PL233957B1 - Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych - Google Patents
Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych Download PDFInfo
- Publication number
- PL233957B1 PL233957B1 PL409754A PL40975413A PL233957B1 PL 233957 B1 PL233957 B1 PL 233957B1 PL 409754 A PL409754 A PL 409754A PL 40975413 A PL40975413 A PL 40975413A PL 233957 B1 PL233957 B1 PL 233957B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- urea
- melamine
- formaldehyde
- production
- formaldehyde resins
- Prior art date
Links
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 title claims description 50
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title description 12
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 131
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 claims description 94
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 87
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 87
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 38
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 29
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 29
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 12
- -1 inorganic bases Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 6
- GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WZOFPLAEIUNSNG-UHFFFAOYSA-N NC(=O)N.NC(=O)N.NC(=O)N.C=CC.C=CC Chemical compound NC(=O)N.NC(=O)N.NC(=O)N.C=CC.C=CC WZOFPLAEIUNSNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- ZUTJDJAXWKOOOI-UHFFFAOYSA-N ethylene diurea Chemical compound NC(=O)NCCNC(N)=O ZUTJDJAXWKOOOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N imidazolidin-2-one Chemical compound O=C1NCCN1 YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 5
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims description 3
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims description 3
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 10
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 7
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 6
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Chemical class 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G14/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/04—Layered products comprising a layer of synthetic resin as impregnant, bonding, or embedding substance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
- C08G12/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
- C08G12/12—Ureas; Thioureas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
- C08G12/30—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with substituted triazines
- C08G12/32—Melamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
- C08G12/34—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds and acyclic or carbocyclic compounds
- C08G12/36—Ureas; Thioureas
- C08G12/38—Ureas; Thioureas and melamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G14/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
- C08G14/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
- C08G14/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
- C08G14/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols and monomers containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G14/10—Melamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08L61/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
- C08L61/28—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
- C09J5/02—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych (MUF = melamine-urea-formaldehyde [ang.]) drogą trójstopniowej reakcji formaldehydu, mocznika i melaminy.
Z WO-A-2009/080798 znany jest ciągły sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych (MUF) o zawartości melaminy od 0,1 do 15% wag., w którym w etapie a) wytwarza się mieszaninę związku aminowego (mocznika lub melaminy) z wodnym roztworem formaldeh ydu, następnie w etapie b) dodaje się katalizator i w etapie c) w reaktorze pracującym w sposób ciągły, np. w reaktorze rurowym, prowadzi się kondensację. W ewentualnym etapie d) można potem dodać kolejny związek aminowy, taki sam, jak w etapie a) lub inny. Aby w tym procesie wytwarzać kleje MUF o zawartości melaminy do 0,9% wag., związkiem aminowym w etapie a) musi być mocznik, a składnikiem aminowym w etapie d) - melamina Dodawanie melaminy w późniejszym etapie wytwarzania klejów MUF jest niekorzystne, gdyż takie kleje wolniej utwardzają się. Ujemny wpływ później dodawanej melaminy jest znany przykładowo z G. E. Troughton, S. Chow, Holzforschung, 1975, str. 214 do 217. Tym sposobem nie można wytwarzać klejów MUF zawierających do 0,9% wag. melaminy, w których melamina byłaby obecna już w fazie kondensacji (etap c).
Z US-A-4 536 245 znane są żywice MUF o niskim stopniu emisji formaldehydu, które zawierają 0,15 do 40% wag. melaminy i cechują się stosunkiem molowym formaldehydu do mocznika od 1,3:1 do 0,9:1 Do znaczącego obniżenia emisji formaldehydu potrzeba jednak co najmniej 4% melaminy. Wytwarzanie żywic MUF prowadzi się w procesie składającym się z 1. etapu, w którym następuje metylolowanie mocznika i formaldehydu oraz ewentualnie melaminy w środowisku alka licznym,
2. etapu, w którym następuje kondensacja przy wartości pH od 6 do 8,3 z dodawaniem mocznika i melaminy, a w 3. etapie dodawanie zmiatacza, np. mocznika.
Wadą tego sposobu jest ilość melaminy do znaczącego obniżenia emisji formaldehydu.
Celem niniejszego wynalazku było zatem wyeliminowanie wyżej wymienionych wad.
Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, drogą reakcji, gdzie
a) reakcji poddaje się mocznik, który zawiera od 0 do 10% wag., jednego lub większej liczby modyfikowanych moczników z grupy obejmującej etylenomocznik, etylenodimocznik lub dipropylenotrimocznik albo guanaminy, takie jak benzoguanamina, albo amidy, takie jak kaprolaktam, formaldehydu i melaminy w obecności zasady przy wartości pH od 7,5 do 11, w temperaturze od 20 do 120°C i pod ciśnieniem od 0,1 do 10 barów,
b) następnie prowadzi się reakcję w obecności kwasu, który ewentualnie zawiera mocznik i od 0 do 10% wag. jednego lub większej liczby związków A wybranych z klas substancji obejmujących zmodyfikowane moczniki, takie jak etylenomocznik, etylenodimocznik, lub dipropylenotrimocznik, albo guanaminy, takie jak benzoguanamina, albo amidy, takie jak kaprolaktam, w temperaturze od 60 do 180°C i pod ciśnieniem od 0,1 do 10 barów i,
c) następnie dodaje się mocznik, który zawiera od 0 do 10% wag. jednego lub większej liczby związków A wybranych z klasy substancji modyfikowanych moczników albo guanamin albo amidów, charakteryzującego się tym, że etap b) prowadzi się przy wartości pH od 4,1 do 5,5 i tym, że żywice melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe zawierają do 0,9% wag. melaminy, w odniesieniu do całkowitej masy żywicy.
Korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że żywice melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe według wynalazku mają zawartość melaminy większą niż/równą 0,05% wag. i mniejszą niż/równą 0,9% wag., w odniesieniu do całkowitej masy żywicy. Korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że proces prowadzi się w połączonych ze sobą reaktorach.
Ponadto, korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że stosunek molowy formaldehydu do mocznika w etapie a) wynosi 1,5:1 do 4:1.
Korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że stosunek molowy formaldehydu do melaminy w etapie a) wynosi od 3000:1 do 50:1.
Korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że stosunek molowy formaldehydu do grup NH2 [formaldehyd: (2xmocznik + 3xmelamina)] w etapie a) wynosi od 0,8:1 do 2:1.
PL 233 957 B1
Korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że stosunek molowy formaldehydu, ewentualnie z dodatkiem jednego lub większej liczby związków A, do mocznika w etapie b) wynosi 1,4:1 do 4:1.
Ponadto, korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że stosunek molowy formaldehydu do mocznika w etapie c) wynosi 0,7:1 do 1,5:1.
Korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że jako kwasy stosuje się kwasy organiczne z grupy obejmującej kwas mrówkowy, kwas octowy lub kwas maleinowy, albo kwasy nieorganiczne z grupy obejmującej kwas azotowy lub kwas siarkowy, korzystnie kwasy organiczne z grupy obejmującej kwas mrówkowy, kwas octowy lub kwas maleinowy, szczególnie korzystnie kwas mrówkowy.
Ponadto, korzystny jest sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, który charakteryzuje się tym, że jako związki alkaliczne, takie jak zasady nieorganiczne stosuje się przykładowo wodorotlenki metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, takie jak wodorotlenek sodu, węglany metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, albo organiczne aminy, przykładowo aminy trzeciorzędowe, takie jak tributyloamina, trietyloamina, albo trzeciorzędowe alkanoloaminy, takie jak trietanoloamina, metylodietanoloamina albo ich mieszaniny, korzystnie wodne roztwory wodorotlenków metali alkalicznych i trietanoloaminę, szczególnie korzystnie ług sodowy.
Wynalazek można zrealizować w następujący sposób:
W etapie a) można przygotować wsad mocznika, który zawiera 0 do 10% wag. jednego lub większej liczby związków A (poniżej określany jako „mocznik/mieszanina moczników”), formaldehydu i melaminy lub dodawać je w dowolnej kolejności i poddać reakcji przy wartości pH od 7,5 do 11, korzystnie 8 do 10,5, szczególnie korzystnie 8,5 do 10. Wartość pH można korygować przez dodawanie zasady w jednym lub w większej liczbie punktów czasowych w trakcie tej reakcji. Zazwyczaj wartość pH ustala się na początku reakcji i ewentualnie koryguje przez dodawanie zasady. Mocznik/mieszaninę moczników i formaldehyd można również stosować jako prekondensat formaldehyd-mocznik/mieszanina moczników.
W sposobie, w etapie a) można przygotować wsad formaldehydu z zasadą, a następnie dodawać mocznik/mieszaninę moczników.
Ponadto w etapie a) do przygotowanego wsadu mocznika/mieszaniny moczników można dodawać mieszaninę formaldehydu i zasady.
W obu wariantach, w etapie a) melaminę można wprowadzać do mieszaniny reakcyjnej w dowolnym momencie.
Reakcję w etapie a) prowadzi się zazwyczaj w temperaturze 20 do 120°C, korzystnie 20 do 110°C, szczególnie korzystnie 20 do 95°C, zwłaszcza 60 do 90°C i pod ciśnieniem od 0,1 do 10 barów, korzystnie 0,5 do 5 barów, szczególnie korzystnie 0,9 do 1,5 bara, zwłaszcza pod ciśnieniem normalnym (pod ciśnieniem atmosferycznym). Dogodnie formaldehyd, zasadę lub mieszaninę formaldehydu i zasady ogrzewa się do wyżej wymienionej temperatury już przed połączeniem z mocznikiem/mieszaniną moczników i melaminą.
Następnie, w etapie b) dalszą reakcję mieszaniny reakcyjnej można prowadzić w obecności kwasu przy wartości pH od 4 do 5, 9, korzystnie 4,1 do 5,5, szczególnie korzystnie 4,2 do 5,3, zwłaszcza 4,5 do 5,2 i w temperaturze od 60 do 180°C, korzystnie 90 do 180°C, szczególnie korzystnie 100 do 150°C, zwłaszcza 110 do 140°C i pod ciśnieniem od 0,1 do 10 barów, korzystnie 0,5 do 5 barów, szczególnie korzystnie 0,9 do 1,5 bara, zwłaszcza pod normalnym ciśnieniem (pod ciśnieniem atmosferycznym). Przy tym lepkość mieszaniny reakcyjnej, która zazwyczaj wynosi od 10 do 5000 Pas, korzystnie od 100 do 2000 mPas, szczególnie korzystnie od 200 do 800 mPas, mierzona za pomocą wiskozymetru MCR 51 firmy Anton Paar, z układem pomiarowym typu płytka-stożek w temperaturze pokojowej (Thomas Mezger, Das Rheologie-Handbuch, Hannover, Vincentz, 2000, str. 203 i DIN EN ISO 3219:1994-10), można korygować czasem trwania reakcji, temperaturą i ciśnieniem.
W dowolnym punkcie czasowym podczas etapu b) można ewentualnie dodawać jedną lub większą liczbę porcji mocznika/mieszaniny moczników, przy czym zazwyczaj ilość mocznika/mieszaniny moczników dodawanych podczas etapu b) dobiera się tak, aby w odniesieniu do całkowitej ilości mocznika/mieszaniny moczników wynosiła 0 do 20% wag., korzystnie 0 do 15% wag., szczególnie korzystnie 0 do 10% wag.
Następnie dalszą przemianę mieszaniny reakcyjnej można prowadzić po dodaniu zasady w etapie c) przy wartości pH od 6,5 do 11, korzystnie 7 do 10, szczególnie korzystnie 7,5 do 9,5,
PL 233 957 B1 zwłaszcza 8 do 9, dodając mocznik/mieszaninę moczników w temperaturze od 30 do 120°C, korzystnie 40 do 100°C, szczególnie korzystnie 45 do 95°C, zwłaszcza 50 do 90°C i pod ciśnieniem od 0,1 do 10 barów, korzystnie 0,5 do 5 barów, szczególnie korzystnie 0,9 do 1,5 bara, zwłaszc za pod normalnym ciśnieniem (pod ciśnieniem atmosferycznym). Zazwyczaj korzystnie można ewentualnie częściowo usunąć pod próżnią rozcieńczalnik, taki jak woda, a następnie ponownie dodać mocznik/mieszaninę moczników w wyżej wymienionych warunkach temperatury i ciśnienia.
Dodawanie można prowadzić w taki sposób, że mocznik i ewentualnie związek A w postaci stałej albo jako roztwór miesza się z mieszaniną reakcyjną, bądź też dodaje w trakcie mieszania żywicę do roztworu mocznika, który ewentualnie zawiera związek A. Wymieszanie obu składników może odbywać się w temperaturze pokojowej, lub też w ten sposób, że z mocznikiem miesza się żywicę, której temperatura wynosi jeszcze do 80°C. Następnie mieszaninę wytworzoną sposobem według wynalazku można schłodzić do temperatury pokojowej. Korzystnie pH schłodzonej mieszaniny nastawia się na wartość od 8 do 10.
Sposób realizuje się zazwyczaj tak, aby zawartość substancji stałych żywicy MUF wynosiła 50 do 70% wag. w odniesieniu do wodnej mieszaniny żywic. Jednakże można również zwiększyć zawartość substancji stałych do wartości od 60 do 80% wag, przez oddestylowanie wody w temperaturze od 30 do 60°C pod zmniejszonym ciśnieniem.
Sposób można również realizować w połączonych ze sobą reaktorach, np. w kaskadzie mieszalników. Przy tym przykładowo etap a) można prowadzić w pierwszym reaktorze, etap b) w drugim, a etap c) w trzecim reaktorze.
Stosunek molowy formaldehydu do łącznej ilości mocznika i ewentualnie związku A w etapie a) wynosi zazwyczaj 1,5:1 do 4:1, korzystnie 2:1 do 3:1, szczególnie korzystnie 2:1 do 2,6:1.
Stosunek molowy formaldehydu do melaminy w etapie a) wynosi zazwyczaj 3000:1 do 50:1, korzystnie 2500:1 do 100:1, szczególnie korzystnie 2250:1 do 150:1.
Stosunek molowy formaldehydu do grup NH2 [F: (2xU + 3xM)] w etapie a) wynosi zazwyczaj 0,8:1 do 2:1, korzystnie 1:1 do 1,5:1, szczególnie korzystnie 1:1 do 1,3:1. Przy tym związek A odpowiada U.
Całą ilość ewentualnie dodawanego mocznika/dodawanej mieszaniny moczników w etapie b) można dodawać w jednej, dwóch lub w większej liczbie porcji. Zazwyczaj ilość mocznika/mieszaniny moczników dobiera się przy tym tak, aby stosunek molowy formaldehydu do łącznej ilości mocznika i związku A wynosił od 1,4:1 do 4:1, korzystnie 1,8:1 do 3:1, szczególnie korzystnie 1,8:1 do 2,6:1.
Całą ilość dodawanego mocznika/mieszaniny moczników w etapie c) można dodawać w jednej, dwóch lub w większej liczbie porcji. Zazwyczaj, ilość mocznika/mieszaniny moczników dobiera się przy tym tak, aby stosunek molowy formaldehydu do całkowitej ilości mocznika i związku A wynosił od 0,7:1 do 1,5:1, korzystnie 0,75:1 do 1,2:1, szczególnie korzystnie 0,8:1 do 1,05:1, wyjątkowo korzystnie 0,8:1 do 0,89:1.
Jako formaldehyd odpowiedni jest paraformaldehyd lub 5 do 70% wag. wodne roztwory formaldehydu, przykładowo korzystnie 30 do 60% wag. wodne roztwory, szczególnie korzystnie 45 do 55% wag. wodne roztwory.
Mocznik stosuje się albo w postaci stałej, albo też jako roztwór wodny, korzystnie jako roztwór wodny, przy czym stężenie mocznika w roztworze wynosi od 30 do 85%, korzystnie od 40 do 80%, szczególnie korzystnie od 50 do 75%.
Formaldehyd (F) i mocznik (U) można co najmniej częściowo stosować również w postaci wodnych roztworów formaldehyd-mocznik i/lub wodnych roztworów prekondensatu formaldehyd-mocznik. Wartość pH wodnego roztworu formaldehydu, wodnego roztworu formaldehyd-mocznik i/lub wodnego roztworu prekondensatu formaldehyd-mocznik wynosi korzystnie 4 do 5,5, w szczególności 4,5 do 5.
Stężenie roztworu wodnego formaldehydu i mocznika wynosi korzystnie 50 do 80% wag., a stosunek wagowy mocznika do formaldehydu mieści się korzystnie w zakresie od 10:90 do 70:30, w szczególności od 20:80 do 55:45, szczególnie korzystnie od 30:70 do 50:50. Roztwór ten może zawierać niewielkie ilości produktów addycji i małocząsteczkowych produktów kondensacji mocznika i formaldehydu.
Ponadto, można stosować wodny roztwór prekondensatu formaldehyd-mocznik, który wytwarza się drogą reakcji mocznika i formaldehydu przy wartości pH powyżej 7. Stosunek wagowy mocznika do formaldehydu mieści się korzystnie w zakresie od 10:90 do 70:30, korzystnie od 20:80 do 55:45, zwłaszcza od 30:70 do 50:50. Stężenie wodnego roztworu prekondensatu formaldehyd-mocznik korzystnie wynosi od 50 do 80%.
PL 233 957 B1
Mocznik, niezależnie od tego czy stosuje się go jako stały mocznik, jako roztwór mocznika, jako roztwór formaldehydu i mocznika, czy też jako roztwór prekondensatu formaldehyd-mocznik, można częściowo zastąpić związkami A, które mogą reagować z formaldehydem. Odpowiednimi związkami A są zmodyfikowane moczniki, takie jak etylenomocznik, etylenodimocznik lub dipropylenotrimocznik albo guanaminy, takie jak benzoguanamina, albo amidy, takie jak kaprolaktam, w ilościach od 0 do 10% wag., korzystnie 0 do 8% wag., szczególnie korzystnie 0 do 5% wag., w odniesieniu do całej ilości mocznika. Oznacza to 100 do 90% wag. mocznika i 0 do 10% wag. związku A, korzystnie 100 do 92% wag. mocznika i 0 do 8% wag. związku A, szczególnie korzystnie 100 do 95% wag. mocznika i 0 do 5% wag. związku A, czyli czysty mocznik (100% wag.) albo mieszaniny mocznika i związku A (>100 do 90% wag. mocznika i <0 do 10% wag. związku A), co łącznie daje 100% wag.
Odpowiednią melaminą jest sproszkowana melamina lub ciekłe albo sproszkowane żywice melaminowo-formaldehydowe (żywice MF) albo żywice melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe (żywice MUF), korzystnie żywice MF i MUF, szczególnie korzystnie sproszkowane żywice MF i MUF, wyjątkowo korzystnie sproszkowane żywice MF. Jeżeli jako źródło melaminy stosuje się żywice MF lub MUF, to przy obliczaniu stosunków molowych uwzględnia się zawarte w nich ilości formaldehydu i mocznika.
Proszek żywicy melaminowo-formaldehydowej wytwarza się zazwyczaj przez suszenie rozpyłowe wodnych roztworów produktów kondensacji melaminy i formaldehydu.
Odpowiednimi rozcieńczalnikami są alkohole, takie jak C1-C4-alkanole, przykładowo metanol, etanol, n-propanol, izopropanol, mieszaniny izomerów propanolu, n-butanol, izobutanol, sec-butanol, tert-butanol, mieszaniny izomerów butanolu, woda oraz ich mieszaniny, korzystnie woda lub 1 do 99% wag. wodne roztwory alkoholi, będące C1-C4-alkanolami, szczególnie korzystnie woda.
Odpowiednimi zasadami są wszystkie powszechnie stosowane związki alkaliczne, takie jak zasady nieorganiczne, przykładowo wodorotlenki metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, takie jak wodorotlenek sodu, węglany metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych lub organiczne aminy, przykładowo aminy trzeciorzędowe, takie jak tributyloamina, trietyloamina, lub trzeciorzędowe alkanoloaminy, takie jak trietanoloamina, metylodietanoloamina lub ich mieszaniny, korzystnie wodne roztwory wodorotlenków metali alkalicznych i trietanoloamina, szczególnie korzystnie ług sodowy.
Odpowiednimi kwasami są kwasy organiczne, takie jak kwas mrówkowy, kwas octowy, kwas maleinowy albo kwasy nieorganiczne, takie jak kwas azotowy, kwas siarkowy, korzystnie kwasy organiczne, szczególnie korzystnie kwas mrówkowy.
Zazwyczaj, zawartość melaminy w żywicach melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych wytworzonych sposobem według wynalazku wynosi > (większa niż/równa) 0,05% wag. i < (mniejsza niż/równa) 0,9% wag., w odniesieniu do łącznej masy żywicy, czyli 0,05 do 0,9% wag., korzystnie 0,1 do 0,7% wag., szczególnie korzystnie 0,2 do 0,5% wag.
Przed zastosowaniem, żywice melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe wytworzone sposobem według wynalazku można ewentualnie zmieszać z produktami kondensacji mocznika z formaldehydem, cechującym się stosunkiem wagowym formaldehydu do mocznika od 2:1 do 0,85:1 i/lub z mocznikiem w postaci stałej lub w postaci wodnego roztworu. Zawartość substancji stałych w produkcie kondensacji mocznika z formaldehydem wynosi zazwyczaj 50 do 80%. Zawartość substancji stałych można oznaczyć, ważąc ciekłą żywicę (np. ok. 1 g) w płytkim naczyniu blaszanym, a następnie susząc przez dwie godziny w temperaturze 120°C i ponownie ważąc (M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer, Berlin, 2002, str. 458). Zazwyczaj, zmieszanie z produktami kondensacji mocznika z formaldehydem następuje korzystnie w stosunku wagowym żywicy melaminowo-mocznikowo-formaldehydowej wytworzonej sposobem według wynalazku do produktów kondensacji mocznika z formaldehydem od 99:1 do 10:90, w szczególności 95:5 do 50:50. Zazwyczaj zmieszanie z mocznikiem następuje w stosunku żywicy melaminowo-mocznikowo-formaldehydowej wytworzonej sposobem według wynalazku do mocznika lub roztworu mocznika od 99:1 do 70:30, w szczególności 98:2 do 80:20.
Inne dodatki można wprowadzać do tych żywic w ilości do 10% wag. Przy tym bierze się pod uwagę np. alkohole, takie jak glikol etylenowy, glikol dietylenowy lub sacharydy. Można również stosować rozpuszczalne w wodzie polimery na bazie akryloamidu, tlenku etylenu, N-winylopirolidonu, octanu winylu, jak również kopolimery z tymi monomerami. Do żywic można dodawać wypełniacze, takie przykładowo jak włókna celulozowe lub ich mieszaniny. Oprócz tego mogą one zawierać węglany albo ich mieszaniny.
PL 233 957 B1
Aby zwiększyć podatność żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych na rozcieńczanie wodą, można stosować siarczyny, pirosiarczyny i wodorosiarczyny, które jako kationy zawierają korzystnie kationy metali alkalicznych, takich jak lit, sód lub potas, korzystnie sód lub potas, szczególnie korzystnie sód lub jon amonowy. Można je stosować w ilości od 0,01 do 10% wag., korzystnie 0,05 do 1% wag., w odniesieniu do masy ciekłej żywicy.
Żywice wytworzone sposobem według wynalazku są zazwyczaj trwałe w warunkach przechowywania w temperaturze 20°C przez kilka tygodni.
Żywice wytworzone sposobem według wynalazku są odpowiednimi środkami wiążącymi, w szczególności do wytwarzania elementów kształtowych zawierających lignocelulozę, takich jak przykładowo płyty wiórowe, płyty pilśniowe lub płyty OSB (oriented strand board). Oprócz tego, mieszaniny wytworzone sposobem według wynalazku nadają się do zaklejania powierzchni drewna, jak np. przy wytwarzaniu sklejki, płyt jednowarstwowych i wielo warstwowych oraz drewna klejonego warstwowo. Żywice wytworzone sposobem według wynalazku nadają się zwłaszcza do wytwarzania MDF (płyt pilśniowych o średniej gęstości), w szczególności wtedy, gdy nakładanie kleju odbywa się w procesie Blowline. W procesie Blowline, po rozwłóknieniu drewna w młynie stożkowym, do poruszającego się z dużą szybkością strumienia włókien wtryskuje się żywicę przez dyszę. Następnie zaklejone włókna suszy się (M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer, Berlin, 2002, str. 145).
Reaktywność mieszanin środków wiążących podczas utwardzania można zwiększyć, dodatkowo dodając do nich bezpośrednio przed przetwarzaniem środek utwardzający, taki jak przykładowo sole amonowe, takie jak chlorek amonu, siarczan amonu, azotan amonu, fosforan amonu albo kwasy karboksylowe, takie jak kwas mrówkowy i kwas szczawiowy lub kwasy Lewisa, takie jak chlorek glinu albo kwasowe sole, takie jak siarczan glinu, bądź też kwasy mineralne, takie jak kwas siarkowy lub ich mieszaniny. Środki utwardzające można wymieszać z wodnym roztworem środka wiążącego („kąpielą klejącą”), a następnie opryskiwać wióry lub włókna, bądź też środek utwardzający można nanosić na podłoże oddzielnie od środka wiążącego.
Zawierające lignocelulozę elementy kształtowe, np. płyty wiórowe, płyty OSB lub płyty pilśniowe o średniej gęstości (MDF) można przykładowo wytwarzać, wtłaczając pod ciśnieniem w temperaturze prasowania od 120 do 250°C, od 5 do 30% wag. stałej żywicy, w odniesieniu do materiału zawierającego lignocelulozę. Dodatkowo można stosować opisane powyżej środki utwardzające. W tych warunkach żywica aminoplastyczna zazwyczaj szybko utwardza się i otrzymuje się materiały drzewne o dobrych właściwościach mechanicznych.
Oprócz prostego sposobu wytwarzania, zaletą żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych wytworzonych sposobem według wynalazku jest to, że w porównaniu z żywicami tradycyjnymi o porównywalnym składzie uzyskuje się poprawę właściwości przetwórczych, w szczególności żywice wytworzone sposobem według wynalazku odznaczają się małym wskaźnikiem pęcznienia i dużą wytrzymałością przy niskiej emisji formaldehydu. Ponadto, korzystna jest mała zawartość melaminy.
Przykłady
P r z y k ł a d 1
Klej o zawartości melaminy 0,33% i stosunku F:U = 1,01 (składnik melaminowy = sproszkowana żywica MF)
1138 g (18,6 mola) 49% wodnego roztworu formaldehydu ogrzano do temperatury 87°C i za pomocą 10% ługu sodowego doprowadzono do wartości pH 7,7, w ciągu 30 min dodano 495 g (8,24 mola) mocznika, następnie dodano 11,5 g sproszkowanej żywicy melaminowej (wytworzonej z roztworu formaldehydu i melaminy przez alkaliczną kondensację, a następnie suszenie rozpyłowe, zawierającej 60% wag. melaminy i 40% wag. formaldehydu) i mieszano przez 15 min w temperaturze 87°C przy wartości pH od 7,0 do 6,8. Po ogrzaniu do 92°C, pH doprowadzono do wartości 5,0 za pomocą kwasu mrówkowego i prowadzono kondensację w 95°C do osiągnięcia lepkości 550 mPas (pomiar lepkości pobranej próbki w temperaturze pokojowej), następnie pH doprowadzono do wartości 8,5 za pomocą 10% ługu sodowego, schłodzono do 85°C i w ciągu 18 min dodano 302 g (5,02 mola) mocznika. Następnie w 60°C oddestylowano pod próżnią 230 g wody i w ciągu 18 min w 50°C dodano kolejne 309 g (5,14 mola) mocznika. Otrzymano 2031 kleju o następujących właściwościach fizycznych:
- Zawartość substancji suchych 66,9% (zmierzona na podstawie różnicy mas po upływie 2 h w 120°C w suszarce laboratoryjnej)
- Lepkość 561 mPas (przy szybkości ścinania 250 s-1),
- pH 8,2.
PL 233 957 B1
P r z y k ł a d 2
Klej o zawartości melaminy 0,33% i stosunku F:U = 1,01 (składnik melaminowy = stała melamina) 1148 g (18,8 mola) 49% wodnego roztworu formaldehydu ogrzano do temperatury 87°C i za pomocą 10% ługu sodowego doprowadzono do wartości pH 7,7, w ciągu 30 min dodano 495 g (8,24 mola) mocznika, następnie dodano 6,7 g (0,053 mola) melaminy i mieszano przez 15 min. Po ogrzaniu do 92°C, pH doprowadzono do wartości 5,0 za pomocą kwasu mrówkowego i prowadzono kondensację w 95°C do osiągnięcia lepkości 550 mPas (pomiar lepkości jak w przykładzie 1), następnie pH doprowadzono do wartości 8,5 za pomocą 10% ługu sodowego, schłodzono do 85°C i w ciągu 18 min dodano 302 g (5,02 mola) mocznika. Następnie w 60°C oddestylowano pod próżnią 230 g wody i w ciągu 18 min w 50°C dodano kolejne 309 g (5,14 mola) mocznika. Otrzymano 2031 g kleju o następujących właściwościach fizycznych:
- Zawartość substancji suchych 67% (zmierzona na podstawie różnicy mas po upływie 2 h w 120°C w suszarce laboratoryjnej)
- Lepkość 532 mPas (przy szybkości ścinania 250 s-1),
- pH 8,2.
Zawartość melaminy w żywicy wynosi 0,33% wag, stosunek molowy F:U wynosi 1,01
Przykład porównawczy 1 (według US-A-4 536 245, przykład nr 1)
Klej o zawartości melaminy 3,9% i stosunku F:U = 1,01
Wytwarzanie według przykładu 1, US-A-4536245
Przykład porównawczy 2
Klej niezawierający melaminy, o stosunku F:U = 1,01
1148 g (18,8 mola) 49% wodnego roztworu formaldehydu ogrzano do temperatury 87°C i za pomocą 10% ługu sodowego doprowadzono do wartości pH 7,7, w ciągu 30 min dodano 495 g (8,24 mola) mocznika i mieszano przez 15 min. Po ogrzaniu do 92°C, wartość pH doprowadzono do 4,8 za pomocą kwasu mrówkowego i prowadzono kondensację w 95°C do osiągnięcia lepkości 550 mPas (pomiar lepkości jak w przykładzie 1), następnie pH doprowadzono do wartości 8,5 za pomocą 10% ługu sodowego, schłodzono do 85°C i w ciągu 18 min dodano 302 g (5,02 mola) mocznika. Następnie w 60°C oddestylowano pod próżnią 235 g wody i w ciągu 18 min w 50°C dodano kolejne 309 g (5,14 mola) mocznika. Otrzymano 2019 g żywicy o następujących właściwościach fizycznych:
- Zawartość substancji suchych 66,9% (zmierzona na podstawie różnicy mas po upływie 2 h w 120°C w suszarce laboratoryjnej)
- Lepkość 528 mPas (przy szybkości ścinania 250 s-1),
- pH 8,2.
Wytwarzanie płyt wiórowych w laboratorium
a) Mieszanie materiałów wyjściowych
W mieszalniku umieszczono 500 g wiórów świerkowych. Następnie naniesiono kąpiel klejącą ze 100 części i 4 części 52% wodnego roztworu azotanu amonu i 10 części wody. Ilość kąpieli klejącej dobrano przy tym tak, aby stopień zaklejenia wynosił 10%. Stopniem zaklejenia jest iloraz masy suchej substancji kleju i masy suchej substancji drewna.
b) Prasowanie zaklejonych wiórów
Zaklejone wióry wstępnie prasowano na zimno w formie o wymiarach 30x30 cm. Następnie prasowano w ogrzewanej prasie (temperatura prasowania 200°C, czas prasowania 200 s). Grubość płyt wynosiła w każdym przypadku 15,7 mm.
Badanie materiałów drzewnych
Gęstość
Oznaczanie gęstości przeprowadzono według EN 1058 po upływie 24 godzin od wytwarzania. Wytrzymałość na rozciąganie poprzeczne
Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie poprzeczne przeprowadzono według EN 319. Stopień pęcznienia
Stopień pęcznienia oznaczano według EN 317 po przechowywaniu w wodzie przez 24 h.
Emisja formaldehydu (metodą perforatora)
Oznaczanie emisji formaldehydu przeprowadzono według EN 120.
PL 233 957 Β1
| Zawartość melaminy [%] | Stosunek molowy F:U | Gęstość [kg/m3] | Wytrzymałość na rozciąganie poprzeczne [N/mm2] | Stopień pęcznienia po 24 h [%] | Wartość perforatora [mg F/100 g] | |
| Przykład 1 | 0,33 | 1,01 | 585 | 0,60 | 20 | 5,5 |
| Przykład 2 | 0,33 | 1,01 | 582 | 0,61 | 19 | 5,3 |
| Przykład porównawczy 1 | 3,9 | 1,01 | 588 | 0,49 | 20 | 5,5 |
| Przykład porównawczy 2 | 0 | 1,01 | 584 | 0,55 | 25 | 6,1 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (10)
1. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych, drogą reakcji, gdzie
a) reakcji poddaje się mocznik, który zawiera od 0 do 10% wag., jednego lub większej liczby modyfikowanych moczników z grupy obejmującej etylenomocznik, etylenodimocznik lub dipropylenotrimocznik albo guanaminy, takie jak benzoguanamina, albo amidy, takie jak kaprolaktam, formaldehydu i melaminy w obecności zasady przy wartości pH od 7,5 do 11, w temperaturze od 20 do 120°C i pod ciśnieniem od 0,1 do 10 barów,
b) następnie prowadzi się reakcję w obecności kwasu, który ewentualnie zawiera mocznik i od 0 do 10% wag. jednego lub większej liczby związków A wybranych z klas substancji obejmujących zmodyfikowane moczniki, takie jak etylenomocznik, etylenodimocznik, lub dipropylenotrimocznik, albo guanaminy, takie jak benzoguanamina, albo amidy, takie jak kaprolaktam, w temperaturze od 60 do 180°C i pod ciśnieniem od 0,1 do 10 barów i,
c) następnie dodaje się mocznik, który zawiera od 0 do 10% wag. jednego lub większej liczby związków A wybranych z klasy substancji modyfikowanych moczników albo guanamin albo amidów, znamienny tym, że etap b) prowadzi się przy wartości pH od 4,1 do 5,5 i tym, że żywice melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe zawierają do 0,9% wag. melaminy, w odniesieniu do całkowitej masy żywicy.
2. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że żywice melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe według wynalazku mają zawartość melaminy większą niż/równą 0,05% wag. i mniejszą niż/równą 0,9% wag., w odniesieniu do całkowitej masy żywicy.
3. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 2, znamienny tym, że proces prowadzi się w połączonych ze sobą reaktorach.
4. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, znamienny tym, że stosunek molowy formaldehydu do mocznika w etapie a) wynosi 1,5:1 do 4:1.
5. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 4, znamienny tym, że stosunek molowy formaldehydu do melaminy w etapie a) wynosi od 3000:1 do 50:1.
6. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 5, znamienny tym, że stosunek molowy formaldehydu do grup NH2 [formaldehyd: (2xmocznik + 3xmelamina)] w etapie a) wynosi od 0,8:1 do 2:1.
7. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 6, znamienny tym, że stosunek molowy formaldehydu, ewentualnie z dodatkiem jednego lub większej liczby związków A, do mocznika w etapie b) wynosi 1,4:1 do 4:1.
PL 233 957 B1
8. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 7, znamienny tym, że stosunek molowy formaldehydu do mocznika w etapie c) wynosi 0,7:1 do 1,5:1.
9. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 8, znamienny tym, że jako kwasy stosuje się kwasy organiczne z grupy obejmującej kwas mrówkowy, kwas octowy lub kwas maleinowy, albo kwasy nieorganiczne z grupy obejmującej kwas azotowy lub kwas siarkowy, korzystnie kwasy organiczne z grupy obejmującej kwas mrówkowy, kwas octowy lub kwas maleinowy, szczególnie korzystnie kwas mrówkowy.
10. Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych według jednego z zastrzeżeń 1 do 9, znamienny tym, że jako związki alkaliczne, takie jak zasady nieorganiczne stosuje się przykładowo wodorotlenki metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, takie jak wodorotlenek sodu, węglany metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, albo organiczne aminy, przykładowo aminy trzeciorzędowe, takie jak tributyloamina, trietyloamina, albo trzeciorzędowe alkanoloaminy, takie jak trietanoloamina, metylodietanoloamina albo ich mieszaniny, korzystnie wodne roztwory wodorotlenków metali alkalicznych i trietanoloaminę, szczególnie korzystnie ług sodowy.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP12162145.2 | 2012-03-29 | ||
| EP12162145 | 2012-03-29 | ||
| PCT/EP2013/056563 WO2013144226A1 (de) | 2012-03-29 | 2013-03-27 | Melamin-verstärkte uf-leime mit bis zu 0,9% melamin für die herstellung von mitteldichten faserplatten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL409754A1 PL409754A1 (pl) | 2015-12-07 |
| PL233957B1 true PL233957B1 (pl) | 2019-12-31 |
Family
ID=47997552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL409754A PL233957B1 (pl) | 2012-03-29 | 2013-03-27 | Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AR (1) | AR090594A1 (pl) |
| DE (1) | DE112013001771A5 (pl) |
| PL (1) | PL233957B1 (pl) |
| WO (1) | WO2013144226A1 (pl) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104513641B (zh) * | 2013-12-15 | 2016-09-07 | 广西鹿寨通用人造板有限公司 | 低甲醛释放量胶粘剂的制备方法 |
| CN110684318B (zh) * | 2019-09-29 | 2022-08-30 | 天津大学 | 一种用于提高硫脲醛树脂稳定性的方法 |
| MX2024006235A (es) | 2021-11-25 | 2024-06-11 | Foresa Tech S L U | Metodo para la produccion de resinas de melamina-urea-formaldehido , las resinas obtenidas mediante este y aplicaciones de dichas resinas. |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2747830A1 (de) * | 1977-10-26 | 1979-05-10 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von holzleimen |
| US4536245A (en) | 1983-10-11 | 1985-08-20 | Borden, Inc. | Low formaldehyde emission urea-formaldehyde resins containing a melamine additive |
| DE3620855A1 (de) * | 1986-06-21 | 1987-12-23 | Basf Ag | Pulverfoermiges aminoplastleimharz fuer holzwerkstoffe mit geringer formaldehydabspaltung, verfahren zu seiner herstellung und konfektioniertes, pulverfoermiges aminoplastleimharz |
| DE19709696A1 (de) * | 1997-03-10 | 1998-09-17 | Basf Ag | Wässerige Holzwerkstoff-Bindemittel |
| DE10238807B4 (de) * | 2002-08-23 | 2007-05-24 | Dakor Melamin Imprägnierungen Gmbh | Verfahren zur Herstellung von phenolfreien Dekorlaminaten |
| DE102004006068A1 (de) * | 2004-01-30 | 2005-08-18 | Ami-Agrolinz Melamine International Gmbh | Flammfest ausgerüstetes Aminoplastharzsystem |
| CN101981076A (zh) | 2007-12-21 | 2011-02-23 | 太尔公司 | 高效含水氨基甲醛树脂溶液的连续制备方法 |
| EP2216363A1 (de) * | 2009-02-06 | 2010-08-11 | Basf Se | Wässrige, modifizierte Melaminharzmischung, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung zumTränken von saugfähigem Trägermaterial, sowie unter Verwendung der Melaminharzmischung hergestelltes Verbundmaterial |
-
2013
- 2013-03-27 PL PL409754A patent/PL233957B1/pl unknown
- 2013-03-27 DE DE112013001771.7T patent/DE112013001771A5/de not_active Ceased
- 2013-03-27 WO PCT/EP2013/056563 patent/WO2013144226A1/de not_active Ceased
- 2013-04-03 AR ARP130101090A patent/AR090594A1/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL409754A1 (pl) | 2015-12-07 |
| WO2013144226A1 (de) | 2013-10-03 |
| AR090594A1 (es) | 2014-11-26 |
| DE112013001771A5 (de) | 2015-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7803855B2 (en) | Wood composites, methods of production, and methods of manufacture thereof | |
| US9909041B2 (en) | Resin systems for making composite products | |
| US20100279137A1 (en) | Novel hybrid binder with natural compounds for low emission products | |
| US11780112B2 (en) | Binders containing an aldehyde-based resin and an isocyanate-based resin and methods for making composite lignocellulose products therefrom | |
| US20190194510A1 (en) | Glyoxalated lignin compositions | |
| US20060234077A1 (en) | Wood composites bonded with soy protein-modified urea-formaldehyde resin adhesive binder | |
| KR101281278B1 (ko) | 우레아-포름알데하이드 수지용 중합 증강 조성물, 이의제조방법, 이의 사용 방법 및 이로부터 제조된 물품 | |
| KR102689016B1 (ko) | 셀룰로스-함유 재료용 결합제 | |
| PL233957B1 (pl) | Sposób wytwarzania żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych | |
| US9975271B2 (en) | High flow urea-formaldehyde powders for particleboard and fiberboard manufacture | |
| US11078365B2 (en) | Formaldehyde-free wood binder | |
| US6881817B2 (en) | Adhesive composition with increased cure rate | |
| US20240247173A1 (en) | Modified aminoplastic adhesive resin, procedure of its preparation, and composite materials prepared using the modified aminoplastic adhesive resin | |
| US20150045500A1 (en) | Process for preparation of aminoplast solutions | |
| US9080086B2 (en) | Melamine-reinforced UF glues with up to 0.9% of melamine for producing medium-density fiberboard | |
| CN100580047C (zh) | 包含含甲醛的氨基塑料树脂和催化化合物的粘合组合物 | |
| US12122943B2 (en) | Blended furnish with improved performance and methods of making and using the same | |
| WO2024173187A1 (en) | Blended furnish with improved performance and methods of making and using the same | |
| KR20060056351A (ko) | 폼알데하이드 함유 아미노플라스트 수지 및 촉매 화합물을포함하는 접착성 조성물 |