Способ получения модифицированной мочевиноформальдегидной смолы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1735312 8 (3 12/ 51) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРФ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ Т форм вии и дегидэтил м конденсируют в иполиаминов общей= О, - 3; п + гп + р = 07 - 0,035 моль на 1 м общее соотношеьдегида составляет ,2, а конденсацию очной, затем в киси, 3 табл,о=О - 10; гп 10, в количе моль мочевины ние мочевины и соответственно проводят снача лой среде при н где =2 -ОДИФИЦИ- ОРМАЛЬДЕ тве 0,00 При это формал 1: 1,1 - 2 а в щел агревани древеснымочевину ается тем, что модифицироидной смолы мальдегида и соотношении1,1-2,2 сначалой среде при ина используеи формулы-С 2 К 1 г -Щ-К Л-;ЩН 2 е и =0-10;гп =0 - 3;р=О - 3;и+ гп+р=2 - 10,количестве 0,000 очевины. тения - уменьшение содерго формальдегида в смоле, чности готовых изделий на ри сохранении их физикоказателей. 5 моль нэ 1 моль(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МРОВАННОЙ МОЧЕВИНОФГИДНОЙ СМОЛЫ(57) Использование: склеиванплит, Сущность изобретения Изобретение относится к области получения модифицированных аминоформальдегидных смол используемых в производстве древесностружечных плит, композиционных материалов, в качестве клеев для фанеры.Известен способ получения модифицированной КФС конденсацией амида, формальдегида и ПЭПА общей формулы НЛ-СгН 4 - й - 1 п - й, где и = 1 - 5, в среде с переменной кислотностью при 65 - 100 С и молярном соотношении компонентов соответственноо 1:2,0 - 2,8:0,2.Смолы, полученные известным способом, токсичны и не могут применяться в производстве изделий, применяемых для домостроения.Цель изобрежания свободноснижение таксиоснове смолы пмеханических по Поставленная цель дости согласно способу получения ванной мочевиноформальде конденсацией мочевины, фо полиаминов при молярном мочевины и формальдегида 1 ла в щелочной, а затем в кис нагревании в качестве полиа ют полиэтиленполиамин общ Л 22 Н-)Н 3-2 Р-ИЬ; 2 Ф 2Смесь таких полиаминов содержат технические ПЭПА, выпускаемые химическойпромышленностью, марок А, Б, В, Г (ТУ -105 - 64 - 85) и водные уастворы прлиаминов(ТУ 6 - 05-02-6 - 82).Способ осущестцляют следующим образом,Конденсацию проводят многостадийнов средах с переменной кислотностью. Попредлагаемому способу смолу получают вчетыре стадии, На первой стадии проводятконденсацию карбамида, формальдегида иполиэтилен полиаминов при молярном соотношении 1:1,1 - 2,2:0,0007 - 0,035 в областирН 8 - 10 при температуре 80 - 100 С и продолжительнсоти 30 - 35 мин.Вторую стадию проводят при рН 4,0-5,0и температуре 80 - 100 С в течение 30 мин.На третьей стадии концентрируют смолу путем отгонки 20 - 25 воды при уменьшенном давлении при рН 6,5 - 7,5,На четвертой стадии проводят доконденсацию смолы с дополнительной порцией карбамида при окончательномсоотношении карбамида, формальдегида иполиэтиленполиаминов 1:1,1-2,2:0,00070,035, температуре реакции 55-75 С и продолжительности процесса 30 мин.П р и м е р ы 1 - 14. В круглодоннуюколбу, снабженную мешалкой, холодильником и термометром, загружают в соответствии с рецептурой, приведенной в табл. 1,мочевину, формальдегид в виде 30 - 40 ф -ного водного раствора (формалин) и ПЭПА, рНсмеси должно быть не менее 8, Реакционную смесь при перемешивании нагреваютдо 80 - 100 С, При этих условиях смесь выдерживается 30 мин, Затем постепеннымдобавлением водного раствора хлористогоаммония рН смеси снижают до значения4,0 - 5,0 и при температуре 80 - 100 С выдерживают еще 30 мин, Далее раствор нейтрализуют водным раствором едкого натра дорН 6,5 - 7,5 и при остаточном давлении 100 -300 мм рт.ст. и температуре 60 - 75 С отгоняют 20 - 25 фводы, После вакуум-сушкидобавляют вторую порцию мочевины и проводят доконденсацию при 55 - 70 С в течение 30 мин. По окончании конденсациисмолу охлаждают до 20 - 30 С.Определяют физико-механические показатели модифицированных смол, а такжевыделение формальдегида при отверждении смолы.В табл. 2 приведены показатели смол,полученных по предлагаемому способу(примеры 1 - 14), а также смол по известномуспособу, промышленной смолы маркиКФ-МТ и смолы, полученной по технологии примера, но с линейными аминами -смесь этилендиамина (ЭДА) и диэтилентриамина (ДЭТА).Из представленных в табл. 2 данныхвидно, что смолы, полученные по предлага 5 емому способу, содержат значительноменьшее количество свободного формальдегида по сравнению с прототипом, промышленной смолой КФ-МТ и смолой,модифицированной линейными аминами, а10 также в 3 - 20 раз меньше выделяют формальдегидом при отверждении. Остальныефизико-химические показатели модифицированных смол соответствуют требованиям,предъявляемым к мочевиноформальдегид 15 ным связующим.В табл. 3 приведены показатели древесностружечных плит (ДСП), изготовленныхна модифицированных смолах, контрольные плиты были изготовлены на смоле КФ 20 МТ, полученной в лабораторных условиях.Приведенные в табл. 3 данные дают основание считать, что ДСП, изготовленныена модифицированных связующих, по физико-механическим показателям в большинстве примеров не уступают контрольным, при25 этом выделяют вдвое меньше формальдегида (примеры 1-3, 7 и 8),ДСП, изготовленные на известной смоле, выделяют до 230 мл формальдегида на100 г плиты. ДСП, полученные на основе30 КФС (пример 15), т,е. модифицированныесмесью линейных полиаминов формулыКН 2 С 2 Н 4 - МН),Н, где п = 1 (ЭДА) и 2 (ДЭТА),также выделяют малое количество формальдегида, но снижение его выделения состав 35 ляет не более 30, в то время какиспользование смол по примерам 1 - 3, 7 и 8позволяет повысить токсичность плит на45-60 ф .Дополнительным преимуществом смол,40 полученных по предлагаемому способу, являются высокие физико-механические показатели ДСП на их основе. Так, есливодопоглощение, разбухание и прочностьДСП на основе КФС, модифицированных45 полиаминами линейного строения, ухудшаются на 20-30 по сравнению с контрольными образцами, то при использованиисмол, модифицированных по предлагаемому способу (примеры 1 - 14) указанные пока 50 затели плит остаются на том же уровне.Таким образом, использование модифицированных КФС, полученных по предлагаемому способу, в производстве ДСПпозволяет получить малотоксичные плиты55 класса Е - 2, пригодные для применения встроительстве, без ухудшения их физикомеханических показателей и значительноулучшить санитарно-гигиенические условияработы в цехах по переработке смол, сни1735312 зить затраты по обезвреживанию воздушных выбросов,Формула изобретения Способ получения модифицированной мочевиноформальдегидной смолы конденсацией мочевины, формальдегида и поли- аминов при молярном соотношении мочевины и формальдегида 1;1,1 - 2,2 сначала в щелочной, а затем в кислой средах при нагревании, отличающийся тем,что, с целью уменьшения содержания свободного формальдегида в смоле и снижения токсичности готовых изделий на основе смолы при сохранении их физико-механических-С,Н 4-ф (- , С 1 Н 4 Н Н-(2 ь(Н 1 Таблица 1 Содержание компонентов по примерам Компонент О формали37-ныйг (моль) 270(3,3) 270 (3 3) 270 (3,3) 270 (3 3) 270 (3 3) 540 (3, 3) 270(З,З) 27 о(з,:. Мочеаина: г (моль): 1 ао(1,7)54)0,9) 200(3,4) 108(18) 100(1,7)54 (0,9) 1 оа(1,7)54(0,9) 100(1, 54(0,9 1 оо(1,7)с 4(0,9) 1 оо(1,7)54 (0,9) 1 оо(1,7)54(0,9) 1"я порция 2-я порцияПЭПД, гФ (ммоль): 6(21,5) 4 (14, 3) 2(7,2) марка А марка Б марка Г 2 (6 12 (37, 5) 8 (91) 4 (12,5) г(1,8) Смесь ЭДА идэтд Продолжение табл. 1 Содержание компбнентоа по примерам Компонент 9 / ООО 1 О / 19ОО 270(33) 270(33) 270(33) 270(3,3) Мочеаина г(моль): 10(; 7)54(09) 100(1,7) 100(17)54(09) 54(09) 90 (1,5) 90 (15) 90 (1,5)90(1,5) 1 оа(1,7)54(0,9) 1"я порция 2-я порция ПЭПД, г.ж:(2") 55 формалин 37+-ный,г (моль) 270 (3 3 ) 270 (3,3 ) показателей, в качестве полиамина используют полизтиленполиамин общей формулыНН,Щ-ННЦ)Н 4-9(.5 Н 2 Н 4 НН 1 где и = 0-10; 10 в=О - 3; р= О; и+в+ р=2 - 10,в количестве 0,0007 - 0,035 моль на 1 моль мочевины. 151, ОО ай- х цО Ойст ец х 30 с о О ц е о Ю.О СГ 1 рк Оцй оощ сСс о,х оФ г СЧО 3 сцхцоаЛхс Сс о щСт 1 цс оЩй оО ЦСОц оц хЩ Щтцх Сс х : а щ 55 1111111313111 Ща1 91 ХСс1ос111 ге1 Ооцо1 Сц1ео11 ЭС1гССО.1 С1ос11 С1 Щ3 Х1 ФУ1со1 С111 Щсот1 Ц11 С3 Ще х1 Х.3 ЩФоа11 Хэ11 сто1 Е1 11 Х Ц Х .е х х Ока Х Х 33 1- й т 1 йса стц с х1 1 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1735312 ха асЩ ХСФ стхФ Эс стайФ.СФСсс Ф оэщтО т о ц 1 1 1 1 1 1 1 113 С 1 1) 0лЩФ Ок а 1 ЭО 1 О5Хо Фа хсХс ае ссЭ Ха 1.о е 1- Х с Х о х с о а