5.10.10. Технология получения аминоформальдегидных олигомеров

Бутанолизированные мочевиноформальдегиды получают по следующей технологической схеме, включающей следующие основные стадии:

1. взаимодействие мочевины с формальдегидом в нейтральной или слабощелочной среде с образованием метилольных производных;

2. отгонка под вакуумом воды (сушка олигомера);

3. этерификация олигомера бутиловым спиртом.

Аппаратурно-технологическая схема производства карбамидо- и меламиноформальдегидных олигомеров периодическим способом приведена на рис. 50.

В реакторе 8, снабженном паровой рубашкой, растворяют карбамид (меламин) в предварительно нейтрализованном аммиачной водой формалине (рН=77,5). Меламин растворяют при температуре не ниже 4660С из-за его плохой растворимости. В процессе растворения карбамида (меламина) образуются соответствующие метилольные производные. Далее при 5060С под вакуумом (85180 кПа) в приемник 9 отгоняют примерно половину воды, введенной в реакционную массу с формалином. Вместе с водой удаляется и метанол (из формалина). Поэтому эту воду часто называют метанольной. Затем вакуум снимают и в реактор 8 при работающей мешалке загружают н-бутанол и фталевый ангидрид, доводя рН до 4,56. При 90°С проводят бутанолизацию и частичную поликонденсацию. Далее реакционную смесь шестеренчатым насосом 13 перекачивают в реактор 10, где при постепенном повышении температуры от 50 до 100°С при вакууме 85100 кПа проводят глубокую поликонденсацию с отгонкой воды азеотропным способом в разделительный сосуд 11, причем в случае необходимости подпитывают реакционную массу сухим бутанолом. После обезвоживания избыточный бутанол частично отгоняют в приемник 12 при 9094С и в вакууме 5373 кПа.

Полученный продукт сливают в смеситель 15, где eгo разбавляют ксилолом или сольвентом до получения раствора с заданным содержанием основного вещества (чаще всего 4852%). Очистку раствора олигомера проводят на фильтре 18.

Водорастворимые аминоформальдегиды получают аналогично, но частичную этерификацию метилольных производных этиловым спиртом или этилцеллозольвом и одновременно поликонденсацию проводят при рН=5,45,6 (катализатор – органическая кислота). Процесс поликонденсации прерывают охлаждением реактора на 2030С и добавлением азотистого основания (например, триэтаноламина) до рН=7,27.

Рис. 50.Технологическая схема производства меламино- и мочевиноформальдегидных олигомеров, модифицированных бутанолом:

1  весовой мерник; 2  автоматические порционные весы; 3, 4, 14  жидкостные счетчики; 5  объемный мерник; 6, 7, 16  конденсаторы; 8, 10  реакторы; 9, 12  вакуум-приемники; 11  разделительный сосуд; 13, 17, 19  шестеренчатые насосы; 15  смеситель; 18  тарельчатый фильтр

5.11. Циклогексаноновые и циклогексанонформальдегидные пленкообразователи

Циклогексанон – это кетон с активными водородными атомами в -положении. Благодаря этому он может конденсироваться с формальдегидом или гомоконденсироваться с образованием олигомеров – циклогексанонформальдегидов и полициклогексанонов.

Циклогексанонформальдегиды получают взаимодействием циклогексанона с формальдегидом в щелочной среде при 90С:

Степень поликонденсации для циклогексанонформальдегидных олигомеров составляет 1015. Эти продукты имеют температуру размягчения 105115С, растворяются в спиртах, кетонах и эфирах, образуя бесцветные высококонцентрированные растворы (50% и выше). Хорошо совмещаются с нитратом целлюлозы, поливинилхлоридом и другими пленкообразователями. Они используются в качестве самостоятельных пленкообразователей, в том числе и взамен природного шеллака, но преимущественно в смеси с нитратом целлюлозы или этилцеллюлозой для лаков по дереву и бумаге соответственно.

Полициклогексаноны получают гомоконденсацией циклогексанона в спиртовом растворе щелочи при 130140С:

и т.д.

Полициклогексаноны имеют температуру размягчения 120130С; растворяются в бензине, бензоле и некоторых других растворителях; совмещаются с растительными маслами, алкидами, нитратом целлюлозы, для которых они служат модифицирующими добавками. В частности, добавка полициклогексанонов к алкидам повышает глянец и твердость покрытий, а модификация ими нитрата целлюлозы – адгезию к металлу.