PL218775B1 - Sposób wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowo-formaldehydowych - Google Patents

Sposób wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowo-formaldehydowych

Info

Publication number
PL218775B1
PL218775B1 PL395809A PL39580911A PL218775B1 PL 218775 B1 PL218775 B1 PL 218775B1 PL 395809 A PL395809 A PL 395809A PL 39580911 A PL39580911 A PL 39580911A PL 218775 B1 PL218775 B1 PL 218775B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
melamine
reaction
methanol
formaldehyde
formaldehyde resins
Prior art date
Application number
PL395809A
Other languages
English (en)
Other versions
PL395809A1 (pl
Inventor
Beata Kuźniar
Jacek Lubczak
Mariusz Rzucidło
Anna Wronka
Original Assignee
Rzucidło Mariusz Specialized Ind Chemicals Specjalistyczna Chemia Przemysłowa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rzucidło Mariusz Specialized Ind Chemicals Specjalistyczna Chemia Przemysłowa filed Critical Rzucidło Mariusz Specialized Ind Chemicals Specjalistyczna Chemia Przemysłowa
Priority to PL395809A priority Critical patent/PL218775B1/pl
Publication of PL395809A1 publication Critical patent/PL395809A1/pl
Publication of PL218775B1 publication Critical patent/PL218775B1/pl

Links

Landscapes

  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowe - formaldehydowych stosowanych zwłaszcza jako dodatki do lakierów używanych w przemyśle meblarskim oraz jako impregnaty - głównie papieru i włókna szklanego.
Znane sposoby syntezy metoksylowanych żywic melaminowo - formaldehydowych polegają najczęściej na reakcjach melaminy z formaldehydem, a następnie na reakcji wytworzonych hydroksymetylowych pochodnych z nadmiarem alkoholi takich jak metanol, butanol, heksanol itp. W zależności od wyjściowego stosunku molowego reagentów, tj. melaminy i formaldehydu otrzymuje się hydroksymetylowe pochodne melaminy o różnym stopniu podstawienia atomów wodoru grupami hydroksymetylowymi, które następnie eteryfikuje się stosując zmienne ilości alkoholu. Otrzymuje się w ten sposób żywice o różnym stopniu podstawienia grupami alkoksylowymi. W literaturze patentowej syntezę tego typu związków przedstawiają najczęściej patenty opisujące osobno reakcje hydroksymetylowania i eteryfikacji.
Przykładowo metodą znaną z opisu patentowego GB 648481 otrzymuje się metoksymetylowaną melaminę w reakcji 3,3 mola formaldehydu na 1 mol melaminy prowadzonej w środowisku wodnym o pH = 6,3. Reakcję prowadzi się w temperaturze 100°C w ciągu 3,5 min. Otrzymany produkt -tris(hydroksymetylo)melaminę miesza się następnie z metanolem i ogrzewa do temperatury 64°C, przy pH = 6,3. Zmetylowaną hydroksymetylową pochodną po odfiltrowaniu otrzymuje się jako ciecz o lepkości 1290-1760 cP.
Z opisu patentu EP0142628 wynika, że heksakis(hydroksymetylo)melaminę można otrzymać w reakcji 25,2 g melaminy z 527 g 40% formaliny w obecności ługu sodowego w temperaturze 70°C przy pH = 7,5 w ciągu 20 min. Po zakończeniu reakcji wytrąca się otrzymany produkt a następnie poddaje się reakcji z 15-25 molowym nadmiarem metanolu przy pH = 2,5-4,5.
Z kolei znany z opisu patentu CA 1090802 sposób otrzymywania metoksylowanych żywic melaminowo-formaldehydowych polega na tym, że mieszaninę 800 g metanolu, 2,2 g węglanu sodu i 742 g paraformaldehydu ogrzewa się do temperatury 60-62°C, a następnie wprowadza się 630 g melaminy. Mieszaninę ogrzewa się do temperatury 75-80°C i utrzymuje w tych warunkach przez godzinę. Następnie dodaje się jeszcze 1600 g metanolu, oziębia do temperatury 50°C i dodaje 150 g 70% kwasu azotowego. Po zakończeniu reakcji i oziębieniu całości do temperatury 30°C, zawartość zobojętnia się wodorotlenkiem sodu, a nadmiar metanolu oddestylowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt zawiera ok. 0,12 mola nieprzereagowanych grup hydroksymetylowych. Podobne przepisy prowadzenia procesu proponują patenty GB 1030268, GB 1232031, GB 1501787 i US 4408045.
Wskazane powyżej, znane z literatury patentowej sposoby otrzymywania eteryfikowanych żywic melaminowo-formaldehydowych są niekorzystne ze względu na wieloetapowość procesu i operacji oczyszczania. Otrzymane w pierwszym etapie hydroksymetylowe pochodne melaminy wymagają wyodrębniania, czyli całkowitego wytrącenia z mieszaniny poreakcyjnej i wysuszenia. Podstawowe trudności wynikają tu z tego, że otrzymane pochodne tworzą bardzo często z wodą powoli odsączającą się masę o konsystencji pasty, która pozostawiona do suszenia ulega skamienieniu. Z kolei suszenie należy prowadzić w niskiej temperaturze, nie wyższej niż 30-35°C, najlepiej pod zmniejszonym ciśnieniem, gdyż ogrzanie produktu do wyższej temperatury powoduje rozkład nietrwałych hydroksymetylowych pochodnych melaminy i zmianę składu produktów. Ogrzewanie w trakcie suszenia może powodować częściową kondensację produktu, wskutek czego staje się on nierozpuszczalny w metanolu i innych alkoholach. Używanie jako katalizatora wodorotlenku sodu sprawia, że pozostaje on w półprodukcie.
Z kolei z patentu DE 1020005058855 znany jest sposób wytwarzania eteryfikowanych żywic melaminowo-formaldehydowych, w którym najpierw kondensuje się melaminę z formaldehydem przy nadmiarze molowym formaldehydu wynoszącym 1 : 6 - 15, przy czym reakcję prowadzi się przy pH > 7. W następnym etapie prowadzi się eteryfikację związku pośredniego otrzymanego wcześniej produktu alkoholami C1-C20, przy pH < 4,5 po czym produkt destyluje się w celu usunięcia metanolu.
Wskazany sposób prowadzi do otrzymania produktu o dużej zawartości grup hydroksymetylowych, a po reakcji z metanolem - do uzyskania stałych metoksymetylowych pochodnych melaminy, których dalsze zastosowanie w przemyśle lakierniczym nie jest możliwe.
Z patentu US 4223141 znany jest sposób wytwarzania żywic melaminowo - formaldehydowych eteryfikowanych metanolem, przy czym reakcję kondensacji prowadzi się przy stosunku molowym melamina: formaldehyd wynoszącym 1 : 6,5 do 1 : 8, w czasie 1,5 do 5 godzin w temperaturze
PL 218 775 B1
- 85°C, a następnie w reakcji eteryfikacji otrzymanego wcześniej produktu metanolem stosując nadmiar 30 moli metanolu na 1 mol melaminy w temperaturze od 30°C do 60°C, w obecności mocnego kwasu. Lepkość otrzymanego produktu nie przekracza 20 Pa · s, co w przypadku jego zastosowania jako dodatku do lakierów miałoby niekorzystny wpływ na rozlewność lakieru.
Znane są również sposoby otrzymywania metoksylowanych żywic melaminowo - formaldehydowych metodą jednoetapową. Przykładowo patent US 6579964 zaleca jednoetapową, ale dość złożoną, metodę otrzymywania eteryfikowanych żywic melaminowo - formaldehydowych. Do reakcji stosuje się 39% formalinę, melaminę i wodorotlenek sodu jako katalizator reakcji. Najpierw reakcje ogrzewa się w ciągu 5 min do temperatury 95°C i utrzymuje w tym stanie 10 minut, a następnie szybko chłodzi, dodaje metanol przy pH = 6,3 i prowadzi eteryfikację w temperaturze 50°C. Reakcje za3 trzymuje się przez dodanie 40 cm3 2 M roztworu NaOH w celu zobojętnienia kwasu. Z mieszaniny poreakcyjnej usuwa się wodę i metanol przez destylację w wyparce w temperaturze 60°C, a otrzymany produkt rozcieńcza wodą do tego stopnia, aby uzyskać 75% roztwór wodny.
Wskazany jednoetapowy proces ma tę wadę, że czas otrzymywania hydroksymetylowej pochodnej wynosi tylko 10 min, co podczas syntezy napotyka na trudności związane z szybkim - w ciągu 5 min, ogrzaniem i szybkim schłodzeniem mieszaniny przed dodaniem metanolu. Takie warunki prowadzenia reakcji sprawiają znaczne problemy w trakcie jej realizacji w skali przemysłowej, ze względu na bezwładność aparatury technologicznej.
Celem wynalazku jest opracowanie jednoetapowej metody wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowo - formaldehydowych pozbawionej wskazanych powyżej niedogodności i łatwej do wykorzystania w warunkach przemysłowych.
Sposób otrzymywania metoksylowanych żywic melaminowo - formaldehydowych, według wynalazku, polega na tym, że reakcję melaminy z formaldehydem prowadzi się przy stosunku molowym reagentów wynoszącym 1 : 5 - 6 w temperaturze 50 - 90°C, korzystnie 50 - 60°C, w obecności trietyloaminy jako katalizatora, użytej w ilości zapewniającej pH środowiska reakcji w zakresie 8,0 - 9,0, korzystnie 8,5 - 8,8, w czasie 30 - 90 min, po czym do środowiska reakcji wprowadza się metanol w ilości 10 - 18 cz. molowych na 1 mol melaminy, korzystnie 15 - 17 cz. molowych i kwas azotowy, jako katalizator, użyty w ilości zapewniającej pH środowiska reakcji w zakresie 5,0 - 6,0, korzystnie 5,5, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 50 - 70°C, korzystnie 55°C, w czasie 30 - 240 min.
W wyniku reakcji otrzymuje się metoksymetylową pochodną melaminy podstawioną 3 - 5 grupami metoksylowymi.
Metoda według wynalazku pozwala na prowadzenie procesu w jednym układzie reakcyjnym z możliwością regulacji czasu hydroksymetylowania, co umożliwia łatwe dostosowanie czasu reakcji do warunków przemysłowych. Dodatkowe zalety metody według wynalazku to możliwość łatwego usunięcia trietanoloaminy - katalizatora hydroksymetylowania oraz zagospodarowania destylatu złożonego z wody i metanolu, które można rozdzielić przez rektyfikację i metanol zawrócić do reakcji.
Przedmiot wynalazku jest bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1. Do kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termometr i chłodnicę zwrotną wprowadzono 138,7 g formaliny o stężeniu 48% i za pomocą trietyloaminy doprowadzono pH mieszaniny do wartości 8,7. Dodano 55,4 g melaminy i mieszając ogrzewano w temperaturze 55°C Po roztworzeniu melaminy reakcję prowadzono do momentu, aż mieszanina reakcyjna zaczęła mętnieć (wypada biały osad hydroksymetylowej pochodnej melaminy). Czas reakcji wynosił 40 min od momentu roztworzenia melaminy. Następnie dodano 240 g metanolu i stężony kwas azotowy tak, aby uzyskać pH = 5,2 i prowadzono reakcję w temperaturze 55°C przez 45 min. Po zakończeniu reakcji do mieszaniny poreakcyjnej dodano trietyloaminę do uzyskania pH 7,7-8,0. Wodę oraz nadmiar metanolu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Jako produkt otrzymuje się klarowną, gęstą, syropowatą ciecz nieograniczenie rozpuszczalną w wodzie o zawartości nielotnych składników 85%. Produkt zawierający 35,7% grup metoksylowych ma następujące właściwości w temperatu3 rze 20°C: gęstość 1,238 g/cm3, lepkość 2,52 Pa · s, zawartość wolnego formaldehydu 0,7%.
P r z y k ł a d 2. Do kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termometr i chłodnicę zwrotną wprowadzono 1200 g formaliny o stężeniu 45% i za pomocą trietyloaminy doprowadzono pH mieszaniny do wartości 8,6. Dodano 454 g melaminy i mieszając ogrzewano w temperaturze 60°C w ciągu 30 min od momentu roztworzenia melaminy. Następnie dodano 1958 g metanolu oraz kwas azotowy o stężeniu 65% obj. do pH = 5,9 i prowadzono reakcję w temperaturze 55°C przez 70 min. Po zakończeniu reakcji mieszaninę poreakcyjną zobojętniono 40% roztworem wodorotlenku sodu do uzyskania pH = 7,5 - 8,0. Wodę oraz nadmiar metanolu oddestylowano pod zmniejszonym
PL 218 775 B1 ciśnieniem. Jako produkt otrzymano klarowną, gęstą, syropowatą ciecz nieograniczenie rozpuszczalną w wodzie o zawartości nielotnych składników 97%. Produkt o zawartości 32,2% grup metoksylowych rozcieńczony wodą, do stężenia 70% mas., ma następujące właściwości w temperaturze 20°C: 3 gęstość 1,214 g/cm , lepkość 2,84 Pa · s, zawartość wolnego formaldehydu 1,4%.
P r z y k ł a d 3. Do kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termometr i chłodnicę zwrotną wprowadzono 600 g formaliny o stężeniu 47% i za pomocą trietyloaminy doprowadzono pH mieszaniny do wartości 8,6. Dodano 218 g melaminy i mieszając ogrzewano w temperaturze 50°C. Po roztworzeniu melaminy reakcję prowadzono do momentu, aż mieszanina reakcyjna zaczęła mętnieć (wypada biały osad hydroksymetylowej pochodnej melaminy). Czas reakcji wynosił 30 min od momentu roztworzenia melaminy. Następnie dodano 960 g metanolu oraz kwas azotowy o stężeniu 65% obj. do uzyskania pH = 5,4 i prowadzono reakcję w temperaturze 55°C przez 80 min. Po zakończeniu reakcji mieszaninę poreakcyjną zadano 40% roztworem wodorotlenku sodu do uzyskania pH = 8,6. Wodę oraz nadmiar metanolu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt o zawartości 34,8% grup metoksylowych ma postać klarownej, gęstej, syropowatej cieczy nieograniczenie rozpuszczalnej w wodzie o zawartości nielotnych składników 84,5%. Produkt ma następujące 3 właściwości w temperaturze 20°C: gęstość 1,242 g/cm3, lepkość 2,82 Pa · s, zawartość wolnego formaldehydu 1,4%.
P r z y k ł a d 4. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne, płaszcz grzejnochłodzący, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadzono 780 kg formaliny o stężeniu 46% i za pomocą trietyloaminy w ilości 0,40 kg doprowadzono pH mieszaniny do wartości 8,7. Dodano 250 kg melaminy i mieszając ogrzewano w temperaturze 50°C. Melamina roztworzyła się w formalinie w ciągu 10 minut liczonych od momentu osiągnięcia przez układ temperatury 50°C. Reakcję z formaliną prowadzono jeszcze przez 20 minut. Wprowadzono następnie 1100 kg metanolu oraz 1,9 kg kwasu azotowego o stężeniu 55% obj. do uzyskania pH = 5,2. Następnie ogrzano mieszaninę reakcyjną do 55°C i prowadzono reakcję w tej temperaturze przez 3 godziny. Po zakończeniu reakcji zobojętniono układ reakcyjny za pomocą 1,65 kg 40% wodorotlenku sodu do pH = 8,7. Następnie oddestylowano nadmiar metanolu i wody pod zmniejszonym ciśnieniem 40 - 20 mm Hg. Otrzymano bezbarwny, klarowny produkt zawierający 32,1% grup metoksylowych, o nieograniczonej rozpuszczalności w wodzie oraz na3 stępujących właściwościach 88% roztworu wodnego w temperaturze 20°C: gęstość 1,261 g/cm3, lepkość 8,37 Pa · s, zawartość wolnego formaldehydu 1,3%.

Claims (1)

  1. Sposób otrzymywania metoksylowanych żywic melaminowo - formaldehydowych, w reakcji melaminy z formaldehydem, a następnie reakcji wytworzonych hydroksymetylowych pochodnych melaminy z metanolem, znamienny tym, że reakcję melaminy z formaldehydem prowadzi się przy stosunku molowym reagentów wynoszącym 1 : 5 - 6 w temperaturze 50 - 90°C, korzystnie 50 - 60°C, w obecności trietyloaminy jako katalizatora, użytej w ilości zapewniający pH środowiska reakcji w zakresie 8,0 - 9,0, korzystnie 8,5 - 8,8, w czasie 30 - 90 min, po czym do środowiska reakcji wprowadza się metanol w ilości 10 - 18 cz. molowych na 1 mol melaminy, korzystnie 15 - 17 cz. molowych i kwas azotowy, jako katalizator, użyty w ilości zapewniającej pH środowiska reakcji w zakresie 5,0 - 6,0, korzystnie 5,5, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 50 - 70°C, korzystnie 55°C, w czasie 30 - 240 min.
    Departament Wydawnictw UPRP
PL395809A 2011-08-01 2011-08-01 Sposób wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowo-formaldehydowych PL218775B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395809A PL218775B1 (pl) 2011-08-01 2011-08-01 Sposób wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowo-formaldehydowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395809A PL218775B1 (pl) 2011-08-01 2011-08-01 Sposób wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowo-formaldehydowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL395809A1 PL395809A1 (pl) 2013-02-04
PL218775B1 true PL218775B1 (pl) 2015-01-30

Family

ID=47632529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL395809A PL218775B1 (pl) 2011-08-01 2011-08-01 Sposób wytwarzania metoksylowanych żywic melaminowo-formaldehydowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218775B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL395809A1 (pl) 2013-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2478734A1 (en) Ketone-aldehyde resins, process for preparing them, and their use
US20140179838A1 (en) Multifunctional melamine epoxy resins, methylols and amines
JP5371438B2 (ja) 高い固体含有率および低い粘度を有するエーテル化メラミン−ホルムアルデヒド縮合物
US9499498B2 (en) Process for the preparation of triazine carbamates
US3322762A (en) Production of hexamethylol-melamine and hexakis (methoxy-methyl) melamine
TWI606072B (zh) 製造縮合樹脂之方法及其用途
US2715619A (en) Process for manufacturing alkylated
CN103370349B (zh) 制备缩合树脂的方法
EP1817354A1 (en) Hydroxy-aromatic compound, process for the preparation thereof, and use of the compound
CN102731420B (zh) 一种甲基胍胺的制备方法
US2995551A (en) Organic nitrogenous quaternary phosphorus compounds and method of making the same
KR100449883B1 (ko) 메틸화 멜라민의 제조방법
CA1163632A (en) Process for the manufacture of partially etherified methylolmelamines
KR100468640B1 (ko) 고 순도 멜라민 유도체의 제조방법
JP4206909B2 (ja) トリアジン変性ノボラック型フェノール樹脂の製造方法
KR100244884B1 (ko) 내수성 및 경화성이 우수한 메틸화 멜라민 수지 및 그의제조방법
JPS645583B2 (pl)
US2449520A (en) 3, 5-diamino-4-hydro-thiotriazine-1-dioxide resins
EP3390477B1 (en) Process for manufacturing solutions of alkylated amino formaldehyde resins having a low free formaldehyde content
JPS582317A (ja) アルキルエ−テル化アミノ樹脂の製造方法
RU2242484C2 (ru) Способ получения водорастворимой ацетоноформальдегидной смолы
KR100374772B1 (ko) 저점도 메톡시 메틸 멜라민 수지의 제조방법
JPH08283364A (ja) メチル化メラミン樹脂の製造方法
PL180623B1 (pl) Sposób wytwarzania hydroksymetyloketonów i ich pochodnych
UA68807A (en) Method for preparing water-soluble acetone-formaldehyde resin

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140801