Способ получения растворимых в органических растворителях карбамидных смол Советский патент 1946 года по МПК C08G12/12 

В последнее время ъ технике находят широкое применение карбампдные смОЛы. растворимые в различных органических растворителях.

Для получения таких смол иужно, чтобы в реакции конденсации помимо мочевины и альдегида участвовали спирты.

Для получения растворимых карбамидных смол предложено несколько способов, которые можно разбить на три основные группы:

1)получение эфирой диметилолмочевины и превращение их в смолы путем сплавления в присутствии каталиааторов,

2)получение смол конденсацией кристаллической диметилолмочеви ны со спиртами .в присутствии кислот или кислых оолей,

3)получение смол непосредственной конденсадией мочевины с формалином в присутствии спиртов с одновременным удалением из реакционной среды воды .

1 Известно также получение карбямидных смол из мочевины и формальде1ида в присутствии спиртов и адС1)рбентов (угля), удаляемых зате« из реакционной смеси, которую после этого подкисляют.

Для промышленных целей нужно иметь способ, при котором расходовалось бы наименьшее количество пиртов, и чтобы выход смолы был максимальным. а качество смолы удовлетворяло техническим требованиям.

Можно считать установленным, что получение термореактивных карбамидных смол по третьему спосо-бу происходит через образование диметилолмочевпны, «о тем не менее получать сначала отдельно кристаллическую диметилолмочевйну. за исключением редких случаев, не представляется целесообразным. Получение диметилолмочевины является довольно длительным и сложным процессОМ, а для получения из нее эфнроз требуется введение в реакцию до 10-кратного количества спиртов (от веса диметилолмочевины) и аппаратура большой емкости в виде реактора и установки для регенерации спирта.

Получение смол по третьему способу в патентной литературе предложено осуществлять путем конденсации мочевины с формальдегидом (формалином) или непосредственно с кислы катализатором или же сначала с основным катализатором..

a затем с кислым. При этом требуется меньшее количество спиртов, но при конденсации с одним кислым катализатором получаются смолы, Окрашенные в желтый цвет; при конденсацип с двумя катализаторами (сначала с основным и потом с кислым) качество получае ьых смол недостаточно высокое, и выход смолы не и.ревышает 65о от теоретического.

Предлагаемый €nocOi6 получения растворимых в органических растворителях карбамидных смол характеризуется следующими оонощными операциями:

1)смесь мочевины .или тиомочевины с формалинОМ и спиртом обрабатывается адсорбентами для удаления свободных кислот, солей и окрашивающих продуктов. Обработка адсорбентом заканчивается, когда рП раствора достигнет 7;

2)обработанная описанным выше способом см-еСь компонентов подвергается дальнейшей конденсации Б присутствии соответствующих катализаторов; при этом конденсация может происходить при комнатной температуре; рН раствора поддерживается в пределах 4,5-5,5.

После образования смолы в раствор вводится щелочь для иейтрализацни кислоты (рН раствора доводится до 7), а затем отгоняются избыточные спирт и вода.

При обрйботке 1 моля мочевины и 2 молей формальдегида достаточным количеством угля, как это было установлено еще раньше, получается диметилолмочевина.

Диметилолмочевина в кислой среде при кратковременном нагревании и длительном стоянии в присутствии спиртов Образует эфиры диметилолмочевины; последние при нагревании в присутствии катализаторов превращаются в смолу /ХН CO(NH,)(

NH СНоОН CHjOR

-

NH СН,ОЕ

.NH CHjOR

СО(

смола. NH СНоОН

Образующаяся термореактивная смола переходит при нагревании или под влиянием кислот в неплавкое состояние. В полученной смоле остается часть прочно удерживаемого спирта в количестве, соответствующем моноэфиру.

Наличие спиртовой группы сообщает смоле способность растворяться в органических растворителях, а если спирт имеет сравнительно длинную углеродную цепь, смола приобретает способность не растворяться в воде.

Поэтому, практически, для получения карбамидных смол, растворимых в воде, и органических растворителях, нуж1ко брать Метиловый или этиловый спирт; для получения смол, не эастворимых в воде и растворимых в органических растворителях, берут бутиловый, изобутиловь Й, амиловый «ли ароматические и циклические спирты.

Полученные смолы могут быть использованы для изготовления лаков, а также литых прозрачных и иегфозрачных продуктов.

Пример. 60-70 вес. частей мочевины или тиомочевины, 170 вес. частей 37-40-процентнога формалина, 120 вес. частей бутилового спирта и 7-10 вес. частей костяного угля непрерывно перемешивают при коагнатной температуре в течение 2-3 часов. По достижении раствором рН 7 уголь отфильтровывают от жидкой части. Фильтрат выстаивается при комнатной температуре в течение 6-12 часов.

К раствору образовавшейся диметилолмочевины добавляют ортофосфоркую кислоту до рН 4,5 - 5.5, после чего для получения спиртового эфира диметилолмочевины раствор нагревают в течение 7-15 минут до 80-84°, при этом не должно образоваться метиленмочевины (помутнения раствора). Раствор выстаивается при комнатной температуре в течение 6-12 часов или нагревается 1-2 часа до 40- 60° до образо1ван1ия смолы. После образования смолы в раствор вводят основание для нейтрализации фосфорной кислоты до .

После нейтрализации в дестилляцконном аппарате производится концентрация раствора с отгонкой воды и спирта. Выход чистой смолы составляет 95-96% от теоретического.

Для получения прессовочных материалов органический или минеральный наполнитель пропитывают растворами смол в органических растворителях или водной эмульсией смолы.

Предмет изобретения

Способ получения растворимых в органических растворителях карбамидных смол конденсацией формальдегида и мочезины или тиомочевпны в присутствии спиртов и угля с последующим удалением последнего из реакционной массы и повышением кислотности ее, отличающийся тем, что формальдегид и мочевину или тиомочевину обрабатывают в присутствии спирта костяным углем при комнатной температуре до нейтральной реакции, затем уголь удаляют, нейтральную массу выдерживают при комнатной температуре в течение 6-12 часов, подкисляют до рН ,5-5,5, нагревают до 15 минут не выше 85° С. выдерживают 6-12 часов при комнатной температуре или 1-2 часа при 40-60°, нейтрализуют и затем отгоняют избыточные спирт и воду.