92

Содержание

8. Амидоальдегидные смолы и пластмассы на их основе. 85

8.1. Производство амидоальдегидных смол. 86

8.1.1. Производство олигомерных мочевиноформальдегидных смол. 86

8.1.1.1. Производство мочевиноформальдегидной смолы периодическим методом. 86

8.1.1.2. Производство мочевиноформальдегидной смолы непрерывным методом. 87

8.1.2. Производство порошкообразных пресс-материалов на основе мочевино- и меламиноформальдегидных смол. 88

8.1.2.1. Производство порошкообразных пресс-материалов на основе мочевиноформальдегидной смолы мокрым способом. 88

8.1.2.2. Производство порошкообразных пресс-материалов на основе меламиноформальдегидной смолы периодическим методом. 89

8.1.3. Производство смолистых пластиков на основе мочевиномеламиноформальдегидных смол и листовых наполнителей. 89

8.2. Свойства и применение амидоальдегидных смол и пластмасс на их основе 91

8.2.1. Применение амидоальдегидных смол. 91

8.2.2. Свойства и применение пресс-порошков. 91

8.2.3. Свойства и применение слоистых пластиков. 91

8. Амидоальдегидные смолы и пластмассы на их основе.

К амидоальдегидным смолам относятся мочевино- (карбамидо-) и меламиноформальдегидные смолы – продукты совместной конденсации мочевины , меламина , анилина и формальдегида. Все они являются термореактивными смолами.

Особенности взаимодействия мочевины и меламина с формальдегидом.

Строение и отверждение амидоформальдегидных смол. Мочевиноформальдегидные (карбамидоформальдегидные) смолы (МФС). При поликонденсации карбамида с формальдегидом в водном растворе в зависимости от соотношения исходных компонентов, рН среды и температуры образуются кристаллические водорастворимые вещества, переходящие при дальнейшем нагревании в неплавкое состояние.

В щелочной среде (рН = 11  13) из мочевины и формальдегида независимо от соотношения компонентов образуется монометилолмочевина:

В случае проведения реакции в нейтральной или слабощелочной среде (рН = 7 8) мочевина с формальдегидом в зависимости от исходного соотношения компонентов и температуры также образует моно- и диметилолмочевину.

Процесс протекает в две стадии: сначала из мочевины и формальдегида получается монометилолмочевина, а затем более медленно присоединяется вторая молекула формальдегида и образуется диметилолмочевина.

В сильно кислой среде (рН = 1  4) мочевина с формальдегидом быстро вступают в реакцию и образуют аморфные, нерастворимые продукты. Скорость реакции поликонденсации растет с повышением кислотности среды. Строение их аналогично полимерным метиленмочевинам общей формулы:

[—NH—CO—NH—CH₂—]_n

Отверждение МФС происходит лишь в том случае, если они содержат свободные метилольные группы. Процесс взаимодействия молекул сопровождается выделением воды и формальдегида и образованием поперечных связей между молекулами. Чем больше метилольных групп в смоле, тем выше плотность сшивки молекул и лучше качество отвержденного продукта.

Метиламиноформальдегидные смолы (МЛСФ). Эти смолы получают из меламина и формальдегида.

Присоединение формальдегида к меламину протекает с заметной скоростью уже при 40 ⁰С. при этом образуются метилольные производные. Наиболее благоприятной является нейтральная среда (рН 7 – 8,5). Легко присоединяются лишь три моля формальдегида на один моль меламина – образуется триметилолмеламин. Следующие три моля присоединяются в более жестких условиях (при значительном избытке формальдегида и температуре выше 80 ⁰С), причем в процессе реакции можно выделить тетра-, пента- и гексаметилолмеламин.

Метилольные производные меламина хорошо растворяются в горячей воде, но быстро осаждаются в виде кристаллических продуктов при охлаждении растворов.

8.1. Производство амидоальдегидных смол.

8.1.1. Производство олигомерных мочевиноформальдегидных смол.

В промышленности из мочевины и формалина готовят конденсационные растворы, водные растворы смол и сухие смолы.

8.1.1.1. Производство мочевиноформальдегидной смолы периодическим методом.

Технологический процесс производства конденсационных растворов и смол периодическим методом состоит из следующих стадий (рисунок 28):

• подготовка и загрузка сырья,

• приготовление и слив раствора смолы

Формалин, поступает из мерника в реактор 1. Измельченная в дробилке мочевина подается в емкость с ворошителем, откуда загружается в реактор 1. Для модификации смолы из мерников добавляют различные спирты – бутиловый, диэтиленгликоль и др., в реактор 1 также вводят кислые катализаторы (водный раствор щавелевой кислоты и др.) и нейтрализующие вещества (аммиачную воду, водные растворы едкого натра и уротропина) до получения нужного значения рН среды.

.

Процесс поликонденсации проводят при непрерывном помешивании до получения продукта заданных свойств при температуре 15 – 40 ⁰С (конденсационные растворы) и 70 – 100 ⁰С (растворы смол). После окончания реакции поликонденсации раствор охлаждается до 25 – 30 ⁰С, определяют его рН и добавляют рассчитанное количество аммиачной воды до рН 7 – 8.

Концентрирование реакционной смеси (сушку) проводят в том же реакторе 1, соединенным с холодильником 2 и вакуум-приемником 3 при остаточном давлении 13 – 26 кПа и температуре 50 – 70 ⁰С. Контроль процесса осуществляют по показателю преломления и вязкости раствора.

Конденсационный раствор или раствор смолы после отключения вакуума и охлаждения через фильтр 4 переводят в сборник.