Спосіб одержання карбонату кальцію, що містить карбамідоформальдегідний полімер

Реферат: Винахід належить до способу одержання порошку карбонату кальцію, модифікованого карбамідоформальдегідними полімерами (КФП), і може бути застосований у виробництві пластмас, паперу та гумовій промисловості. В основу винаходу поставлена задача - удосконалити спосіб одержання порошку карбонату кальцію з КФП з високою адгезією до органічних складових. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі одержання порошку карбонату кальцію, що містить КФП, відповідно винаходу, модифікування карбонату кальцію карбамідоформальдегідним полімером здійснюють в розчині неорганічної солі кальцію, згідно з винаходом, відбувається спочатку поліконденсація карбамідоформальдегідних полімерів при температурі 18-22 °C протягом 35-40 хвилин при рН=2-2,5, а потім одночасне осадження карбонату кальцію карбонатом натрію та подальша поліконденсація карбамідоформальдегідного полімеру протягом 50-60 хвилин при рН=10,5-11. Порошок карбонату кальцію, що містить карбамідоформальдегідний полімер, може бути використаний у виробництві пластмас, паперу, полімерів, шинній промисловості. UA 112200 C2 (12) UA 112200 C2 UA 112200 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу одержання хімічно осадженого карбонату кальцію, модифікованного карбамідоформальдегідними полімерами, і може бути застосований у виробництві полімерних матеріалів. Відомий спосіб, згідно з яким готують кислу колоїдну суспензію діоксиду титану, проводять поліконденсацію карбаміду та формальдегіду в слабокислому середовищі при рН=3,6-4,6 у суспензії колоїдного діоксиду титану протягом 2-2,5 годин, при цьому суспензію кислого колоїдного діоксиду титану вводять у реакційну суміш через 25-30 хвилин після початку реакції, 7 не припиняючи її. [Пат. 41642 Україна, MПK C08G12/12. Спосіб одержання карбамідоформальдегідного полімеру, що містить частки діоксиду титану [Текст] / Шапа М.М., Мельников Б.1., Комаров В.П., Зонтов О.В., Додатко В.Ф. - № 2000127111, заявл. 11.12.01, опубл. 17.09.01, бюл. № 8.] (аналог). Недоліками даного способу є складність технологічного процесу, обумовлена необхідністю використання колоїдної вихідної речовини, для підтримання якої у колоїдному стані необхідні жорсткі технологічні умови. Крім цього, наповнювач, що містить діоксид титану, є досить дорогим. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, по технічній суті та досягнутому результату є спосіб одержання карбамідоформальдегідного полімеру, що містить частинки карбонату кальцію, який включає модифікування карбамідоформальдегідного полімеру шляхом полімеризації КФП у розчині солі кальцію при рН=2-2,5, температурі 20-70 °C протягом 2-2,5 годин з наступним введенням розчину карбонату натрію при мольному співвідношенні 2 2 Са :СО3 =1:1+1,5. [Пат. 92874 Україна, МПК C01F 11/00, C08G 12/00. Спосіб одержання карбамідоформальдегідного полімеру, що містить частки карбонату кальцію [Текст] / Архипова В.В., Мельников Б.I. (Україна); заявник та патентовласник ДВНЗ УДХТУ. - № а 2010 00015; заявл. 10.09.10; опубл. 10.12.10, Бюл. №23.-4 с.](прототип) Недоліками прототипу є утворення зшитого КФП при рН=2-2,5, що складається з коротких ланцюгів метиленсечовини, які мають низьке споріднення до полімерних матеріалів [Виршпа З. Аминопласты [Текст] / З. Виршпа, Я Бжезинский. – М.: Химия, 1972. – с. 53]. Також недоліком є те, що реакція проводиться у великому реакційному об'ємі, для підтримання кислого середовища якого необхідна велика кількість соляної кислоти. В основу винаходу поставлена задача - удосконалити спосіб одержання карбонату кальцію, що містить КФП, за рахунок утворення КФП з метилольними групами, яку мають високу спорідненість до полімерних матеріалів. Поставлена задача вирішується у відомому способі одержання КФП, що містить частинки карбонату кальцію, який включає модифікування КФП карбонатом кальцію в розчині неорганічної солі кальцію, відповідно винаходу процес ведуть у дві стадії: 1) спочатку відбувається поліконденсація карбамідоформальдегідних полімерів у невеликому об'ємі розчину хлориду кальцію при температурі 18-22 °C протягом 35-40 хвилин при рН=2-2,5, при цьому утворюється високодисперсний порошок КФП; 2) подальша поліконденсація карбамідоформальдегідного полімеру при рН=10,5-11 протягом 50-60 хвилин з одночасним осадженням карбонату кальцію карбонатом натрію, при цьому утворюється високодисперсний порошок карбонату кальцію, що містить КФП з метилольними групами [Виршпа З. Аминопласты [Текст] / З. Виршпа, Я Бжезинский. – М.: Химия, 1972. – с. 38]. Наводимо приклади конкретного виконання запропонованого винаходу: Приклад 1. Готують розчин неорганічної солі кальцію, наприклад хлориду кальцію з + концентрацією 1 моль/л (по іонах Са ), для чого розчиняють у воді 111 г СаСl2, об'єм розчину доводять до 1000 мл. Окремо готують розчин карбонату натрію, для чого розчиняють у воді 106 г Na2СО3, об'єм доводять до 1 л. Заливають 50 мл кальційвмісного розчину у реактор з мішалкою та водяним холодильником, додають 3 г карбаміду, 4,7 мл 37 %-ого формаліну, доводять рН до 2,0 за допомогою соляної кислоти і перемішують при температурі 20 °C протягом 40 хвилин. Потім додають розчин карбонату натрію та витримують розчин при перемішуванні протягом 60 хвилин, внаслідок чого відбувається осадження карбонату кальцію та подальша поліконденсація карбамідоформальдегідного полімеру. Цей продукт фільтрується, сушиться при температурі 95 °C. Отримують продукт, у якому масове співвідношення карбонату кальцію до карбамідоформальдегідного полімеру складає 1:1. Приклад 2. Аналогічно прикладу 1, але беруть реагенти у іншому співвідношенні. Готують розчин неорганічної солі кальцію, наприклад, хлориду кальцію з концентрацією 0,5 моль/л (по 2+ іонах Са ), для чого розчиняють у воді 55,5 г СаСl2, об'єм розчину доводять до 1000 мл. Заливають 75 мл цього розчину у реактор з мішалкою та водяним холодильником, додають 1,5 г карбаміду, 2,3 мл 37 % -ого формаліну, доводять рН до 2,0 за допомогою соляної кислоти і 1 UA 112200 C2 5 перемішують при температурі 20 °C протягом 40 хвилин. Після цього додають розчин карбонату натрію, отриманий розчиненням у воді 53 г карбонату натрію та доведенням об'єму розчину до 1 л, та витримують розчин при перемішуванні протягом 60 хвилин. Отриманий продукт фільтрують, сушать при температурі 95 °C. Співвідношення карбонату кальцію до полімеру складає 2:1 по масі. Отримують легкорозсипчастий білий порошок з частинками округлої форми розміром 1-6 мкм. Порошок карбонату кальцію, що містить карбамідоформальдегідний полімер, може бути використаний у виробництві пластмас, паперу, полімерів, шинній промисловості. 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Спосіб одержання карбонату кальцію, що містить карбамідоформальдегідний полімер (КФП), що включає модифікування порошку карбонату кальцію КФП в розчині хлориду кальцію, який відрізняється тим, що спосіб ведуть у дві стадії: 1) спочатку поліконденсація карбамідоформальдегідного полімеру у невеликому об’ємі розчину хлориду кальцію при температурі 18-22 °C протягом 35-40 хвилин при рН=2-2,5, при цьому утворюється високодисперсний порошок КФП; 2) подальша поліконденсація карбамідоформальдегідного полімеру протягом 50-60 хвилин з одночасним осадженням карбонату кальцію карбонатом натрію, при цьому утворюється високодисперсний порошок карбонату кальцію, що містить КФП з метилольними групами. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2