RU2115666C1 - Method for production of carbamide-formaldehyde resin - Google Patents
Method for production of carbamide-formaldehyde resin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115666C1 RU2115666C1 RU96124470A RU96124470A RU2115666C1 RU 2115666 C1 RU2115666 C1 RU 2115666C1 RU 96124470 A RU96124470 A RU 96124470A RU 96124470 A RU96124470 A RU 96124470A RU 2115666 C1 RU2115666 C1 RU 2115666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formaldehyde
- urea
- resin
- condensation
- ammonia
- Prior art date
Links
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Substances O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 117
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title abstract description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 title abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 8
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 abstract description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- -1 polyoxymethylene Polymers 0.000 abstract description 4
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 5
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N aminoformaldehyde Chemical class N[13CH]=O ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004639 urea-formaldehyde foam Substances 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения карбамидоформальдегидной смолы, используемой для получения вспененных материалов. The invention relates to the chemical industry and can be used to obtain a urea-formaldehyde resin used to produce foamed materials.
Известен способ получения модифицированной карбамидной смолы [2], в котором для снижения содержания свободного формальдегида (CH2O) в смоле используют поливиниловый спирт. Однако в конечной смоле имеет место высокое содержание свободного формальдегида - до 0,7 %.A known method of producing a modified urea resin [2], in which polyvinyl alcohol is used to reduce the content of free formaldehyde (CH 2 O) in the resin. However, in the final resin there is a high content of free formaldehyde - up to 0.7%.
Известен способ получения модифицированных аминоформальдегидных смол [3] , в котором используется совместная конденсация амина, фенола и формальдегида. При данном способе содержание свободного формальдегида снижается до 0,5%. A known method of producing modified aminoformaldehyde resins [3], which uses the combined condensation of amine, phenol and formaldehyde. With this method, the content of free formaldehyde is reduced to 0.5%.
Известен способ получения модифицированных аминоформальдегидных смол [4] . Получаемая смола содержит свободный формальдегид до 0,4% и недостаточную растворимость в воде по массе. A known method of producing modified amino formaldehyde resins [4]. The resulting resin contains free formaldehyde up to 0.4% and insufficient solubility in water by weight.
Известен способ получения карбамидоформальдегидной смолы непрерывным методом [6] , при котором полученная смола обладает высокими физико-химическими характеристиками. Однако процесс ее синтеза имеет высокую длительность цикла и ограниченную жизнеспособность смолы. A known method of producing urea-formaldehyde resin by the continuous method [6], in which the obtained resin has high physico-chemical characteristics. However, the process of its synthesis has a high cycle time and limited resin viability.
Известен способ получения карбамидоформальдегидной смолы [1], выбранный в качестве прототипа и включающий нейтрализацию водного раствора формальдегида, конденсацию карбамида с формальдегидом в среде с переменной кислотностью при нагревании, введение модифицирующей добавки, вакуумную сушку и доконденсацию. Конечный продукт - смола получается при низком мольном соотношении карбамида к формальдегиду 1 : 1,0 - 1,2. Опыт применения смол с таким мольным соотношением карбамида к формальдегиду при производстве пенопласта показывает, что получаемый пенопласт имеет пониженные физико-химические и механические свойства. A known method of producing urea-formaldehyde resin [1], selected as a prototype and including the neutralization of an aqueous solution of formaldehyde, the condensation of urea with formaldehyde in a medium with variable acidity when heated, the introduction of a modifying additive, vacuum drying and post-condensation. The final product, the resin, is obtained with a low molar ratio of urea to formaldehyde of 1: 1.0 - 1.2. The experience of using resins with such a molar ratio of urea to formaldehyde in the production of foam shows that the resulting foam has reduced physico-chemical and mechanical properties.
Известно из [5] , что получение карбамидоформальдегидного пенопласта осуществляется за счет отверждения мочевино-формальдегидной смолы под действием кислых катализаторов в присутствии поверхностно-активных веществ, с выделением при этом побочных продуктов - воды и формальдегида. It is known from [5] that urea-formaldehyde foam is produced by curing urea-formaldehyde resin under the action of acidic catalysts in the presence of surfactants, with the release of by-products - water and formaldehyde.
Удлинение линейных цепей смолы и их сшивка при отверждении пенопласта происходят за счет взаимодействия метилольных групп с амидной группировкой или друг с другом. В последнем случае одним из продуктов реакции является формальдегид. Выделение формальдегида объясняется наличием в материале непрореагировавшего при поликонденсации формальдегида, а также образования его вследствие наличия в полимере метилольных групп и метиленэфирных связей, превращающихся в метиленовые. В процессе сушки пенопласта CH2O удаляется из материала вместе с влагой.Elongation of linear resin chains and their crosslinking during curing of the foam occur due to the interaction of methylol groups with an amide group or with each other. In the latter case, one of the reaction products is formaldehyde. The release of formaldehyde is explained by the presence in the material of formaldehyde that did not react during polycondensation, as well as its formation due to the presence of methylol groups and methylene ether bonds in the polymer that are converted to methylene. In the process of drying the foam CH 2 O is removed from the material along with moisture.
Технологическая ценность и перспективы использования пенопласта, например, в строительных ограждающих конструкциях, сдерживаются, прежде всего, только его токсичностью, связанной с продолжительным выделением из него CH2O за счет гидролитической или термодеструкции химической структуры материала по концевым группам.The technological value and prospects for the use of polystyrene, for example, in building envelopes, are constrained primarily by its toxicity associated with the prolonged release of CH 2 O from it due to hydrolytic or thermal destruction of the chemical structure of the material at the end groups.
Повышенное содержание в непроветриваемых жилых и промышленных помещениях CH2O, выделившегося из пенопласта под действием влаги и тепла, оказывает вредное влияние на здоровье человека, вызывая, прежде всего, раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей и др. побочные нежелательные явления.The increased content in the unventilated residential and industrial premises of CH 2 O released from the foam under the influence of moisture and heat has a harmful effect on human health, causing, first of all, irritation of the mucous membrane of the upper respiratory tract and other adverse events.
Поэтому проблема снижения выделения CH2O как при производстве пенопласта, так и в процессе эксплуатации зданий и сооружений с его применением является весьма актуальной.Therefore, the problem of reducing the release of CH 2 O both in the production of polystyrene and in the operation of buildings and structures with its use is very relevant.
Задачей настоящего изобретения является получение карбамидоформальдегидной смолы не содержащей полиоксиметиленов. Для этого необходимо обеспечить гомогенизацию исходного, частично нейтрализованного, водного раствора формальдегида. An object of the present invention is to provide a urea-formaldehyde resin free of polyoxymethylene. To do this, it is necessary to ensure homogenization of the initial, partially neutralized, aqueous formaldehyde solution.
Кроме того, необходимо максимально снизить степень окисления аминогрупп карбамида в процессе синтеза смолы при уменьшении содержания в ней карбамида. In addition, it is necessary to minimize the degree of oxidation of the amino groups of urea during the synthesis of the resin while decreasing the content of urea in it.
Технический результат изобретения состоит в обеспечении низкой эмиссии формальдегида при сохранении высокого мольного соотношения карбамида к формальдегиду. The technical result of the invention is to ensure low formaldehyde emissions while maintaining a high molar ratio of urea to formaldehyde.
Результат достигается тем, что в способе получения карбамидоформальдегидной смолы нейтрализацией водного раствора формальдегида, конденсацией карбамида и формальдегида в среде с переменной кислотностью при нагревании, вакуумной сушкой, введением модифицирующей добавки и доконденсацией, нейтрализацию водного раствора формальдегида проводят постадийно с промежуточным нагревом до 60 - 95oC, а в качестве модифицирующей добавки используют 0,6-2,5 мас. ч на 100 мас. ч карбамида, вводимого на стадии конденсации, гидроксилсодержащего полимера, вводимого в виде водного раствора, доконденсацию осуществляют постадийно с введением на последней стадии водного раствора аммиака до конечного мольного соотношения карбамид : формальдегид : аммиак 1 : 1,21- 1,6 : 0,1-0,15, и тем, что нейтрализацию проводят за две и более стадии, и тем, что доконденсацию проводят за три и более стадии.The result is achieved in that in the method for producing a urea-formaldehyde resin by neutralizing an aqueous solution of formaldehyde, condensing urea and formaldehyde in a medium with variable acidity by heating, vacuum drying, introducing a modifying additive and precondensing, neutralizing the aqueous solution of formaldehyde is carried out in stages with intermediate heating to 60 - 95 o C, and as a modifying additive, 0.6-2.5 wt. h per 100 wt. h of urea introduced at the stage of condensation, hydroxyl-containing polymer, introduced in the form of an aqueous solution, precondensation is carried out in stages with the introduction at the last stage of an aqueous solution of ammonia to a final molar ratio of urea: formaldehyde: ammonia 1: 1.21-1.6: 0.1 -0.15, and the fact that the neutralization is carried out in two or more stages, and the fact that the condensation is carried out in three or more stages.
Синтез смолы ведут постадийно. На первой стадии к 37%-ному водному раствору формальдегида, взятому в количестве 2,2 моля формальдегида на 1 моль карбамида, добавляют водный раствор аммиака (20-25%-ной концентрации) в количестве 4,0-6,0 г на 1000 г 37%-ного водного раствора формальдегида. При непрерывном перемешивании проводят нагрев до 60-90oC, выдерживают смесь при этой температуре 10-20 мин и, по возможности, быстро охлаждают. При температуре не выше 35oC догружают водный аммиак до достижения мольного соотношения формальдегид : аммиак 1 : 0,05-0,1 и в полученном растворе растворяют карбамид. При непрерывном перемешивании реакционную смесь нагревают до кипения и выдерживают до достижения вязкости 18-25 с по вискозиметру B3-246 с диаметром сопла 4 мм. По окончанию выдержки дают охлаждение и вводят 10-20%-ный водный раствор едкого натра для нейтрализации реакционной смеси до достижения величины pH=6,5-7,5. При температуре не выше 75oC дают вакуум и проводят подсушку смолы до достижения вязкости 30-50 с. По окончанию сушки загружают 5%-ный водный раствор гидроксилсодержащего полимера (поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза и др.) в количестве 0,6-2,5 мас. ч. чистого полимера на 100 мас. ч. уже введенного карбамида и проводят совмещение при температуре 65-80oC в течение 30-40 мин. По окончании процесса совмещения проводят трехстадийную доконденсацию, при этом сначала загружают дополнительное количество карбамида до достижения мольного соотношения 1 : 1,61-2,0 и проводят выдержку при температуре 67-77oC в течение 30 мин, затем догружают карбамид до достижения мольного соотношения 1 : 1,21-1,6, продолжают выдержку при температуре 60-70oC в течение 30 мин и заканчивают доконденсацию в присутствии водного аммиака при мольном соотношении карбамид : аммиак 1 : 0,10-0,15 при температуре 50-60oC в течение 30 мин.Resin synthesis is carried out in stages. In the first stage, to a 37% aqueous formaldehyde solution taken in an amount of 2.2 moles of formaldehyde per 1 mol of urea, an aqueous ammonia solution (20-25% concentration) is added in an amount of 4.0-6.0 g per 1000 g of a 37% aqueous formaldehyde solution. With continuous stirring, heating is carried out to 60-90 o C, the mixture is kept at this temperature for 10-20 minutes and, if possible, quickly cooled. At a temperature not exceeding 35 o C, aqueous ammonia is charged until a formaldehyde: ammonia molar ratio of 1: 0.05-0.1 is reached, and urea is dissolved in the resulting solution. With continuous stirring, the reaction mixture is heated to a boil and maintained until a viscosity of 18-25 s is reached using a B3-246 viscometer with a nozzle diameter of 4 mm. At the end of the exposure, cooling is allowed and a 10-20% aqueous solution of caustic soda is introduced to neutralize the reaction mixture until a pH of 6.5-7.5 is reached. At a temperature not exceeding 75 o C give a vacuum and carry out the drying of the resin to achieve a viscosity of 30-50 C. At the end of drying, load a 5% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer (polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, etc.) in an amount of 0.6-2.5 wt. including pure polymer per 100 wt. hours already entered urea and spend the combination at a temperature of 65-80 o C for 30-40 minutes At the end of the combining process, a three-stage post-condensation is carried out, first, an additional amount of urea is loaded until a molar ratio of 1: 1.61-2.0 is obtained and aging is carried out at a temperature of 67-77 o C for 30 minutes, then the urea is charged until the molar ratio is 1: 1.21-1.6, continue exposure at a temperature of 60-70 o C for 30 minutes and complete the condensation in the presence of aqueous ammonia at a molar ratio of urea: ammonia 1: 0.10-0.15 at a temperature of 50-60 o C for 30 minutes
Готовую смолу охлаждают до температуры не выше 35oC и сливают. Смола представляет собой однородную суспензию от белого до светло-коричневого цвета с вязкостью 15-25 с, массовой долей сухого остатка 50-60%, свободного формальдегида - не выше 0,25% и полной растворимостью в воде при (20±1)oC в соотношении 1 : 2.The finished resin is cooled to a temperature not exceeding 35 o C and drained. The resin is a homogeneous suspension from white to light brown in color with a viscosity of 15-25 s, a mass fraction of solids of 50-60%, free formaldehyde is not higher than 0.25% and is completely soluble in water at (20 ± 1) o C in a ratio of 1: 2.
Пример 1. В реактор объемом 10 л, снабженный мешалкой, теплообменником и термопарой, загружают 4,0 кг 37%-ного водного раствора формальдегида с показателем pH= 3,4; 0,024 кг 20%-ного водного раствора аммиака, при этом величина pH возрастает до 5,1, и смесь в течение 35 мин нагревают до температуры 90oC. Выдерживают при температуре 90±2oC и pH=5,25-5,4 10 мин и в течение 15 мин охлаждают до 25oC, величина pH при этом достигает 5,6. Загружают 0,214 кг 20%-ного раствора аммиака, после 10-минутного перемешивания устанавливается pH= 8,0, и в полученном растворе растворяют 1,380 кг карбамида. После полного растворения карбамида pH становится равным 8,7, коэффициент преломления 1,407, реакционную смесь нагревают до температуры кипения. Проводят конденсацию в течение 1 ч до достижения вязкости 18 с по вискозиметру B3-246, сопло 4 мм. Нейтрализуют полученный олигомер водным раствором едкого натра до pH=6,5, охлаждают до температуры 75oC и проводят подсушку до достижения вязкости 30 с, загружают 0,280 кг 5%-ного водного раствора поливинилового спирта по ГОСТ 10779-78 и проводят совмещение при температуре 80-74oC в течение 30 мин, после чего загружают 0,490 кг карбамида и выдерживают 30 мин при температуре 67-74oC, затем с 0,245 кг карбамида выдерживают 30 мин при температуре 60-65oC, после чего вводят 0,140 кг аммиачной воды до конечного мольного соотношения карбамид : формальдегид : аммиак 1:1,4:0,13 и заканчивают доконденсацию при температуре 55-60oC в течение 30 мин, охлаждают до температуры 35oC и сливают.Example 1. In a reactor with a volume of 10 l, equipped with a stirrer, heat exchanger and thermocouple, 4.0 kg of a 37% aqueous formaldehyde solution with a pH value of 3.4 are charged; 0.024 kg of a 20% aqueous ammonia solution, while the pH increases to 5.1, and the mixture is heated to 90 ° C. for 35 minutes. It is maintained at a temperature of 90 ± 2 ° C and pH = 5.25-5. 4 10 min and cooled to 25 o C over 15 min, the pH value reaches 5.6. 0.214 kg of a 20% ammonia solution is charged, after 10 minutes stirring, pH = 8.0 is established, and 1.380 kg of urea is dissolved in the resulting solution. After complete dissolution of the urea, the pH becomes equal to 8.7, the refractive index of 1.407, the reaction mixture is heated to boiling point. Condensation was carried out for 1 h until a viscosity of 18 s was reached with a B3-246 viscometer, 4 mm nozzle. The resulting oligomer is neutralized with an aqueous solution of caustic soda to pH = 6.5, cooled to a temperature of 75 o C and dried to achieve a viscosity of 30 s, loaded with 0.280 kg of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol according to GOST 10779-78 and combined at a temperature 80-74 o C for 30 minutes, after which 0.490 kg of urea is charged and held for 30 minutes at a temperature of 67-74 o C, then 0.245 kg of urea is held for 30 minutes at a temperature of 60-65 o C, after which 0.140 kg of ammonia is introduced water to a final molar ratio of urea: formaldehyde: ammonia 1: 1.4: 0.13 and beyond anchivayut dokondensatsiyu at a temperature of 55-60 o C for 30 min, cooled to 35 o C and poured.
Пример 2. В реактор загружают 4,0 кг 37%-ного водного раствора формальдегида с показателем pH=3,0; 0,024 кг водного раствора аммиака, при этом величина pH возрастает до 4,9, и смесь в течение 25 мин нагревают до температуры 60oC. Выдерживают при температуре 60-70oC и pH=5,0 - 5,2 в течение 15 мин и затем охлаждают до 25oC в течение 10 мин. Величина pH при этом достигает 5,4. Загружают 0,250 кг водного раствора аммиака и после 10-минутного перемешивания pH реакционной смеси повышается до 8,5 и далее процесс ведут аналогично описанному в примере 1, при этом вводят карбамид на стадиях доконденсации в количестве 0,250 и 0,220 кг до достижения конечного мольного соотношения карбамид : формальдегид : аммиак 1:1,6:0,15.Example 2. 4.0 kg of a 37% aqueous formaldehyde solution with pH = 3.0 are charged to the reactor; 0.024 kg of an aqueous solution of ammonia, while the pH increases to 4.9, and the mixture is heated to a temperature of 60 o C. for 25 minutes. It is kept at a temperature of 60-70 o C and pH = 5.0 - 5.2 for 15 min and then cooled to 25 o C for 10 minutes The pH value in this case reaches 5.4. Download 0.250 kg of an aqueous solution of ammonia and after 10 minutes stirring, the pH of the reaction mixture rises to 8.5 and then the process is carried out similarly to that described in example 1, with urea being introduced in the stages of post-condensation in the amount of 0.250 and 0.220 kg until the final molar ratio of urea is reached: formaldehyde: ammonia 1: 1.6: 0.15.
Пример 3. В реактор загружают 4,0 кг 37%-ного водного раствора формальдегида с показателем pH= 3,8 и 0,024 кг водного раствора аммиака, при этом величина pH увеличивается до 5,35. Смесь в течение 30 мин нагревают до температуры 75oC, выдерживают при температуре 75-85oC и pH=5,5 - 5,7 в течение 15 мин и в течение 15 мин охлаждают до 25oC. Величина pH при этом достигает 5,8. В охлажденную смесь загружают 0,190 кг водного раствора аммиака и после 10-минутного перемешивания показатель pH устанавливается 7,8. Далее процесс ведут аналогично описанному в примере 1, при этом на третьей стадии доконденсации вводят 0,106 кг водного раствора аммиака до достижения конечного мольного соотношения 1:1,4:0,10.Example 3. 4.0 kg of a 37% aqueous solution of formaldehyde with pH = 3.8 and 0.024 kg of an aqueous solution of ammonia are charged into the reactor, while the pH increases to 5.35. The mixture is heated to a temperature of 75 ° C for 30 minutes, kept at a temperature of 75-85 ° C and a pH of 5.5-5.7 for 15 minutes and cooled to 25 ° C within 15 minutes. 5.8. 0.190 kg of an aqueous solution of ammonia is charged into the cooled mixture and after 10 minutes of stirring, the pH is set at 7.8. Then the process is carried out similarly to that described in example 1, while in the third stage of pre-condensation, 0.106 kg of an aqueous solution of ammonia is introduced until the final molar ratio of 1: 1.4: 0.10 is reached.
Пример 4. Реакционную смесь, приготовленную по примеру 1, нагревают до кипения и выдерживают при температуре кипения в течение 3 ч до достижения вязкости 25 с. Нейтрализуют полученный олигомер водным раствором едкого натра до pH= 7,5, проводят вакуумную сушку до достижения вязкости 50 с, загружают 0,140 кг 5%-ного водного раствора поливинилового спирта и проводят совмещение при температуре 80-75oC в течение 30 мин после чего проводят трехстадийную доконденсацию с дополнительным количеством карбамида и аммиака аналогично примеру 1. Конечное мольное соотношение карбамид : формальдегид : аммиак составляет 1: 1,4:0,13.Example 4. The reaction mixture prepared according to example 1, is heated to boiling and kept at boiling point for 3 hours to achieve a viscosity of 25 C. The resulting oligomer is neutralized with an aqueous solution of caustic soda to pH = 7.5, vacuum drying is carried out until a viscosity of 50 s is reached, 0.140 kg of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol is loaded and combined at a temperature of 80-75 ° C for 30 minutes, after which conduct a three-stage post-condensation with an additional amount of urea and ammonia as in example 1. The final molar ratio of urea: formaldehyde: ammonia is 1: 1.4: 0.13.
Пример 5. Реакционную смесь, приготовленную по примеру 1, нагревают до кипения и проводят конденсацию в течение 1 ч до достижения вязкости 18 с, нейтрализуют едким натром до pH=7,0, проводят вакуумную сушку до достижения вязкости 35 с, загружают 0,7 кг 5%-ного водного раствора поливинилового спирта и проводят совмещение при 75-70oC в течение 30 мин, после чего проводят доконденсацию с дополнительным количеством карбамида и аммиаком аналогично примеру 1. Конечное мольное соотношение карбамид : формальдегид : аммиак составляет 1:1,4:0,13.Example 5. The reaction mixture prepared in accordance with Example 1 is heated to boiling and condensed for 1 h until a viscosity of 18 s is achieved, neutralized with sodium hydroxide to pH = 7.0, vacuum drying is carried out until a viscosity of 35 s is reached, 0.7 is charged kg of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol and carry out the combination at 75-70 o C for 30 minutes, after which they carry out post-condensation with an additional amount of urea and ammonia as in example 1. The final molar ratio of urea: formaldehyde: ammonia is 1: 1, 4: 0.13.
Пример 6. Проводят загрузку, нейтрализацию сырья, конденсацию и сушку по примеру 1. Для проведения доконденсации в реактор загружают сначала 0,680 кг карбамида и выдерживают 30 мин при температуре 68-72oC, затем догружают 0,350 кг карбамида и проводят выдержку при температуре 62-65oC в течение 30 мин, после чего вводят 0,120 кг водного раствора аммиака до достижения конечного мольного соотношения карбамид : формальдегид : аммиак 1:1,21:0,10 и заканчивают доконденсацию при температуре 50-55oC в течение 30 мин. Готовая смола охлаждается до 30oC и сливается.Example 6. Download, neutralize the raw materials, condensation and drying according to example 1. To carry out post-condensation, the reactor is first loaded with 0.680 kg of urea and incubated for 30 min at a temperature of 68-72 o C, then loaded with 0.350 kg of urea and held at a temperature of 62- 65 ° C for 30 minutes, after which 0.120 kg of an aqueous ammonia solution was added until the final molar ratio of urea: formaldehyde: ammonia was 1: 1.21: 0.10 and the condensation was completed at a temperature of 50-55 ° C for 30 minutes. The finished resin is cooled to 30 o C and merges.
Пример 7. Реакционную смесь нейтрализуют, нагревают и конденсируют по примеру 1. Нейтрализуют полученный олигомер едким натром до pH=7,0, охлаждают до температуры 70oC и проводят подсушку до достижения вязкости 45 с. Загружают 0,420 кг 5%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы, проводят совмещение его со смолой при температуре 70-75oC в течение 30 мин. По окончании совмещения проводят доконденсацию и охлаждение готовой смолы по примеру 1. Конечное мольное соотношение карбамид : формальдегид : аммиак составляет 1:1,4:0,13.Example 7. The reaction mixture was neutralized, heated and condensed in accordance with Example 1. The resulting oligomer was neutralized with sodium hydroxide to pH = 7.0, cooled to a temperature of 70 ° C. and dried to a viscosity of 45 s. 0.420 kg of a 5% aqueous solution of carboxymethyl cellulose is charged, it is combined with the resin at a temperature of 70-75 ° C. for 30 minutes. At the end of the combination, the finished resin is condensed and cooled according to Example 1. The final molar ratio of urea: formaldehyde: ammonia is 1: 1.4: 0.13.
Проведенные исследования в направлении совершенствования синтеза смолы показали, что разработанный способ увеличения средней молекулярной массы смолы при ее синтезе с одновременным обеспечением ее гидрофобизации путем введения в состав совместимых с исходными компонентами смолы полимерных компонентов, содержащих гидроксильные группы, позволил значительно уменьшить содержание свободного формальдегида по сравнению с прототипом как в самой смоле, так и в производимом пенопласте, при одновременном улучшении физико-механических и эксплуатационных характеристик. Studies in the direction of improving resin synthesis have shown that the developed method for increasing the average molecular weight of the resin during its synthesis while ensuring its hydrophobization by introducing polymer components containing hydroxyl groups into the composition of the resin compatible with the starting components made it possible to significantly reduce the content of free formaldehyde compared to a prototype both in the resin itself and in the produced foam, while improving the physical and mechanical and ex performance characteristics.
Увеличение молекулярной массы смолы достигнуто за счет более глубокой конденсации мочевины и форконденсатов из формальдегида и мочевины с формальдегидом сначала в щелочной, а затем в кислой среде, с дробным введением исходных компонентов в процессе синтеза олигомера (см. таблицу). An increase in the molecular weight of the resin was achieved due to a deeper condensation of urea and precondensates from formaldehyde and urea with formaldehyde, first in an alkaline and then in an acidic medium, with fractional introduction of the starting components during the synthesis of the oligomer (see table).
Кроме того, за счет введения в смолу при ее синтезе модифицирующей добавки в виде водного раствора гидроксилсодержащего полимера готовой смоле придаются гидрофобизирующие свойства. In addition, due to the introduction of a modifying additive into the resin during its synthesis in the form of an aqueous solution of a hydroxyl-containing polymer, the finished resin is given hydrophobic properties.
Исследования показали, что у изготовленного пенопласта из вновь синтезированной смолы выделение CH2O в атмосферу уже после первых 7-ми суток его изготовления в 7-10 раз ниже, чем у материала на основе известной смолы, выбранной в качестве прототипа. Это обусловлено, прежде всего, малым содержанием свободного формальдегида в исходной пенообразующей композиции, а также значительно меньшим его количеством, образующимся при отверждении смолы.Studies have shown that for a manufactured foam from a newly synthesized resin, the release of CH 2 O into the atmosphere after the first 7 days of its manufacture is 7-10 times lower than that of a material based on a known resin selected as a prototype. This is due, first of all, to the low content of free formaldehyde in the initial foaming composition, as well as to its significantly smaller amount formed during the curing of the resin.
Сочетание в композиции пенообразующего состава исходных компонентов в мас. долях для получения пенопласта позволяет в готовом материале повысить прочность на сжатие при 10-ти % линейной деформации в 3 ... 4 раза, снизить сорбционное увлажнение по массе с 15... 25% до 5 ...7%, водопоглощение - с 30 . . .50% до 10 ...15% по объему при плотности карбамидо-формальдегидного пенопласта 8 ... 30 кг/м3.The combination in the composition of the foaming composition of the starting components in wt. fractions for the production of foam allows in the finished material to increase compressive strength at 10% linear deformation by 3 ... 4 times, reduce sorption wetting by weight from 15 ... 25% to 5 ... 7%, water absorption from thirty . . .50% to 10 ... 15% by volume with a density of urea-formaldehyde foam of 8 ... 30 kg / m 3 .
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124470A RU2115666C1 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Method for production of carbamide-formaldehyde resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124470A RU2115666C1 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Method for production of carbamide-formaldehyde resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2115666C1 true RU2115666C1 (en) | 1998-07-20 |
| RU96124470A RU96124470A (en) | 1999-01-27 |
Family
ID=20188622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96124470A RU2115666C1 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Method for production of carbamide-formaldehyde resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2115666C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2249016C2 (en) * | 2003-01-15 | 2005-03-27 | Открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Method of producing urea-formaldehyde resin for manufacture of foamed plastics |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2026309C1 (en) * | 1990-12-13 | 1995-01-09 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Петрова" | Process for preparing modified aminoformaldehyde resins |
| RU2045541C1 (en) * | 1993-04-12 | 1995-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт пластмасс им.Г.С.Петрова с Опытным московским заводом пластмасс" | Method of producing modified aminoformaldehyde resins |
| RU2051926C1 (en) * | 1993-11-23 | 1996-01-10 | Акционерное общество "Уралхимпласт" | Method for production of carbamide phenol-formaldehyde resin |
| RU2055820C1 (en) * | 1994-05-24 | 1996-03-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Яха" | Composition for heat-insulating material production |
| RU2059663C1 (en) * | 1992-08-25 | 1996-05-10 | Акционерное общество "Акрон" | Method for production of carbamide-formaldehyde resin |
-
1996
- 1996-12-27 RU RU96124470A patent/RU2115666C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2026309C1 (en) * | 1990-12-13 | 1995-01-09 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Петрова" | Process for preparing modified aminoformaldehyde resins |
| RU2059663C1 (en) * | 1992-08-25 | 1996-05-10 | Акционерное общество "Акрон" | Method for production of carbamide-formaldehyde resin |
| RU2045541C1 (en) * | 1993-04-12 | 1995-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт пластмасс им.Г.С.Петрова с Опытным московским заводом пластмасс" | Method of producing modified aminoformaldehyde resins |
| RU2051926C1 (en) * | 1993-11-23 | 1996-01-10 | Акционерное общество "Уралхимпласт" | Method for production of carbamide phenol-formaldehyde resin |
| RU2055820C1 (en) * | 1994-05-24 | 1996-03-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Яха" | Composition for heat-insulating material production |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2249016C2 (en) * | 2003-01-15 | 2005-03-27 | Открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Method of producing urea-formaldehyde resin for manufacture of foamed plastics |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2572960C2 (en) | Phenol resin, production method, gluing composition for mineral fibres and obtained materials | |
| AU652884B2 (en) | Resole melamine dispersions as adhesives | |
| KR20030005427A (en) | Insulating product in particular thermal containing a binder based on phenol-formaldehyde resin and method for making same | |
| KR101958007B1 (en) | Composition for manufacturing a tannin-based foam material, foam material obtainable from it, and manufacturing process thereof | |
| WO1989000587A1 (en) | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins | |
| US5008365A (en) | Process for the manufacture of urea-formaldehyde resins containing melamine | |
| RU2114870C1 (en) | Urea-formaldehyde resin production process | |
| RU2115666C1 (en) | Method for production of carbamide-formaldehyde resin | |
| US2970120A (en) | Foamed carbamide resins and method of preparing same | |
| RU2233850C1 (en) | Method for preparing carbamide-formaldehyde resin | |
| RU2169739C1 (en) | Method of preparing carbamidoformaldehyde resins | |
| RU2413737C2 (en) | Method of producing formaldehyde-containing resin with low emission of formaldehyde and functional materials based on said resin | |
| US3306861A (en) | Process for producing ureaformaldehyde foams | |
| RU2142966C1 (en) | Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins | |
| NZ227488A (en) | Manufacture of urea-formaldehyde resins and particle boards incorporating such resins | |
| RU2078092C1 (en) | Method of synthesis of carbamidoformaldehyde resin | |
| JP3131692B2 (en) | Urea resin manufacturing method | |
| US4267277A (en) | Method of producing urea-formaldehyde resin and foam having reduced formaldehyde emission | |
| KR100715468B1 (en) | Removal Method of Unreacted Formaldehyde in Resol Type Phenolic Resin | |
| SU1219604A1 (en) | Compound for foam plastic | |
| EP4643895A1 (en) | Bio-based binder formulation applied in orthotics and orthopaedic devices | |
| RU2249016C2 (en) | Method of producing urea-formaldehyde resin for manufacture of foamed plastics | |
| RU2058338C1 (en) | Foam plastic | |
| US2056454A (en) | Molding powders and method of molding them | |
| RU2277518C2 (en) | Heat-insulating polymeric material and method for its preparing |