Способ получения пропиточной модифицированной мочевиноформальдегидной смолы Советский патент 1987 года по МПК C08G12/40 

112898712

Изобретение относится к химичес- мер нейтрализуют 10%-ным раствором

кой промышленности, в частности к получению модифицированных мочевино- формальдегидных смол для изготовления пленочных материалов на основе .бумаги, картона, применяемых в строительстве, мебельной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

едкого натра до рН 7,5-8,5, охлаждают до 45°С и вводят 48 вес.ч. (0,8 моль) мочевины. Полученная пропиточная смола по внешнему виду представляет собой жидкость молочного цвета.

Пример 2. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного раствора формалиЦелью изобретения является повьше- « вводят 6 вес.ч. (0,04 моль) триэтаноламина и 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют -30 мин при температуре кипения. В полученную реакционную смесь вводят 4,5 вес.ч. (0,03 моль) адипиновой кислоты и продолжают конденсацию при 90 с до числа помутнения с 30%-ным раствором ацетата натрия 1:(3-7). Полученный раствор олигомера нейтрализуют растние гидрофобности при сохранении высоких пропиточных показателей и малой токсичности.

Синтез по предлагаемому способу проводится в три стадии двумя методами.

Метод А.

1. Конденсация мочевины (1 моль) и формальдегида (1,89-2,1 моль) в ще

ноламина и 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют -30 мин при температуре кипения. В полученную реакционную смесь вводят 4,5 вес.ч. (0,03 моль) адипиновой кислоты и продолжают конденсацию при 90 с до числа помутнения с 30%-ным раствором ацетата натрия 1:(3-7). Полученный раствор олигомера нейтрализуют растлочной среде при рН 8,5-9,2, устанав- вором щелочи до рН 7,5-8,5, охлаждают до 40 С и вводят 48 вес.ч. (0,8 моль) дополнительной мочевины. Пример 3. В 351 вес.ч.

ливаемом щелочью, и температуре кипения в течение 20-30 мин.

2.Соконденсация с модифицирующим агентом (дикарбоновая кислота и ами- носпирт, взятые в молярном соотношении 0,01-0,08; 0,007-0,18 на 1 моль мочевины) при 80-98 с.

3.Конденсация с дополнительным количеством мочевины в щелочной среде . при рН 7,0-8,2 при 40-50 С до конечного молярного соотношения мочевины

и формальдегидам 1:(1,33-1,45). Метод В. 1. Конденсация мочевины, формаль25

30

(4,3 моль) 37%-ного раствора формалина вврдят 3 вес.ч. (0,021 моль) три- этаноламина,- 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют в течение 25 мин при температуре кипения. В полученную реакционную смесь вводят 5 вес.ч. (0,034 моль) адипиновой кислоты и далее ведут конденсацию при до числа помутнения с 30%-ным раствором ацетата натрия 1:(3-7). Далее процесс ведут аналогично примедегида и аминоспирта при молярном со- 35 ру 1.

отношении 1 :(1,89-2,1):(0,007-0,18) П р и м е р 4. В 351 вес.ч.

при температуре кипения в течение (4,3 моль) 37%-ного формалина, дове20-30 мин.

2.Соконденсация с дикарбоновой кислотой (0,01-0,08 моль) при 80-98°С.

3.Доконденсация с дополнительным количеством мочевины в щелочной среде при 40-50°С до конечного молярного соотношения мочевины и формальдегида 1 .-(1,33-1,45).

Пример 1. В 351 вес. ч. (4,3 моль) формалина, доведенного 10%-ным раствором, едкого натра до рН 6,8 загружают 13(Г вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют в течение 20 мин при температуре кипения. В полученную реакционную смесь вводят 6 вес.ч.

денного 10%-ным раствором едкого натра до рН 9,0, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при температуре кипения в течение. 30 мин. В-полученную реакционную смесь вводят 6 вес.ч. (0,04 моль) тризтаноламина, 4,5 вес.ч. 45 (0,03 моль) адипиновой кислоты и 31,5 вес.ч. (0,525 моль) пропилового спирта. Далее процесс ведут аналогично примеру 1.

50

Пример 5. В 347 вес.ч. (4,27 моль) 27%-ного формалина, доведенного 10%-ным раствором едкого натра до рН 8,5, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют

(0,04 моль) триэтаноламина и 4,5 вес.ч. при температуре кипения 20 мин. В по- (0,03 моль) адипиновой кислоты и про- лученную реакционную смесь вводят

6 вес.ч. (0,04 моль) триэтаноламина, 25 вес.ч. (0,23 моль) диэтиленгликоля и 5 вес.ч. (0,034 моль) адипиновой

должают конденсацию при 90 С до (ЧИСла помутнения с 30%-ным раствором ацета та натрия 1:(3-7). Полученньй олигогедкого натра до рН 7,5-8,5, охлаждают до 45°С и вводят 48 вес.ч. (0,8 моль) мочевины. Полученная пропиточная смола по внешнему виду представляет собой жидкость молочного цвета.

Пример 2. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного раствора формали« вводят 6 вес.ч. (0,04 моль) триэтаноламина и 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют -30 мин при температуре кипения. В полученную реакционную смесь вводят 4,5 вес.ч. (0,03 моль) адипиновой кислоты и продолжают конденсацию при 90 с до числа помутнения с 30%-ным раствором ацетата натрия 1:(3-7). Полученный раствор олигомера нейтрализуют раствором щелочи до рН 7,5-8,5, охлаждают до 40 С и вводят 48 вес.ч. (0,8 моль) дополнительной мочевины. Пример 3. В 351 вес.ч.

(4,3 моль) 37%-ного раствора формалина вврдят 3 вес.ч. (0,021 моль) три- этаноламина,- 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют в течение 25 мин при температуре кипения. В полученную реакционную смесь вводят 5 вес.ч. (0,034 моль) адипиновой кислоты и далее ведут конденсацию при до числа помутнения с 30%-ным раствором ацетата натрия 1:(3-7). Далее процесс ведут аналогично приме

денного 10%-ным раствором едкого натра до рН 9,0, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при температуре кипения в течение. 30 мин. В-полученную реакционную смесь вводят 6 вес.ч. (0,04 моль) тризтаноламина, 4,5 вес.ч. (0,03 моль) адипиновой кислоты и 31,5 вес.ч. (0,525 моль) пропилового спирта. Далее процесс ведут аналогично примеру 1.

кислоты. Далее конденсацию ведут аналогично примеру 1.

Пример 6. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного формалина, дове- денного 10%-ным раствором едкого нат- pa до рН 9,0, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при температуре кипения в течение 25 мин. В полученную реакционную смесь вводят 6 вес.ч. (0,04 моль) три этаноламина и 5 вес.ч. (0,34 моль) адипиновой кислоты и продолжают конденсацию при до числа помутнения 1:(3-7) с 30%-ным ацетатом натрия. Полученный раствор олигомера нейтрали- зуют до рН 7,5, охлаждают до и вводят 64,2 вес.ч. (1,07 моль) мочевины и 48 вес.ч. (0,80 моль) изопропилового спирта.

Пример 7. В 364 вес.ч. (4,53 моль) 37%-ного формалина, доведенного 10%-ным раствором едкого натра до рН9,15, загружают 130 вес.ч. (2,16.моль) мочевины и конденсируют

при температуре кипения в течение

25 мин. В полученную смесь вводят 86,5 вес.ч. (0,58 моль) триэтанол- амина, 37,8 вес.ч. (0,25 моль) адипиновой кислоты и 24,3 вес.ч. (0,32 моль)об-пропиленгликоля и продолжают конденсацию при 80 С до числа помутнения 1:(3-7) с 30%-ным раствором ацетата натрия. Получен- ньм раствор олигомера нейтрализуют едким натром до рН 8,0, охлаждают до 45 С и вводят 64,8 вес.ч. (1,08 моль) мочевины.

Пример 8. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного формалина бводят 6 вес.ч. (0,04 моль) триэтаноламина, 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при 96 С в течение 30 мин. В полученную реакционную смесь вводят 5,86 вес.ч. (0,029 моль) себациновой кислоты и далее конден- сируют при 98°С в течение 120 мин. Затем нейтрализуют до рН 7,9, охлаждают и добавляют 48 вес.ч. (0,8 моль) мочевины. Полученная смола представляет- собой прозрачную жидкость.

Пример 9. В 351 вес.ч, (4,3 моль) 37%-ного Формалина вводят 6 вес.ч. (0,04 моль) триэтаноламина и 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при 96°С в течение 20 мин. В полученную реакционную смесь вводят 6,7 вес.ч. (0,058 моль) малеиновой кислоты и продолжают конf О 5

0

5

0 5

0 5 0

денсацию при в течение 120 мин. Затем нейтрализуют до рН 7,5, охлаждают до 45°С и вводят 48 вес,ч. (0,8 моль) мочевины. Полученная смола представляет собой прозрачную жидкость.

П р и м е р 10. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного формалина, доведенного раствором едкого натра до рН 9,05, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при температуре кипения 25 мин. Затем вводят 17 вес .ч. (0,16 моль) диэтаноламина и 32,3 вес.ч. (0,16 моль) себациновой кислоты и продолжают конденсацию при 80 С в течение 30 мин. Далее процесс ведут аналогично примеру 7. Пропиточная смола представляет собой прозрачную жидкость,

Пример 11. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного раствора формалина, доведенного едким натром до рН 9,0, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при температуре кипения в течение 20 мин. В полученную реакционную смесь вводят 14,4 вес.ч. (0,16 моль) 2-амино-2- метилпропанол-1 и 12,9 вес.ч. (0,064 моль) себациновой кислоты и продолжают конденсацию при 80 С в течение 60 мин. Далее процесс ведут аналогично примеру 7.

Пример 12. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного раствора формалина, доведенного раствором щелочи до рН 9,0, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при температуре кипения в течение 25 мин. В полученную смесь вводят 19,7 вес.ч. (0,32 моль) моноэтаноламина и 3,4 вес.ч. (0,02 моль) малеиновой кислоты и продолжают конденсацию при температуре кипения 120 мин. Далее процесс ведут аналогично примеру 7.

В табл. 1 приведено соотношение реагентов, используемых при осуществлении способа. I

В табл. 2 приведены свойства смол, полученного по предлагаемому и известному способам.

Формула изобретения

1. Способ получения пропиточной модифицированной мочевиноформальде- гидной смолы ступенчатой конденсацией мочевины, формальдегида и модифици5 12898716

рующего агента в переменной средес дополнительным количеством мочевипри нагревании, отличающий-ны при АО-ЗО С до конечного молярного

с я тем, что, с целью повышения гид-соотношения мочевины и формальдегида

рофобности смолы, в качестве моди-1:(1,33-1,45).

фицирукяцегр агента используют амино-5 t 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юспирты и дикарбоновые кислоты соот-щ и и с я тем, что модифицирующий

ветственно в количествах 0,007-0,18агент вводят на первой стадии.

и 0,01-0,08 моль на 1 моль мочевины,3. Способ по п. 1, отличаюпричем на первой стадии конденсируютщ и и с я тем, что, в качестве моди1 моль мочевины с 1,89-2,1 моль фор- О фицирующего агента дополнительно исмальдегида при кипении, на второйпользуют одно- или многоатомные спирстадии конденсацию проводят при 80-ты в количестве 0,08-0,25 моль на

98 С с модифицирующим агентом и затем моль мочевины.

t .- .

Таблнца1

Модифицирующий агент

Триэтаноламин0,0130,013 0,007 0,013 0,0130,012 0,180,013 0,013--Диэтаноламин-- - ,05 - Моноэтаноламин-- - - -- --- «O l

2-А«ино-2-метш1-л

пропанол-1- ,05-.

Аднпиновая кислота0,010,01 0,012 0,01 0,010,01 0,08---- Севациновая кислота«-- -.0,01--О 05Маленновая кислота-----.f),ulПропиловый спирт---,0,18-- «.

Диэтилеигликоль----0,08--Изопропнловый спирт-----0,25 -----

к-Прошшенгликоль------0,1----Показатели

Пропиточные смолы, получениые по способу

.IEIini.EJ J J riF™l..

Жидкость молочного цвета

Вневяий вид Кассовая доля сухого вещества, J 54 54 54,5 53 53,5 53 54,8 54 54 55,5 54 54,5 54-55,5

Массовая доля свободного формальдегида 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,25 0,3 0,4 0,4 0,25 0,25 0,25 0,3-0,4

Вязкость при

, с 14 14 14 .13,5 13,5 14 18 15 15 15,5 14 15 14,5-18

Таблица2

преплагаемому

иавестяому

Концентрация

водородных

ионов, рН 7,5 8,5 8,2 8,2 8,2 7,3 8,0 7,9 7,5 8,0 8,0 . 8,0 8,0-.S.5

Смеоиваемость

олигомера с

водой при

ZO C в весовьп

соотношениях

по массе 1-2Полная.Полная

Пенетрация при 20 С

3-4 3-3,5 3-4 3-4 3-4 3-4 4-4,5 3-4 3-4 3-4 3-4

Гигроскопичт

ность пленок

на основе

пропитанных

бумаг, %17(716,5 1818181616,5 16,5 17171724-26

Срок хранения, нес.4444443

; Продолжение табл.2

3-4

3-4

Изобретение относится к способам, получения модифицированных моче- виноформальдегидных смол, используемых для изготовления пленочных материалов на основе бумаги и картона. Изобретение позволяет получать смолы с хорошей впитываемостью при одновременном повьщении гидрофобности и рекомендуются для использования в высокоскоростных пропиточных машинах для производства пленок в условиях повышенной влажности. Малая токсичность (содержание формальдегида до 0,4%) обеспечивает низкую загазованность рабочих мест. Смолу получают ступенчатой конденсацией мочевины, формальдегида и модифицирующего агента в переменной среде при нагревании. На первой стадии конденсируют 1 моль мочевины с 1,89-2,1 моль формальдегида при кипении, на второй стадии при 80-98 С проводят модификацию с аминоспиртом и дикарбоновой кислотой, взятыми соответственно в количествах 0,007-0,18 и 0,01-0,08 моль на 1 моль мочевины. Введение аминоспиртов возможно на первой стадии. На третьей стадии при 40-50 С проводят конденсацию с дополнительным количеством мочевины до конечного молярного соотношения мочевины и формальдегида 1:(1,33-1,45), 3 состав модифицирующего агента могут быть включены одно- и многоатомные спирты в количестве 0,08-0,25 моль на 1 моль мочевины, 2 з.п, ф-лы, 2 табл. СО |С 00 со 00