Карбамидоформальдегидная смола

Карбамидоформальдегидные смолы — синтетическая смола из группы аминопластов, продукт поликонденсации карбамида с формальдегидом.

Технология получения

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.

Температурный режим

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.

Исходное сырье

В качестве сырья для получения карбамидоформальдегидной смолы могут использоваться:

• карбамид
• карбамидоформальдегидный концентрат
• формалин

Применение

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.

Основные марки карбамидоформальдегидных смол

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).

Карбамидоформальдегидная смола: порошок или суспензия

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).

Свойства и применение

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.