146115. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidegen kötő, folyékony karbamidformaldehyd alapú faragasztó előállítására

Megjelent: 1960. január 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146 115. SZÁM 39. c. OSZTÁLY — GU—154. ALAPSZÁM Eljárás hidegen kötő, folyékony karbamid-fonnaldehyd alapú faragaszíó előállítására Gyulai Béla vegyészmérnök és Gaál Antal vegyésztechnikus, Fűzfőgyártelep A bejelentés napja: 1957. december 13. A faiparban általánosan elterjedt a karmabidformaldehyd alapú műgyanták ragasztószerként történő alkalmazása. Felhasználásukat indokolja, hogy a természetes eredetű ragasztóanyagokkal szemben jobb mechanikai tulajdonságokat biztosítanak, jobban ellenállnak a víz és a penészgombák behatásainak. A ragasztó célzattal előállított műgyanták kétféle típusa ismeretes, úgy mint a melegen és a hidegen kötő típusok. Mindenképpen előnyös a hideg ragasztóképesség, mivel így a legkényesebb ragasztások is hiba nélkül elvégezhetők, és a meleg ragasztáshoz szükséges elég tetemes mennyiségű energiafelhasználás elkerülhető. Alább közölt eljárásunk ilyen hidegen ragasztó faipari műgyanta előállítására vonatkozik — mely természetesen alkalmas melegen történő ragasztásra is. A rövid ragasztási időt biztosítja a hideg ragasztásnál a folyékony ragasztó műgyanta oly magas kondenzációs foka, hogy a ,,C" fázisba való átalakuláshoz aránylag gyenge katalizátor hatás elegendő, így a hőhatást mint katalizátort szükségtelen igénybevenni. Alább ismertetett eljárásunk előnye abban rejlik, hogy lehetővé teszi olyan, hideg ragasztásra alkalmas, folyékony halmazállapotú műgyanta ragasztó előállítását, amely magas poli-kondenzációs foka ellenére oldatban stabil, és így tartósan tárolható öregedés veszélye nélkül. Az alábbi eljárással készült folyékony termék kondenzációs foka a szokásos, folyadékragasztóknál alkalmazott módszer szerint nem határozható meg (a kivett mintának kétszeres mennyiségű vízzel történő hígításakor szobahőfokon opalizálni kell), ugyanis a termék kivételesen nagy vízoldhatóságot mutat (vízzel hígítható). Kondenzációs foka nagyságrendileg megegyezik azon termékek kondenzációs fokával, melyek csak szilárd alakban hozhatók forgalomba, mivel folyadék alakban instabilok, azaz öregedés nélkül nem tarthatók el folyadék alakban. Eljárásunk egyik lényeges részét képezi, hogy a kondenzációt olyan pH körülmények között végezzük, ahol a kezdeti 3,5—6 pH érték folyamatosan változik, és a kondenzációs reakció végén 7—7,5 pH értéket vesz fel. Ez biztosítja, hogy olyan termékek keletkeznek, melyek nagyfokú hidrofil tulajdonságot mutatnak, annak ellenére, hogy a kondenzációs fok magas. Eljárásunk másik lényeges része, hogy ilyen magas kondenzációs fokú terméket szobahőfokon stabilan, folyadék alakban tudunk tartani huzamos ideig. Ezt a stabilitást utólagos formaldehyd adagolással érjük el. A formaldehydet közvetlenül a kondenzációs reakció lefolytatása után adjuk a termékhez. Az eljárásunk szerint a ragasztásra alkalmas műgyanta előállítása a következőképpen történik: 1 mol karbamidot 1,8—2,2 mol formaidehyddel (36—39%) reagáltatunk savas közegben, úgy, hogy a 90 C° fölött tartott, 3,5—6 pH-jú formaldehydbe adagoljuk a karbamid 50%-os vizes oldatát, erőteljes keverés közben, és ezalatt a közeg pH-ját folyamatosan változtatjuk a kezdeti pH értékről, úgy, hogy a karbamid beadagolás befejezésekor a közeg pH-ja 7—7,5 legyen. A beadagolás 28—40 perc alatt történjen. A közeg hőfokát a karbamid beadagolás közben feltétlenül 90 C° fölött kell tartani. A pH változtatására alkáli hidroxidok 1 mol-os oldata alkalmazható célszerűen. A beadagolás után 0,1—0,4 mol (előzőleg neutralizált) formaldehydet adunk a reakció elegyhez, majd azonnali szűrés után (alkáli hidroxidok az ipari vízből csapadékot választanak le), lehűtés nélkül 120 Hgmm-es nyomáson, de mindenképpen 60 C° alatt bepároljuk 80% szárazanyag tartalomig. Thiokarbamid részleges alkalmazása a karbamid helyett növeli a késztermékkel végzett ragasztás vízállóságát. 5—20% thiokarbamid alkalmazásával a műgyanta készítése nem tér el a fent vázolt eljárástól. Alábbiakban közöljük fent leírt eljárásunk néhány foganatosítási módját: 1. Karbamidos ragasztó: 674: g 37,55%-os 4,5 pH-jú formaldehydet (2 mol)