Способ получения пропиточной модифицированной мочевиноформальдегидной смолы

 

Изобретение относится к способам , получения модифицированных мочевиноформальдегидных 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 однои 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1289871 A 1 (51)4 С 08 G 12 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3622118/23-05 (22) 15.07.83 (46) 15,02.87. Бюл. У 6 (71) Научно-исследовательский институт пластических масс им. Г.С.Петрова, Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт мебели и Производственное объединение "Мосстройпластмасс", (72)0.П. Блинкова, О.М. Зинина,Г.С.Матвелашвили, В.П. Пшеницына, Э.С.Павлова

О.П.Демидова, Л. Г. Плоткин и С,Я. Иукевич (53) 678 ° 652(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 763368, кл. С 08 С 12j40, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОПИТОЧНОЙ

МОДИФИЦИРОВАННОЙ МОЧЕВИНОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ (57) Изобретение относится к способам получения модифицированных мочевиноформальдегидных смол, используемых для изготовления пленочных материалов на основе бумаги и картона.

Изобретение позволяет получать смолы с хорошей впитываемостью при одновременном повышении 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 saraэованность 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 о 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 ф моль на 1 моль мочевины. Введение аминоспиртов возможно на первой стадии. На третьей стадии при 40-50 С о проводят конденсацию с дополнительным количеством мочевины до конечного мо- Я лярного соотношения мочевины и форманьдегида 1:(1,33-1,45). В состав модифицирующего агента могут быть включены одно- и многоатомные спир- 00 ты в количестве 0,08-0,25 моль на,Щ

1 моль мочевины. 2 s.ï. ф-лы, 2 табл. (, ф ч ! в

1 12898

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению модифицированных мочевиноформальдегидных смол для изготовления пленочных материалов на основе ,бумаги, картона, применяемых в строительстве, мебельной, деревообрабаты-, вающей и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повыше- о ние 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 щелочной среде при рН 8,5-9,2, устанавливаемом щелочью, и температуре кипения в течение 20-30 мин.

2. Соконденсация с модифицирующим агентом (дикарбоновая кислота и аминоспирт, 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 ссотношения мочевины и формальдегида, 1:(1,33-1,45).

Метод В.

1. Конденсация мочевины, формальдегида и аминоспирта при молярном со- З5 отношении 1:(1,89-2, 1):(0,007-0, 18) при температуре кипения в течение

20-30 мин.

2. Соконденсация с дикарбоновой о. 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 молярноо го соотношения мочевины и формальдегида 1:(1,33-1,45).

71 2 мер нейтрализуют 10%-ным раствором 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 формалина 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 чисо ла 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) 37Х-ного раствора формалина вводят 3 вес.ч. (0,021 моль) триэтаноламина,. 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 о

90 С до числа помутнения с ЗОХ-ным . раствором ацетата натрия 1:(3-7).

Далее процесс ведут аналогично примеру

Пример 4. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37%-ного формалина, доведенного 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) триэтаноламина, 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.

Пример 1. В 351 вес. ч. (4,3 моль) 37%-ного формалина, доведенного 10%-ным раствором, едкого натра до рН 8,8 загружают

130 вес.ч. (2, 16 моль) мочевины и конденсируют в течение 20 мин при температуре кипения. В полученную реакционную смесь вводят 6 вес.ч. (0,04 моль) триэтаноламина и 4 5 sec ° (0,03 моль) адипиновой кислоты и продолжают конденсацию при 90 С до числа о помутнения с 30%-ным раствором ацетата натрия 1:(3-7). Полученный олиго-..

Пример 5. В 347 вес.ч. (4,27 моль) 27%-ного формалина, доведенного 10Х-ным раствором едкого натра до рН 8,5, загружают 130 вес.ч. (2,16 моль) мочевины и конденсируют при температуре кипения 20 мин. В полученную 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

Пример 9. В 351 вес.ч, (4,3 моль) 37Х-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 о

20 мин. В полученную реакционную смесь вводят 6,7 вес.ч. (0,058 моль) малеиновой кислоты и продолжают кон55

12898 кислоты. Далее конденсацию ведут аналогично примеру 1.

Пример 6. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37Х-ного формалина, доведенного 10%-ным раствором едкого нат- 5 ра 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-10 этаноламина и 5 вес.ч. (0,34 моль) адипиновой кислоты и продолжают конденсацию при 90 С до числа помутнения о

1:(3-7) с 30%-ным ацетатом натрия. Полученный раствор олигомера нейтрали- 15 зуют до рН 7,5, охлаждают до 45 С 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. 20 (4,53 моль) 3?%-ного формалина, доведенного 10Х-ным раствором едкого натра до рН 9,15, 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) триэтаноламина, 37,8 вес.ч. (0,25 моль) адипиновой кислоты и 24,3 вес.ч. (0,32 моль)с6 -пропиленгликоля и 30 продолжают конденсацию при 80 С до о числа помутнения 1: (3-7) с 30%-ным раствором ацетата натрия. Полученный раствор олигомера нейтрализуют едким натром до рН 8,0, охлаждают 35 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 вводят

6 вес.ч. (0,04 моль) триэтаноламина, 40

130 вес.ч. (2, 16 моль) мочевины о 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- 45 сируют при 98 С в течение 120 мин.

Затем нейтрализуют до рН 7,9, охлаждают и добавляют 48 вес.ч. (0,8моль) мочевины. Полученная смола представляет собой прозрачную жидкость. 50

71 4 денсацию при 98 С 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.

Пример 10. В 351 вес.ч. (4,3 моль) 37Х-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 о 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 по- лученную реакционную смесь вводят

14,4 вес.ч. (0,16 моль) 2-амино-2метилпропанол-1 и 12,9 вес.ч. (0,064 моль) себациновой кислоты и о 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. (О, 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.

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

Формула изобретения

1. Способ получения пропиточнок модифицированной мочевиноформальдегидной смолы ступенчатой конденсацией мочевины, формальдегида и модифици 1289871

Твблнца1

Соотнонеине реагентов ло примерам, Компоненты моль

) 9

I )2 )3

)в

Мочевина

1 .1

1 1 1

1 1 i

1 1 1

Формальдегид начальное

2 2 2 . 2 198 Z г,!

2 2 2

1,45 ° 45 1,45 1,45 1,45 1,3Э 1,4 1 45 1,45 1,33 1 ° 33 1 ° 3 конечное

Моднфицирукнций агент

Триэтаноламии О,013

0,013 0,007 0,013 0,013 0,012 0,18 0,0!3 0,013

0 05

Диэтаноламин Моноэтаноламни

0;1

2-Анино-2-метилпропанол-1

О,O5

Аднпнноввя кислота 0,01 0,01 О,ot2 0>01 0,01 0,01 0,08

0 05

Себвциновал кислота

0,0!

Иаленновая кислота

О,ог

Пропиловый спирт

О,!8

0,08

Диэтнленглнколь

Иэопропнловый спирт

@-Пропнленгликоль

0,25

o„!

Таблнца2

Вропнточные смолы, полученные по способу

Покаэвтели предлагаемому нэвестному

I 2 3 .4 5 8 7 8 9 10 tt 12

Видкость молочного цвета

Вненннй вид

Нассован долл сухого вешества, 2

54 54 54,5 53 53,5 53 54,6 54 54 55,5 54 54,5 54"55е5

Массовая долл снободного формвлъдегнда 0,4

Оэ4 0,4 0,4 0,4 0,25 0,3 0>4 0,4 0,25 0,25 0,25 0,3-0,4

Вяэкость прн

ZO Ñ, с

15 t5,5 14 15 14,5-18

14 14 14 13,5 13,5 14 16 15 рующего агента в переменной среде при нагревании, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения гидрофобности смолы, в качестве модифицирующегр агента используют аминоспирты и дикарбоновые кислоты соответственно в количествах 0,007-0, 18 и 0,01-0,08 моль на 1 моль мочевины, причем на первой стадии конденсируют, 1 моль мочевины с 1,89-2,1 моль формапьдегида при кипении, на второй стадии конденсацию проводят при 8098 С с модифицирующим агентом и затем

0 с дополнительным количеством мочевины при 40-50 С до конечного молярного о соотношения мочевины и формальдегида

1:(1,33-1,45). .2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что модифицирующий агент вводят на первой стадии.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве модифицирующего агента дополнительно используют одно- или многоатомные спирты в количестве 0,08-0,25 моль на моль мочевины.

1289871

Продолжение табл.2

Пропиточные смолы, полученные по способу

Покаэатели

8онцентрация водородных ионов, рН 7>5

8 0 8 0 8 0 8 5

8,0 7>9 7,5 8,0

7,5

8,5 8,2 8,2 8>2

Полная

Полная

Пенетрация при 20 С 3-4

3-4 3-4 3-4

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

3-4

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

>игроскопичт ность пленок на основе пропитанных бумаг> Х 17

17 165 18 18

17 17 24-26

16 16, 5 16,5 17

Срок хранения, мес, 3 3 3-7>

3 Э Э

4 4 4.Составитель Б>Гришин

Редактор Л.Веселовская Техред Д.Олейник КорректоР И.Эрдейи

Заказ 7869/24 Тираж 460 Подпн си ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Смениваемость олигомера с водой при

20 С в весовых соотноаениях по массе 1-2 предЛагаемому и9вестному

2 з Я 1> 16 1 В 1> 10 !> >2 (>