203775. lajstromszámú szabadalom • Eljárás erősen exoterm módon keményedő karbamid-formaldehid gyanta előállítására
1 HU 203 775 B 2 A találmány erősen exoterm módon keményedő, karbamid és formaldehid alkálikus közegben végzett kondenzációja útján előállított karbamid-formaldehid gyanta előállítására vonatkozik. A 0 066 233 sz. európai szabadalmi leírás erősen exoterm módon keményedő karbamid-formaldehid gyantát, annak előállítási eljárását, valamint a belőle nyerhető habtermékek előállítására történő felhasználását írja le. Ez az eljárás a karbamid és formaldehid kondenzálását alkalikus közegben, NaOH és NH3 vagy guanidinbázis és adott esetben NH3 jelenlétében, 80-tól 105 °C-ig ter-jedő kondenzációs hőmérsékleten, 2-4 órás, előnyösen 2,5-3,5 órás kondenzációs időtartammal, majd a reakcióelegy 75-100% szilárdanyag-tartalomra vákuumban történő bekoncentrálásával végzi. Ennél az eljárásnál a vákuumban végzett bekoncentrálás elengedhetetlen; ilyenkor nagy mennyiségű környezetszennyező szennyvíz képződik. Ez az eljárás számos alkalmazási és felhasználási területen igen megfelelő. Bizonyos alkalmazási területeken azonban csökkentett szennyvízmennyiségekkel kell dolgozni. Ennek megfelelően a jelen találmány feladata olyan eljárás biztosítása, amely a kívánt, előnyös termék- és eljárástulajdonságok, például habosítási tulajdonságok megtartása mellett csökkentett mennyiségű szennyvízképződéssel vagy teljesen szennyvízképződés nélkül, tehát környezetbarát módon képes karbamid-formaldehid gyantákat szolgáltatni. A bevezetőben nevezett karbamid-formaldehid gyanták előállításánál e feladatot a találmány szerinti eljárással úgy oldjuk meg, hogy a) egy első (I) kondenzációs lépésben 0,2-0,7 mól, előnyösen 0,5 mól karbamidot 1,2-3 mól, előnyösen 1,7-2,2 mól szilárd paraformaldehid alakú formaldehiddel, kizárólag alkalikus, 8-12, előnyösen 9-11 kezdeti pH-értékre beálló közegben, b) 1 mól formaldehidre számított 1-5 mmól NaOH és 10-30 mmól NH3 vagy 2,5-30 mmól guanidinbázis és 0-30 mmól NH3 jelenlétében, c) 90-től 110 °C-ig terjedő első (I) kondenzációs hőmérsékleten, d) 10-től 100 percig, előnyösen 15-től 70 percig terjedő első (I) kondenzálási időtartammal kondenzálunk, e) ezután a második (II) kondenzációs lépésben a reakcióelegyhez további 0,2-0,7, előnyösen 0,5 mól karbamidot adunk, f) 10-től 120 *C-ig terjedő második (II) kondenzációs hőmérsékleten és g) 1,5-től 5 óráig terjedő további második (II) kondenzációs időtartam alatt, mimellett a reakcióelegyhez az előállítás során, előnyösen az első kondenzációs lépés előtt, ciánamidot illetve diciándiamidot és/vagy benzoguan-amint adunk. A találmány szerinti eljárás különleges foganatosítási módjainál úgy járunk el, hogy az első (I) és/vagy második (H) kondenzációs lépés előtt, alatt vagy után a reakcióelegyhez szénhidrátokat vagy szénhidrát termikus bomlástermékeket adunk, hogy az első (I) és/vagy második (II) kondenzációs lépés előtt, alatt vagy után, előnyösen az előtt, a reakcióelegyhez 1 mól karbamidra számítva 5- 80 mmól ciánamidot, illetve diciándiamidot és/vagy benzoguanamint adunk, és 10-70 °C közötti, előnyösen 25-50 °C reaktivitású, 25 'C-on 50-400 dPas viszkozitású, például 82% szilárdanyag-tartalmú gyantát nyerünk, hogy a második (II) kondenzációs lépés után a reakcióelegyet előnyösen HíPCVglikol-keverékkel, 50- 80 'C-on, kb. a semleges pontig lepufferoljuk. A találmány szerinti eljárással előállított gyantaoldat felhasználásánál úgy járunk el, hogy térhálósító katalizátorként foszforsavat használunk, hogy a gyantaoldathoz és/vagy térhálósító savhoz a szilárdanyag-tartalomra számított 0,3-10 tömeg% mennyiségű amint, előnyösen trietanol-amint adunk, hogy a habosítást a szilárdanyag-tartalomra számított 20 tömeg%-ig terjedő mennyiségű szénhidrát, előnyösen nyerscukor, keményítő és/vagy ezek bomlástermékei jelenlétében végezzük, hogy a habosítást a szilárdanyag-tartalomra számított 0,5-10 tömeg%, előnyösen 1,5 tömeg% ciánamid, illetve dicián-diamid jelenlétében végezzük, és hogy a gyanták habosításánál, illetve röviddel a habosítás után az anyaggal nagyfrekvenciás hullámokkal, például mikrohullámokkal pótlólagos energiát közlünk. A találmány szerinti eljárással előállított karbamidformaldehid gyantából előállított habon tűz vagy besugárzási hő hatására erősen felhabosodott szén védőréteg képződik. A nagyfrekvenciás hullámok a habanyag lényegesen gyorsabb és egyenletesebb kiszáradását idézik elő; ezáltal nagymértékben csökken, illetve teljesen elkerülhető a repedésképződés a habtömbökben. A reaktivitás mérése a 0 066 233 sz. európai szabadalmi leírásban leírt módon történik, azzal a különbséggel, hogy 100 g gyantamintát és 10 g 85%-os foszforsavat használunk. A találmány szerinti eljárás előnye a környezetbarát jellege és a szennyvízprobléma csökkentése vagy kiküszöbölése mellett még az is, hogy egységnyi reaktortérfogatra számítva nagyobb gyantagyártási kapacitást biztosít, a vákuumbepárlás elmaradása következtében csökken az üzemelései és beruházási költség, a gyártási költségek csökkenése következtében javul a gazdaságosság. 1. példa 310 tömegrész karbamidot 20 tömegrész diciándiamidot 20 tömegrész benzoguan-amint 45 tömegrész vizet 30 tömegrész metanolt 1,7 tömegrész NaOH-ot 38 tömegrész guanidin-karbonátot 548 tömegrész 95 t%-os paraformaldehidet kb. 103 'C-on 15 percig kondenzálunk az első (I) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
