Способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдегида

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Соцналкстическик

Республик

<и>952883 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М Кл з (22) Заявлено 04, 10. 80 (21) 2990972/23-05

С 08 J 3/20

С 08. G 14/04

С 08 G 14/08 сприсоединением заявки Мо . (23) Приоритет—

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230882. Бюллетень Мо 31 (53) УДК 678. 029. . 82 (088. 8) Дата опубликования описания

1 химико-технологический институт и (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ OKPMlEHHOI O ВОДОНЕРАСТВОРИМОГО

ОЛИГОМЕРА НА ОСНОВЕ ФОРМАЛЬДЕГИДА

Изобретение относится к технологии производства окрашенных полимеров, в частности к способам получения окрашенных водонерастворимых олигомеров на основе формальдегида, который может быть использован для получения красочных лаков как пигментная основа для лака.

Известен способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера . на основе формальдегида введением товарного красителя в продукт конденсации мочевины с формальдегидом перед упариванием — стадией получения гидрофильных смолообразных продуктов j1) . 15

Недостатком этого способа является невозможность получения продукта, пригодного для окраски полимеров моно- и диметиленмочевины,.а также ограниченный ассортимент и цветовая гамма продуктов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдеги- 25 да взаимодействием последнего с мочевиной или вторым конденсирующимся агентом (производным мочевины) в присутствии красящей добавки (азо- или антрахинонового красителя, содержа- 30 щего незамещенные аминогруппы) с последующей обработкой реакционной массы кислотным катализатором (50%-ным хлористым цинком или соляной кислотой при рН 4,8-5,2) при повышенной температуре (50-70 С) с дальнейшим выделением продукта путем нейтрализации сушки . Q2).

Недостатком известного способа является невозможность получения продуктов, окрашивающих полимеры монои диметиленмочевины, ограниченный ассортимент красителей, пригодных для крашения олигомера, их узкая цветовая гамма, невозможность получения красочных лаков с широкой гаммой оттенков, а также невозможность использования (утилизации) сточной воды производства органических красителей.

Целью изобретения является расши-, рение ассортимента и цветовой гаммы красочных лаков, а также утилизации сточных вод, Указанная цель достигается тем; что согласно способу получения окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдегнда взаимодействи. ем .последнего с мочевиной или вторым ,конденсирующимся агентом в присутст-вии красящей добавки с последующей

952883 обработкой реакционной смеси кислотным катализатором при повышенной температуре, в качестве второго конден- сирующегося агента используют фенол, в качестве красящей добавки используют сточную воду производства органи- 5 ческих кислотных красителей, содержа-. щую 1-20 г/л красителя, 3-40 г/л органических веществ,: 50 -300 r/a хлоридов и сульфатов, мочевину или

Фенол берут в количестве 4-8 r/r .êðà-10 сителя, формальдегид — в количестве

1-2 моль/моль мочевины или фенола и процесс ведут при рН 1,2-10 и при

40-95 С. могут использоваться сточные воды производства красителей, содержащие любые кислотные красители с — SO Нили -COOH-группами, красители, содержащие карбамидные, сульфамидные, имино-, меркапто-группы, остатки лак- О тамов, мочевины или тиомочевины, меламина, гидроксильных, сульфогидрильных, метиленовых групп.

В процессе конденсации мочевины или Фенола с Формальдегидом вместе с красителем удаляют из сточных вод и органические вещества, полностью или частично.

Указанные условия проведения про- цесса способствуют получению с высокою скоростью нерастворимых в воде олигомеров в виде моно- и диметиленмочевины и их полимеров с малым молекулярным весом.

Пример 1. Получение окрашен- 3 ного мочевиноформальдегидного олигомера.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром„ вводят 40

100 мл сточной воды-Фильтрата производства активного желтого светопрочного 2КТ красителя следующего состава: красящее вещество - краситель

С la Н ig NgO(g SgC> 2 г/л; хлориды

73736 мг/л; прокаленный остаток

181400 мг/л; сухой остаток 191000 мг/л; органические соединения по ХПК (мг 0 /л) 34910; порог разведения

1 : 1000; рН 4,3-4,5, добавляют к во- 5О де 10 мл 40%-ного водного раствора формальдегида и 5 г мочевины. Содержимое колбы нагревают 15 мин на во-дяной бане до 40 С, затем охлаждают и добавляют концентрированную соляную кислоту при перемешивании, доводя величину рН до 1,2-1,8. Выпадает тонкодисперсный осадок окрашенного продукта — целевой олигомер. Сточная вода при этом эффективно обесцвечивается. б9

В таблице приведены данные по выходу целевого продукта и степени обесцвечивания сточной воды при различных соотношениях реагентов - мочевины и формалина. 65

Пример ы 2-5 ° Аналогично примеру 1 получают окрашенные олигомеры в сточных водах следующих кра сителей: прямого черного 3 (используют.20 г/л сточной воды формальдегида и 25 г/л мочевины); активного красно-коричневого 2 КТ (используют соответственно 20 г/л формальдегида и

25 г/л мочевины); кислотного хромово=

ro оранжевого (используют 40 г/л формальдегида и 76 г/л мочевины) и активного оранжевого ЖШ (используют 40 г/л Формальдегида и 50 г/л мочевины). Другие условия проведения процесса аналогичны условиям примера 1.

На основе полученных в примерах

1-5 олигомеров получены составы масляиых и эмалевых красок с высоким качеством красок, с широкой гаммой цветов и. высокой светопрочностью.

Пример 6. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, вводят 500 мл сточной воды производства активного оранже-. вого ЖШ с содержанием красителя

5 г/л; хлоридов 16200 мг/л; сульфат-. иона 5400 мг/л; HCD 13200 мг/л; органических соединений по ХПК (мг/л) 45000, с рН 6,6 и порогом разведения 1:25000, затем вводят

56,4 r фенола, 58 r формалина

40%-ного водного раствора Формальдегида и 4.г соды. Содержимое колбы нагревают на водяной бане до 85 С, затем медленно вводят 15 мл раствора NaOH. Далее при 90-95 С ведут процесс 2,25 ч. Степень обесцвечивания сточной воды более 86%. B результате получают смоляной резольный продукт яркого красно-оранжевого цвета.

В случае введения кислотного катализатора (подкисления системы до рН 2) скорость конденсации увеличивается - степень обесцвечивания сточной воды за 1 ч 15 мин достигает

92%.

Аналогично, без введения NaOH u

N CO3 получают .резитные формы окрашенных фенолформальдегидных олигомеров.

Использование предлагаемого способа позволяет получить водонерастворимые окрашенные олигомерыо на основе формальдегида, используемые в качестве пигментной основы водонерастворимых красочных лаков, в частности ти- па калкобонд, при яркой окраске широкой цветовой гаммы — от желтого до синего. При этом расширяется ассортимент пигментной основы, одновременно создается воэможность утилизации сточных вод производства органических красителей, а также осуществляется очистка этих вод от органических веществ и солей.

952883 рН через 3 ч. Выход сухого после введе- продукта, г ния НС1

Степень обесцвечивания воды, Ъ

Формалин, г Фочевина, r

13, 54

1 4

90,90

81,10

78,50

92,60

8,15

1,6

1,25

1,2

1,5

1;8

Формула изобретения

Составитель A. Молин

Редактор Н. Егорова Техред М. Гергель Корректор A. Дэятко

Заказ 6204/39 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдегида взаимодействием последнего с мочевиной или вторым конденсирующимся агентом в присутствии красящей добавки с последующей обработ-"- кой реакционной смеси кислотным катализатором при повышенной температуре, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью расширения ассортимента и цветовой гаммы красочных лаков, а также утилизации сточных вод, в качестве второго конденсирующегося агента используют фенол, в качестве красящей добавки — сточную воду производства кислотных органических красителей, содержащую 1-20 г/л красителя, 3-40 г/л органических веществ, 50300 г/л хлоридов и сульфатов, мочевину или фенол берут в количестве

4-8 г/r красителя, формальдегид— в количестве 1-2 моль/моль мочевины или фенола и процесс ведут при рН

:1,2-10 и при. 40-95 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Григорьев А. И. Федотова О. Я.

Лабораторный практикум по технологии пластических масс. Ч. 2, М., "Высшая школа", 1977, с ° 53.

2. Авторское свидетельство СССР

9 717093, кл. С 08 J 3/20, 1980 (прототип) .