Способ получения мочевиноформальдегидной смолы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 08 С 12/1 ГОСУД АРСТВЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕ КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЬПМЙ(72) Хо Ше Конг (Ме)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНОФОРЩДБДЕГИДНОЙ СМОЛЫ(57) Изобретение относится к получению мочевиноформальдегидных смол,используемых для изготовления фанеры. Изобретение позволяет снизить . содержание свободного формальдегида в смоле до О, 11-0, 137. Смешивают мочевину и формальдегид в молярном соотношении 1;2 с последующим нагре" ванием до 80-85 С в щелочной среде, доводят рН до 7,0-,4 и проводят концентрацию в течение 30 мин с последующим снижением рН до 4,8-5,8 и консацней до вязкости 15-50 мП. Доляют 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 7,0-8О. 5 табл.Изобретение отнссится к получениюмочевиноформальдегидных смол, нсполь 1зуемых для изготовления фанеры.Цель изобретения - снижение содержания свободногс формальдегидав мочевиноформальдегидной смоле.П р и м е р 1, Используют реактор с мешалкой, Реакционную смесь перемешивают во время: конденсации. В 10реактор загружают 2500 кг 407.-ногоформалинаи нейтрализуют 407.-нымрастворрм гидроокиси натрия до рН7,4 при постоянном перемешиванни,Добавляют 1000 кг мочевины, затем 15полученную смесь нагревают до 8283 фС. При этой температуре рН устанавливают 7,2. Конденсацию ведут втех же условиях в течение 30 мин,После этого рН устанавливают 5,4 20раствором муравьиной кислоты. Конденсацию продолжают при этой же температуре до тех пор, пока вязкостьреакционной смеси не достигнет 28 мПпо измерениям на вискозиметре Брукфильда (шпиндель У 1) нри 65 С.Немедленно добавляют вторую порцию 100 кг мочевины. Конденсацию ведут при той же температуре до техпор, пока вязкость реакционной смеси рпо Брукфильду (шпиндель Ф 1) не достигнет значения 68 мП при 65 С. Затем рН реакционной смеси устанавливают 6, 1, добавляя 407.-ный растворгидроокиси натрия. 35Добавляют третью порцию мочевины640 кг так, что окончательно молярное отношение всего формальдегида ковсей мочевине составляет 1, 15: 1. Подачу тепла прекращают, и окончательную стадию конденсации ведут в течение 25 мин только при перемешивании. В конце этого времени температура реакционной смеси опускается дооколо 60 С. 45Реакционную смесь испаряют принекотором разрежении при 54-57 С до65,87 твердой части. Затем ее охлаждают до около 38 С, и окончательное значение рН устанавливают 7, 140%-ным раствором гидроокиси натрия.Полученный продукт хранят при около20 фС,П р и м е р 2, В реактор с мешалкой загружают 2500 кг 40%-ного форма 55лина и вначале его нейтрализуют40%-ным раствором,гидроокиси натриядо 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 У 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 40%-ным раствором гидроокиси натрия.Добавляют третью порцию мочевины 223 кг, поддерживая температуру в реакторе 85 С. Конденсацию продоложают до тех по 11, пока вязкость оеакционной смеси по Брукфильду (шпиндель У 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. П р и м е р 3. Загружают в реактор в условиях перемешивания 3600 мас,ч. формальдегида приконцентра. - ции 377 и доводят гидроокисью натрия значение рН до 7,5. Добавляют к содержимому 1332 масч. 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 вяз -з 14542кость 15. мП с при измерении на вискозиметре Брукфильда при 65 С,Сразу добавляют вторую порцию148 мас.ч. мочевины. Конденсацию5продолжают при этой же температуредо тех пор, пока; реакционная смесьне будет иметь вязкость по Брукфильдуравную приблизительно 35 мПа с, опреоделенную при 65 С, рН реакционной 10смеси затем доводят до 6,5 при помощи добавления раствора гидроокисинатрия.Третью порцию из 184 мас.ч, мочевины добавляют таким образом, что 15окончательное молярное отношение формальдегида к общему количеству мочевины .составляет 1,0:1,0, Нагреваниепрекращают, и окончательную стадиюконденсации осуществляют в течение25 мин лишь с одним перемешиванием,В конце этого периода времени температура реакционной смеси снижаетсяприблизительно до 60 С. Реакционнуюсмесь выпаривают под частичным вакуумом при 57-59 С до содержания востатке 677 твердого вещества, Еезатем охлаждают приблизительно до35 С и окончательное значение рН дооводят до 7,0. Продукт хранят при ЗОприблизительно 20 ОС,П р и м е р 4. Загружают в реактор в условиях перемешивания3600 мас.ч. частей формальдегидас концентрацией 373 и добавляют гидроокись натрия для нейтрализации рас.твора. Добавляют к содержимому1332 мас.ч. мочевины при постоянномперемешивании и нагревают смесь додостижения 85 С. При этой температуре рН доводят до 7,4. В этих условияхосуществляют конденсацию в течение30 мин, После этого рН с помощьюраствора муравьиной кислоты доводятдо 5,0, Конденсацию продолжают приэтой же температуре до тех пор, покареакционная смесь не будет иметь вязкость 50 мПа с, определенную на вис-козиметре Брукфильда при 65 С. 50К 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 вязкости по Брукфильду около 80 мПа с, определенной при 65 С, рН реакционной смеси затем доводят до 5,8 путем добавления раствора гидроокиси натрия. 544Третью порцию из 647 мас.ч, мочевины добавляют таким образом, чтоокончательное отношение всего содержащегося формальдегида ко всей содержащейся мочевине составляет 1,3; 1,Нагревание прекращают, и окончательную стадию конденсации осуществляютв течение 25 мин с помощью лишь одного перемешивания. В конце этогопериода времени температура реакционной смеси снижается до приблизительно 57 ОС,Реакционную смесь выпаривают подчастичным вакуумом при 54-58 С до содержания твердого вещества 643. Егозатем охлаждают до приблизительно30 С и окончательное значение рН доводят до 8,0. Продукт хранят притемпературе приблизительно 20 С,Данные по примерам 1-4 приведеныв табл. 1Свойства мочевиноформальдегидныхсмол, полученных в примерах 1 и 2,представлены в табл. 2. Содержаниесвободного формальдегида определяютсульфитным методом. Для обеих смолоно ниже, чем 0,15%. Свойства древесно-стружечных плит, изготовленных на основе мочевиноформальдегиднык 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 0,15 Х. 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 щ и й с я 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 70- 7,4 и проводят конденсацию в течениеМолярное отношение 1:2 1:2 Температура,С 80 рН 7,2 7,4 7,0 Время конденсации, мин 30 30 30 30 рН 5,4 5,0 Вязкость, мПа с 28 50 Молярное отношение У/Р 1:1,8 1:1,8 11 ь 9 Вязкость мПас 40 80 Молярное отношение П/Г 1:1,3 1:1,12 рН 6,1 Температура, С 30 7,2 7,0 8,0 Таблица 2 Свойств 1,10:1 1,15:1 Содержание твердойчасти, % 50,2 65,8 Характеристическая вязкость при 20 С 1,31 1,21 Вязкость по Брукфильдупри 20 С (шпиндель У 1),мП 750 182 30 мин с последующим снижением рН до4,8-5,8 и конденсацией до вязкости15-50 мП, затем добавляют мочевинудо молярного соотношения мочевиныи формальдегида 1;1,8-1,9 и конден,сацией ведут в кислой среде до доСтадия Параметры способа Молярное отношениеформальдегида кмочевине 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 35- 38 С и доведением рН до 7,0-8.0,Таблица Показатели по примеру1454254 Свойства Показатели по примеру 2 7,1 РН 7,2 О, 13 О, 11 Стабильность при 20 С,недели 4 Таблица 3 гПоказатели по примеру Свойства 2 100 100 Время гелеобразованияв глубине при 100 С, с 87 86 455 250 18,619,7 0,51 9,2 8,7 Свойства 1,3:1 0 1,0:1,0 67 64 Характеристическая вязкость при 20 оС 1,30 1,31 СодеРжание свободного формальдегида, мас.% Иочевиноформальдегидная смола, % Отвердитель (ИНС 1) Время гелеобразованияна поверхности при100 с Прочность на изгиб,Н/мм(ФСодержание свободногоформальдегида, мгНСНО/100 г плиты Иолярное отношение формальдегида к мочевине Содержание твердойчасти,% Продолжение табл.2 Таблица 4 Показатели по примеру 110 1454254 Продолжение табл.4 Свойства Показатели по примеру 34 Вязкость по Брукфильдупри 20 С (шпиндель У 1),мП 720 700 8,0 7,0 рН Содержание свободногоформальдегида, мас.7 0,14 0,11 Стабильность при 20 фС,недели Таблица 5 Показатели по примеру Свойстваещ очевин И оформальдегиднасмога, Х 1 О 10 Отвердител Время гепеобразовани в глубине при 100 С,ремя гелеобразованияа поверхности при 100 С,с 10 очность на изгиб,Н/ммутренняя связь,Н/мм 20,3,5 56 0,50 Содержание свободно формальдегида, мг НСНО/100 г плиты 10 Набух по толщине, Ечерез 2 ч24 ч 0 оставитель И. Гинзбурехред А.Кравчук орректор В.Бутяга ктор Л. Зайцев; Тираж 411митета по изобретенисква, Ж, Раушская КНТ СССР изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4Заказ 7306/58ВНИИЙИ Госуда твенного113035,Подписнои открытиям иб д. 4/5