 54,6 мл для доконденсации.Анализ смолы,Концентрация водородныхионов, рН 6,64Условная вязкость поБ 3-4 при 20 С, секСодержание свободного формальдегида,0,64Содерканне метилольныхгрупп,Содержание сухих веществ,64,7Время отвержденияпри 100 С, секЖизнеспособностьпри 20 С, ч 12П р и м е р 4. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 605 г 37,0-ного формалина и 279 мл 72-ного плана мочевины, рН смеси 5,78. Затем вводят 0,5 мл 50-ного раствора 2 пС 12, рН 5,48. Подставляют кипящую водяную баню, и черезо 5-7 мин температура смеси 96-98 С. Конденсируют 30 мин, рН конденсационного раствора 5,01. Далее нейтрализуют 1 н. раствором ЙаОН до рН 6,96. Вводят вторую порцию плана мочевины 54,6 мл, после чего отгоняют воду на кипящей водяной бане при разрежения до Кр 1,462Анализ смолы приведен ниже.Концентрация водородныхионов, рН 7,08Условная вязкость поБ 3-4 при 20 С, секСодержание свободногоФормальцегида,06Содержание метилольныхгрупп,Содержащие сухих вещестн,65,0Время отвержденияпри 1000 С сек 28Жизнеспособностьпри 20 С, ч . 13110 20,4 13,1 2067,23925 121 18,3 18 50 63,0 60П р и м е р 7. В реактор с мешалкой и обратным холодильником загружают 81,4 кг 34,8-ного формалина, нейтрализованного до рН 7,65. Затем загружают 27 кг мочевины, рН смеси 65 607,5 г 37,0-ного формалина и 279 мл 72-ного плава мочевины, рН смеси 5,93. Затем вводят 0,7 мл 50-ного раствора ЕпС 12, рН смеси 5,42. Подставляет кипящую водяную баню и че"о рез 5-7 мин температура смеси 96-98 С Конденсируют 30 мин, рН конденсацион 5 ного раствора 4,96. Далее нейтрализуют 1 н. раствором МаОН до рН 6,75. Отгоняют воду .на кипящей водяной бане при разрежении до Кр 1,462, Далее доконденсируют, добавляя 54,6 мл плава мочевины.Анализ смолы;Концентрация водородныхионов, рН 6,51Условная вязкость по 15ВЗпри 20 С, сек 57Содержание свободногоформал ьде гид а, Ъ 0,37Содержание метилольныхгруп и, ЪСодержание сухихвеществ, ЪВремя отвержденияпри 100 С, секЖизнеспособность при20 С, чП р и м е р 6. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром загружают 270 г 37-ного формалина, нейтрализованного 1 н, раствором МаОН до рН 7,5. Затегл загружают 111,2 г мочевины, рН смеси после ее растворения в течение получаса составляет 8,05.Вводят 0,1 г 50-ного раствора хлористого цинка, рН смеси 6,5. Подстав ляют кипящую водяную баню, через 15 мин температура смеси 960 С, рН 5,3. Конденсируют в течение 30 мин; рН 5,3, Конденсируют в течение 30 мин, рН конденсационного раствора 4,95. Нейтра лизуют 1 н. раствором МаОН до рН 6,65, охлаждают до 65 С и вводят вторую пороцию мочевины 21,8 г в виде 70-ного раствора. Отгоняют воду при 65 С и разрежения до Кр 1,460. 45Анализ смолы представлен ниже.Концентрация водородныхионов, рН 7,35Условная вязкость поВЗпри 2 СС, секСодержание свободногоформальдегида, Ъ 0,8Содержание метилольныхГруппр Ъ 18,1Содержание сухихвеществ, Ъ 55Время отверждения при100 С, сек 28Жизнеспособностьпри 20 С, ч 10 после ее растворения составляет 8,3Затем вводят 50 г 50-ного растворахлористого цинка и ведут конденсацию при кипении до водного числа15-8,0. После достижения водногочисла конденсационный раствор нейтрализуют, отгоняют воду до Кр 1,470и добавляют 7,3 кг мочевины для доконденсации,Анализ смолы дан ниже.Концентрация водородныхионов, рН 6,8Условная вязкостьпо ВЗпри 20 С, секСодержание свободногофорглальдегида, Ъ 0,72Содержание метилольныхгрупп,Содержание сухих веществ, Ъ 65Время отвержденияпри 100 С, сек 34Жизнеспособностьпри 20 С, ч 10,5П р и м е р 8. В трехгорлую колбус мешалкой, термометром и обратным холодильником загружают 695 г формалина,нейтрализуют до рН 6, 5, добавляют 340 гплава мочевины. Затем вводят 0,47 г твер-,дого хлористого цинка и нагревают раствор до кипения. После этого рН устанавливают на уровне 4,7-5,1 и ведутконденсацию до водного числа 15-8,0.Полученный конденсационный растворнейтрализуют, отгоняют воду до Кр1,468 и вводят 97,8 г плава мочевиныдля доконденсации.Анализ смолы приведен ниже.Концентрация водородныхионов, рН 6,7Условная вязкость поВЗпри 20 С, секСодержание свободногоформальдегида, Ъ 0,6Содержание метилольных.групп, ЪСодержание сухихвеществ, Ъ 67Время отверждения при100 С, сек 36Жизнеспособностьпри 20 С, ч 11П р и м е р 9. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратнымхолодильником и термометром, загружают 270 г 37-ного формалина, нейтрализованного 1 н. раствором МаОНдо рН 8,0. Затем добавляют 100 гмочевины и 0,285 г 50-ного раствора хлористого цинка, смесь нагреваютдо кипения и ведут конденсацию прирН 4,7-5,2 в течение 30 мин. Конденсационный раствор нейтрализуютдо рН 7,2 и отгоняют воду при температуре 65-70 С и разрежении до Кр1,462. Далее вводят 43 г мочевиныдля доконденсации.Анализ смолы представлен ниже.Концентрация водородных537087 Содержание свободногоформальдегида,Содержание метилольных групп,Содержание сухихвеществ,Время отвержденияпри 100 С, секЖизнеспособностьпри 20 С, ч 0,36 14,1 65,4 43 42 Формула изобретения 34 Составитель И. ГинзбургРедактор С. Суркова Техред А, Бабннец Корректор Г. Решетник Заказ 3382/52 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ионов, рН 7,5Условная . вязкостьпо В 3-4, сек 36Содержание свободногоформальдегида, 0,41Содержание метилольных5групп,. 18,0Содержание сухихвеществ,64Бремя отвержденияпри 100 С, секоЖизнеспособность при20 С, ч 13П р и м е р 10. В треХгорлую колич, снабженную мешалкой, обра. ным хо" лодильником и термометром, загружают 270 г 37-ного формалина, ней- , 15 трализованного до рН 7,7, 0,285 г 50-ного раствора хлористого цинка и 140 г 72-ного плава мочевины. Смесь нагревают и ведут конденсацию ,при кипении и рН 4,8-5,1 до вязкости по ВЗ14 сек. Конденсационный раствор нейтрализуют, отгоняют воду при температуре 65"С и разрежении до Кр 1,463, после чего вводят 65 г плава мочевины для доконДенсации,Анализ смолы приведен ниже.Концентрация водородныхионов, рН 7,4Условная вязкостьпо В 3-4, сек Способ получения мочевиноформаль" дегидной смолы конденсацией мочевины с формальдегидом в присутствии хлористого цинка при нагревании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения стабильных бЫстроотверждающихся смол с повышенной жизнеспособностью, конденсацию ведут в присутствии 0,05-0,15 вес.ч. хлористого циника на 100 вес.ч. мочевины. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шайбер И. Химия и технология искусственных смол. - М. - Л. Госхимиздат, 1949, с. 276, 282, 289.2. Патент США Р 1992180,кл. 260-69, 1933 (прототип).