Карбамидоформальдегидная смола

Технология получения смол такого класса состоит, как правило, из трех стадий. Синтез проводят в аппарате с перемешивающим устройством, снабженным рубашкой. На первой стадии процесс поликонденсации ведут в щелочной среде при значении рН = 7,5-8 (щелочная конденсация) и мольном соотношении карбамид: формальдегид соответственно 1:1,6-1,9. Вторую стадию ведут в кислой среде при рН = 4,5 — 4,8 (кислая конденсация). Данная стадия характеризуется резким нарастанием вязкости вследствие увеличения молекулярной массы продукта. После окончания стадии кислой конденсации в смолу вводят дополнительную порцию карбамида, для доведения остаточного мольного соотношения карбамид : формальдегид соответственно 1:1,3 - 1,4 и проводят сушки полученного связующего до требуемого значения условной вязкости (стадия сушки). После смолу охлаждают и проводят её модификацию, направленную на улучшение её токсических (снижение уровня свободного формальдегида до значения ниже 0,3%) и физико-механических свойств.

Температура синтеза должна находиться в пределах 88–94 °С, для чего после загрузки формалина и растворения в нем карбамида в рубашку реактора подают пар, до достижения температуры порядка 80 °С. Скорость нагрева должна составлять 1–1,5 °С/мин. По достижении температуры 80 °С подачу пара в рубашку прекращают, а дальнейший подъём температуры осуществляется за счет тепла экзотермической реакции. При повышении температуры в реакторе выше 94 °С, в рубашку подают оборотную воду. Стадию модификации ведут, как правило, при температуре 40–50 °С.

В качестве сырья для получения карбамидоформальдегидной смолы могут использоваться:

• карбамид
• карбамидоформальдегидный концентрат
• формалин

Карбамидоформальдегидные смолы нашли широкое распространение в различных сферах производства и строительства. Они применяются при производстве карбамидоформальдегидного пенопласта, древесностружечных и древесноволокнистых плит, а также фанеры. Кроме того, они применяются при изготовлении специальных влагопрочных сортов бумаги и картона.

Основными марками карбамидоформальдегидных смол являются КФ-МТ-15 (ТУ 6-06-12-88), КФЖм (ГОСТ 14231-88), КФ-ХТ-П (ТУ 2223-001-51119346-2003).

В настоящее время в России, как правило, реализуется и используется смола в жидком виде (суспензии), которая имеет ряд недостатков, среди которых: срок годности около 2-3 месяцев, неудобство в транспортировке и некоторые другие.

Вместе с тем, с развитием технологий в химической промышленности, уже сейчас также успешно применяют карбамидоформальдегидные смолы в виде белого порошка.

Преимуществами карбамидоформальдегидной смолы в порошке являются:

долгий срок хранения (например, смолы марки Т800 / Т820 TRF хранятся без потери свойств один год), удобство при транспортировке смол (принята фасовка по 20-25 кг в мешке), легкость в работе. Карбамидоформальдегидный порошок разводят в воде с соблюдением технологии (пропорция составляет от 50 до 150 частей воды на 100 частей порошка).

По своему внешнему виду представляет собой суспензию однородного белого цвета, хотя зачастую цвет может варьироваться от белого до светло-коричневого цвета в зависимости от дополнительных включений и срока её хранения.

Карбамидоформальдегидную смолы марок ВПС-Г и КФ-ХТ-П, и в редких случаях КФ-МТ-15 применяют для изготовления пенопласта способом воздушного вспенивания. КФЖм и КФ-МТ-15 так же применяются как связующее в производстве древесно-стружечных и древесноволокнистых плит.

Примерные свойства жидких смол:

• Массовая доля сухого остатка %, не менее — 51,0
• Плотность, кг/м³, не менее 1200
• Массовая доля свободного формальдегида %, не более 0,3
• Вязкость условная, с, 20-35
• Концентрация водородных ионов (pН) 7,5-8,5
• Предельная смешиваемость смолы с водой, при которой наблюдается коагуляция, по объему 1:1-1:10
• Время желатинизации при 100 °C, с, не более 110
• Диэлектрическая проницаемость Er при 20 °C-2,35

Срок годности смолы при надлежащем хранении должен составлять не менее 45 суток с момента изготовления.

Срок годности карбамидоформальдегидной смолы в порошке составляет около одного года.