專利名稱：脲醛樹脂合成的改進(jìn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成樹脂工藝方法的改進(jìn)，具體地說是一種脲醛樹脂合成的改進(jìn)工藝。
脲醛樹脂是尿素與甲醛的縮聚物，又名氨基樹脂、電玉樹脂，英文縮寫代號為UF。
尿素與甲醛的縮聚反應(yīng)是經(jīng)典反應(yīng)，工藝成熟(見《化工生產(chǎn)流程圖解》增訂二版P378，化學(xué)工業(yè)出版社1988年9月出版)。據(jù)資料介紹，可以在弱酸性條件下縮聚，也可以在弱堿性條件下縮聚，可以一步完成，也可以兩步完成，反應(yīng)的終點(diǎn)可以通過控制PH或測定游離醛的含量來確定。但無論采用何種方法，完成這一反應(yīng)過程均需要外部加熱。有的控制在45℃條件下完成，有的控制在90℃以上條件下完成。簡言之，即當(dāng)甲醛投入反應(yīng)釜后要先預(yù)熱到一定溫度后再投入催化劑和尿素。
鑒于尿素與甲醛的縮聚反應(yīng)是放熱反應(yīng)(見《應(yīng)用化學(xué)手冊》P406，朱紹忠、鄧大中等編譯，上?？萍汲霭嫔?989年2月出版)，本發(fā)明就利用這一自身的反應(yīng)熱來完成縮聚過程，旨在實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)。
本發(fā)明通過加大催化劑的用量和反應(yīng)初始階段的尿、醛摩爾比(以下簡稱尿醛比)來實(shí)現(xiàn)的。祥述如下將一定量的甲醛投入反應(yīng)釜后接著即可投酸催化劑，如鹽酸、甲酸、醋酸等，其用量為甲醛量的1～5％，比現(xiàn)有技術(shù)大一倍以上，然后投入計算量尿素中的一部分尿素，控制尿醛比在1∶2．5以上，而現(xiàn)有兩步法工藝中第一次投入的尿素，其尿醛比在1∶2．0以下。當(dāng)?shù)谝慌蛩丶尤牒篌w系的溫度會迅速上升，控制反應(yīng)溫度在60℃以下，半小時后調(diào)PH呈弱酸性，最后投入剩余部分的尿素，繼續(xù)反應(yīng)半小時左右，調(diào)PH至7～8即得產(chǎn)品UF。所述的計算量尿素是指根據(jù)要求總的尿醛比計算得到的尿素量。由于過量甲醛有使縮聚的鏈互相交聯(lián)的作用，其交聯(lián)程度由UF的不同用途確定的，也就是說反應(yīng)總的尿醛比不盡相同，有1∶1．2，1∶1．3，1∶1．4……。
本發(fā)明將初始物料摩爾比和催化劑用量在體系內(nèi)合理匹配，得以充分利用自身的反應(yīng)熱使縮聚反應(yīng)達(dá)到工業(yè)設(shè)計的要求，從而將這一傳統(tǒng)的和成熟的工藝過程大大簡化，實(shí)現(xiàn)了革命性的變革，首先革除了加熱裝置(如鍋爐、電熱、電熱油等)，其次反應(yīng)周期也由通常的3～5小時減少至1～1．5小時。盡管多用了一點(diǎn)催化劑，但其綜合成本還是大幅度降低了，勞動生產(chǎn)率也提高了，環(huán)境污染也減少了。
非限定實(shí)施例敘述如下1、于反應(yīng)釜中投入含量為37％的工業(yè)甲醛150公斤，攪拌下投入甲酸1．5公斤，然后緩緩?fù)度肽蛩?5公斤，控制溫度在60℃條件下攪拌反應(yīng)半小時。加堿調(diào)PH至4～6，然后投入余下的尿素48公斤，繼續(xù)攪拌反應(yīng)半小時左右，加堿調(diào)PH至7～8，即得到均勻無雜質(zhì)、外觀乳白色粘稠液體產(chǎn)品UF約240公斤。溫度控制通過投料速度和夾套水冷的方式來實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品質(zhì)量符合ZBG 39001-85規(guī)定的指標(biāo)要求。
本實(shí)施例中總的尿醛比為1∶1．2，初始尿醛比為1∶2．5。
2、取工業(yè)甲醛150公斤，醋酸4公斤，尿素85公斤，初始投37公斤，最后投48公斤。操作同實(shí)施例1，反應(yīng)溫度控制45℃左右。
本實(shí)施例中總的尿醛比為1∶1．3，初始尿醛比為1∶3．0。
3、取工業(yè)甲醛150公斤，鹽酸6公斤，尿素80公斤，初始投32公斤，最后投48公斤。操作同實(shí)施例1，反應(yīng)溫度控制在55℃左右。
本實(shí)施例中總的尿醛比為1∶1．4，初始尿醛比為1∶3．5。
4、取工業(yè)甲醛150公斤，甲酸1公斤，醋酸2．5，鹽酸4公斤(混合酸催化劑合計7．5公斤)，尿素74公斤，初始投28公斤，最后投46公斤。操作同實(shí)施例1，反應(yīng)溫度控制在35℃左右。
本實(shí)施例中總的尿醛比為1∶1．5，初始尿醛比為1∶4．0。
權(quán)利要求
1.一種脲醛樹脂合成的改進(jìn)工藝，由尿素和甲醛在酸催化劑作用下兩步進(jìn)行縮聚，其特征在于(1)、首先于釜內(nèi)投入甲醛和酸催化劑，催化劑用量為甲醛的1～5％；(2)、然后緩緩?fù)度氲谝慌蛩?，其尿醛摩爾比?∶2．5以上，并控制溫度于60℃以下。
全文摘要
一種脲醛樹脂合成的改進(jìn)工藝,由尿素和甲醛在酸催化劑作用下兩步進(jìn)行縮聚,本發(fā)明加大了催化劑的用量和初始反應(yīng)物料的摩爾比,使縮聚反應(yīng)得以在充分利用自身反應(yīng)熱的條件下平穩(wěn)地完成,從而革除了外加熱裝置,并縮短了反應(yīng)周期,降低了產(chǎn)品成本,提高了勞動生產(chǎn)率,也減少了環(huán)境污染。
文檔編號C08G12/12GK1205342SQ9710538
公開日1999年1月20日 申請日期1997年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月15日
發(fā)明者王冰 申請人:王冰