Процесс образования мочевиноформальдегидных смол сложен, поскольку в системе протекает несколько параллельных реакций присоединения, конденсации н гидролиза по различным механизмам, с разными константами скорости и равновесия и непрерывно преобразуются функциональные группы и связи. Возможность проведения процесса тем или иным способом зависит от протекания предварительной реакции присоединения формальдегида к карбамиду, при которой образуются метилолмочевины.[ ...]
При получении большинства марок промышленных мочевиноформальдегидных смол первую стадию процесса проводят в слабощелочной или нейтральной среде, в которой скорость конденсации сведена до минимума для того, чтобы избежать осаждения метиленмочевин вследствие их ограниченной растворимости. С целью увеличения скорости реакций температуру на этой стадии обычно поддерживают в пределах 80...100° С.[ ...]
Когда образуется достаточное количество метилольных групп, следует ускорить реакции конденсации, для чего снижают величину pH реакционной смеси. В кислой среде реакция протекает до требуемой степени поликондеп-сацин. Реакцию получения смолы можно задержать на требуемом этапе, охлаждая реакционную смесь и доводя величину pH до такого значения (обычно 7), при котором реакция протекает значительно медленнее. В большинстве случаев образующиеся продукты взаимодействия формальдегида с мочевиной подвергают вакуум-сушке для получения смол повышенной концентрации и вязкости.[ ...]
В общем виде технологический процесс производства клеящих мочевиноформальдегидных смол состоит из следующих основных операций: подготовки исходного сырья; приготовления реакционной смеси; получения метилольных производных мочевины в слабощелочной или нейтральной среде; конденсации смолообразных продуктов в кислой среде; повышения концентрации смолы под вакуумом; доконденсации с дополнительной порцией мочевины; охлаждения и стабилизации готовой смолы.[ ...]
Подготовка исходного сырья. В соответствии с требованиями ГОСТ 1625—75 полученный для производства формалин подвергают тщательному анализу как на количественное определение, так и по технологическим свойствам, от которых зависят качественные и количественные показатели готового продукта. Для производства клеящих карбамидных смол особо важно содержание формальдегида, метилового спирта и кислот. Содержание железа имеет значение с точки зрения окраски готовой смолы. Кроме того, повышенное содержание железа затрудняет определение pH среды универсальным индикатором в процессе изготовления смол.[ ...]
Формалин анализируют на содержание формальдегида как при поступлении партии формалина от предприятия-изготовителя, так и при загрузке его в реакционный аппарат. От содержания муравьиной кислоты зависит значение pH формалина, которое колеблется от 2,8 до 3,8. На рис. 13 приведена зависимость pH формалина от содержания муравьиной кислоты.[ ...]
Наибольшее влияние на процесс конденсации и качество клеящих карба-мидных смол оказывают содержащиеся в карбамиде сульфаты, свободный аммиак и биурет. Присутствие в мочевине сульфатов проявляется прежде всего в резком снижении величины pH реакционной смеси в процессе ее нагревания и на протяжении первой (щелочной) стадии конденсации (рис. 15).[ ...]
В табл. 12 приведена характеристика конденсационного раствора (М : Ф = = 1 : 1,98) перед вакуум-сушкой в зависимости от содержания сульфатов в мочевине.[ ...]
Содержание в мочевине биурета до 1,5% не оказывает значительного влияния на процесс изготовления и физико-химические показатели большинства карбамидных смол. Лишь при изготовлении смол с пониженным содержанием формальдегида проявляется присутствие биурета при его содержании более 1% (рис. 18). Содержание метилольных групп в смоле с М:Ф=1 : 1,3 снижается в процессе хранения тем заметнее, чем выше содержание биурета в мочевине.[ ...]
Наличие в мочевине свободного аммиака повышает величину pH среды на начальных стадиях конденсации и в процессе доконденсации смолы с дополнительной порцией мочевины. Следствием высокого содержания аммиака а мочевине (более 0,015%) является увеличение времени отверждения готовых смол, снижение стабильности смол при хранении. Для получения карбамидных смол с заданными свойствами, стабильными при хранении, следует использовать мочевину с содержанием примесей, %, не более: биурета — 0,7; сульфатов — 0,01; свободного аммиака — 0,015.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Зависимость скорости реакций об- Концентрации ттанма.% |
 |
| Изменение pH реакционной смеси в процессе ее нагревания и на протяжении первой (щелочной) стадии. Содержание сульфатов, % |
|
| Зависимость стабильности смол при хранении от содержания в мочевине сульфатов |
 |
| Изменение клеящих свойств смолы с М |
 |
| Изменение содержания метилольных групп в смоле с М |
|
| Схема получения карбамидных смол периодическим способом |
 |