Способ получения литых мочевино-формальдегидных искусственных смол

Способ получения литых мочевино-формальдегидных искусственных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

--:. ).СССР № 5744О ! г ,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Класс -4-2о-,-Б„; -&2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана при CffK CC4P

М. В. Соболевский и Л. Д. Жилина.

Способ получения литых мочевино-формальде искусственных смол.

Заявлено 8 июня 1938 года в НКХП за ¹ 19341.

Опубликовано 31 июля 1940 года.

Изготовление литых мочевино-формальдегидных продуктов для поделки галантерейных изделий (пуговиц), брошей, браслетов, пряжек и т. п. известно, хотя и не приняло еще широких производственных масштабов. Известные способы изготовления таких продуктов заключаются в основном в следующем.

Мочевину и формальдегид конденсируют с целью получения смолообразного продукта. Полученную смолу подвергают глубокому обезвоживанию упаркой под вакуумом. Вязкий обезвоженный продукт заливают в формы и подвергают длительному (до нескольких недель) и осторожному нагреву, во время которого продукт полимеризуется, приобретая твердость, позволяющую подвергать его механической обработке.

Самым трудным моментом в таком процессе является обезвоживание, так как сырая мочевино-формальдегидная смола представляет собою коллоидный раствор смо истых веществ в воде, которую очень трудно удалить, не вызвав преждевременной желатинизации.

Вторым не менее сложным моментом в описанном процессе является отверждение литых мочевино-формальдегидных продуктов, ибо при этом требуется тщательное соблюдение температурного режима и равномерность обогрева. В противном случае продукт растрескивается, образуются пузыри или, в случае недостаточного обезвоживания; продукт мутнеет.

Было установлено, что если пойти по пути, противоположному описанному,т е.усилить процесс желатинизации (синерезиса), то можно также получить литые продукты, пригодные для поделки различных галантерейных изделий, оптических стекол и др.

Оказалось возможным проводить процесс по следующей схеме:

1. Конденсация мочевины и формальдегида в присутствии катализаторов, способствующих образованию метилол-или метиленпроизводных мочевины в начале реакции и дающих в конечном итоге смолообразные продукты, способные к быстрой полимеризации и синерезису.

2. Заливка в формы полученной смолы (в виде коллоидного раствора смолообразных продуктов в воде).

3. Выдержка в закрытых формах при температуре 30 — 40 в течение

3 — 10 суток (в зависимости от температуры выдержки, глубины конденсации, а также объема заливки).

4. Извлечение отвердевшего и отделившего воду, в результате синерезиса, продукта и сушка его на воздухе в течение 2 — 5 суток (в зависимости от размеров).

5. Сушка при 35 — 40 в течение

5 — 10 суток (в зависимости от размеров).

6. Постепенный прогрев высохшего прозрачного продукта при 70 — 80 в течение 6 — 24 часов и медленное охлаждение для снятия напряжений.

Весь процесс (и синерезис и сушку) можно целиком проводить при нормальной температуре, однако для этого необходимо много времени, и продукт, хотя и достигает конечного удельного веса и становится совершенно прозрачным, но не обладает достаточной твердостью и водостойкостью.

Установлено, что если процесс синерезиса проводить при повышенной температуре (45 — 55 ) в течение 3,5—

8 суток, то образуются непрозрачные или с включениями непрозрачных прожилок продукты с пониженным удельным весом.

Чтобы придать изделиям опаловую поверхность, следует добавить к жидкому продукту перед заливкой в формы ничтожные количества молока (десятые доли процента).

Пример. 100 вес. ч. кристаллической мочевины растворяют в

200 вес. ч. формалина (35%-го), 7,66 вес. ч. уротропина растворяют в 30 вес. ч. формалина (35%-го). Ооа раетвора смешивают и добавляют

1,25 — 2,5 мл хлористого цинка (50%-го водного раствора). Раствор нагревают с обратным холодильником до кипения.

При 75 — 80 образуется белый объемистый осадок метилолпроизводных мочевины, который по мере дальнейшего нагрева растворяется.

Кипение поддерживается в течение

10 — 15 минут до полного растворения осадка, после чего дается быстрое охлаждение. Охлажденный и родукт, представляющий собою вязкий прозрачный бесцветный раствор (который в случае необходимости окрашивается), заливается в формы с плотно закрывающимися пробками во избежание преждевременного испа ° рения воды. Динамика изменении Ph в процессе изготовления смолы следующая: смесь до введения хлористого цинка имеет Ph = 7,5 — 8 5, после введения хлористого цинка

Ph =5 — 5,5 и по окончании конденсации Ph = 4,0 — 4,8.

Залитый в формы продукт помещают в камеру с температурой 35—

40 . После 10 — 24 часов продукт желатинизируется и представляет собою желеобразную слегка замутневшую массу. Через следующие 20 — 25 часов продукт сильно мутнеет и начинает отделять воду. По истечении следующих 40 — 50 часов продукт уже сильно отделяет воду и заметна большая усадка. К этому времени количество отделившейся воды равно 15 — 20% от веса заливки, что указывает на окончание процесса в закрытых формах.

Вода сливается (Ph воды 3,2 — 3,5), продукт легко извлекается из формы и подвергается сушке на воздухе при комнатной температуре. Во время сушки на воздухе продукт дает резкую усадку, теряет в весе (на

35 — 40% по сравнению с весом заливки) и из мутно молочного постепенно переходит в прозрачный; твердость резко возрастает. Сушка на воздухе длится до достижения продуктом удельного веса, практически не меняющегося в течение1 — 1,5 суток.

Этот удельный вес находится в пределах 1,35 — 1,38. Продолжительность сушки на воздухе 3 — 8 суток (в зависимости от толщины). По окончании сушки на воздухе продукт переносится в камеру с температурой

35 — 40, где он становится совершенно прозрачным, достигает удельного веса 1,41 и твердости, достаточной для механической обработки.

Для ускорения процесса синерезиса к смолам перед заливкой могут быть добавлены различные ускорители желатинизации и синерезиса, а также может быть применено частичное обезвоживание смолы упаркой перед заливкой в формы.

Для ускорения сушки она может быть проведена над водоотнимающими агентами (серная кислота, фосфорный ангидрид, хлористы и кальций и др.). Для облегчения сушки более крупных отливок, а также для ее ускорения сушка может быть произведена в среде пластификаторов, размягчающих поверхность отвердев. шего продукта (глицерин, триацетин и др.).

Предмет изобретения.

1. Способ получения литых мочеВННо-формальдегидных искусственных смол, без применения метода вакуумной сушки, путем использования явления желатинизации из водных эмульсий смолообразных продуктов, получающихся из реакционной смеси через метилол-и метиленпроизводные мочевины, отличающийся тем, что смолу заливают в формы и выдерживают в последних в закрытом состоянии в течение нескольких суток при температуре ЗΠ— 40 в целях проведения процессов желатинизации и синерезиса, после чего отделившуюся воду сливают, а смолу вынимают из форм и подвергают сушке известными способами.

2. Видоизменение способа по п. 1, отличающееся тем, что, в целях получения непрозрачных или с отдельными жилками литых смол, последние выдерживают в формах от 3,5 до 8 суток при температуре 44 — 55 .

Техред А, И. Хрош

Го с пааниадат

Отв. редактор П. В. Никитин

Тип..Сов. печ.", М 28337. Зак. № 7152 — 575