Спосіб одержання сечовино-формальдегідної смоли

Изобретение относится к области полимерных органических соединений, в частности к получению мочевиноформальдегидной смолы, применяемой в качестве связующего в деревообрабатывающей промышленности. Известен способ получения мочевиноформальдегидной смолы и путем непрерывной конденсации при температуре кипения мочевины и формальдегида при мольном соотношении 1 : 2,3 - 1 : 1,5 при постоянном уменьшающемся pH среды от 8,5 до 4,0 в присутствии 0,083 моль аммиака на 1моль первоначально загруженной мочевины (А.с. СССР №451251, кл. C08G12/12, 1974). В результате осуществления этого способа получают смолу со значительным содержанием формальдегида и недостаточной механической прочностью. Близким к решению поставленной задачи является способ получения мочевиноформальдегидной смолы путем конденсации мочевины и формальдегида сначала при их мольном соотношении 1 : 2 и 80 - 85°C при pH 7,0 - 7,4 затем при pH 4,8 - 5,8 до вязкости 15 50мП, после чего добавляют мочевину до соотношения ее к формальдегиду 1 : 1,8 - 1,9 и конденсацию ведут в кислой среде до достижения вязкости 35 - 80мП, доводят pH до 5,3 - 6,5, добавляют мочевину до соотношения с формальдегидом 1 : 1,0 - 1,3 с последующим снижением температуры до 35 - 38°C и доведении pH до 7,0 - 8,0 (Патент СССР №1454254, кл. C08G12/12, 1983). Однако при использовании мочевиноформальдегидной смолы, полученной по известной технологии, в производстве древесно-стружечных плит не исключается выделение формальдегида в процессе переработки и из готовых плит. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ получения мочевиноформальдегидной смолы так, чтобы изменение условий ступенчатой конденсации мочевины и формальдегида, способствовали связыванию свободного формальдегида, метилольных групп, что позволило бы полностью исключить или до минимума уменьшить содержание в смоле свободного формальдегида. Поставленная задача решается способом получения мочевиноформальдегидной смолы конденсацией мочевины и формальдегида в переменной среде при нагревании, в котором, согласно изобретению, мочевину и 37 - 50% - ный формальдегид конденсируют в мольном соотношении 1 : (3 - 6) в щелочной среде при pH 9,0 9,5 до содержания свободного формальдегида не более 10%, затем ведут последовательную конденсацию в кислой среде при pH 4,0 - 4,5 и, с дополнительным количеством мочевины, в щелочной среде при pH 9,0 - 9,5, сначала при мольном соотношении мочевины и формальдегида равном 1 : (2,0 - 1,45) до содержания свободного формальдегида не более 1%, затем до мольного соотношения 1 : (1,0 - 1,3). Изменение мольного соотношения и pH среды на стадиях конденсации углубляет процесс конденсации, способствует образованию разветвленной структуры полимерного соединения за счет практически полного связывания свободного формальдегида и метилольных гр упп. Мочевиноформальдегидная смола, полученная по предложенному способу, обладает технологическими характеристиками, соответствующими ГОСТ и улучшенными санитарно-гигиеническими характеристиками: содержание формальдегида составляет 0 - 0,04%. Способ иллюстрируется примерами, в которых загрузки приведены в пересчете на 100% - ный продукт. Пример 1. В колбу емкостью 1000мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 202,5г (6,75моль) 37% го формальдегида, 45% - ным раствором щелочи доводят pH до 9,0 и загружают 101,26г (1,68 моля) мочевины. Мольное соотношение мочевина : формальдегид составляет 1 : 4. Реакционную массу нагревают до 80 - 85°C при размешивании и pH 9,0 выдерживают 1,5 - 2,0ч до содержания свободного формальдегида не более 10%. После чего pH среды снижают до pH = 4,0, выдерживают 30мин и загружают щелочь до pH 9,0 и вторую порцию мочевины 178,37г (2,97 моля). Мольное, соотношение мочевины и формальдегида 1 : 1,45. Реакционную массу выдерживают до содержания свободного формальдегида 1%, а затем загружают третью порцию мочевины в количестве 25,23г (0,42 моля) и ведут реакцию до полного отсутствия или следов формальдегида. Готовую смолу охлаждают и выгружают. Получают 860,2г смолы, что составляет 2,79г/г мочевины. Условия осуществления способа по примерам 2 4 приведены в табл.1, качество мочевиноформальдегидной смолы - в табл.2.