Технология производства аминоальдегидных смол

К аминоальдегидным смолам относятся карбамидо- и меламиноформальдегидные смолы — продукты совместной конденсации карбамида, меламина и формальдегида, модифицированные карбамидо- и меламиноформальдегидные смолы (этерифицированные спиртами и совмещенные с другими смолами). Все они являются термореактивными и в неотвержденном состоянии имеют небольшую молекулярную массу, что позволяет отнести их к олигомерам.

Основное назначение карбамидных олигомеров (90 % общего выпуска) — связующее для производства древесностружечных и древесноволокнистых плит (ДСП и ДВП), фанеры, гнутоклееных деталей мебели, спортинвентаря и др. Олигомеры используются также в качестве клеев, пропиточных растворов, лаков, красок и эмалей. Их применяют для получения аминопластов (пресс-материалов, содержащих порошкообразный органический или минеральный наполнитель), слоистых пластиков на основе бумаги и ткани (хлопчатобумажной, стеклянной, асбестовой), пено- пластов и других материалов. Для получения смол, отличающихся в отвержденном состоянии более высокой водостойкостью, твердостью, тепло- и дугостойкостыо, мочевину частично или полностью заменяют меламином. Карбамидные смолы мо­дифицируют водорастворимыми полимерами, латексами и различными олигомерами.

В 2002 году в США, Канаде, Мексике, Западной Европе и Азии было потреблено около 8,4 млн т аминоальдегидных смол. В США спрос на карбамидные смолы зависит от объемов производства деревообрабатывающей промышленности. В 2002 году около 86% карбамидных смол было использовано в качестве адгезивов при производстве ДСП, ДВП средней плотности и фанеры из твердых сортов древесины. Прогнозы для США до 2007 года предполагают медленный рост спроса на карбамидные смолы — в среднем на 1,5-2,0 % в год. Из-за дешевизны карбамидные смолы будут доминировать в производстве ДСП и ДВП. Однако на рынке волокнистых и грану­лированных древесных материалов карбамидо-формальдегидные смолы будут вытесняться меламин-карбамидо-формальдегидными. В целом прогноз до 2007 года предполагает рост спроса на меламиновые смолы в среднем примерно на 3 % в год.

В 2003 году в России было произведено 481 тыс. т карбамидных смол, что на 6 % больше уровня 2002 года и потребности промышленности в этих смолах возрастают.

Смолы этого типа готовят в виде растворов в воде и органических растворителях, в виде суспензий и сухих порошков. Только порошкообразные смолы могут длительное время (1-2 года) сохранять свои технологические свойства в широком интервале температур от -40 до +40 °С. Срок годности растворов смол не превышает 6 мес.

Основными направлениями технического прогресса в производстве карбамидных смол являются интенсификация непрерывных процессов с увеличением единичной мощности агрегатов до 60-100 тыс. т/год, использование безметанольного карбамидоформальдегидного концентрата с содержанием формальдегида 54-60 % и содержанием карбамида 20-25 %. Непрерывные способы, кроме улучшения качества и стабильности смол, позволяют максимально автоматизировать процессы, рационально ими управлять и тем самым получать более высокие технико-экономиче­ские показатели. При периодических способах производства карбамидных смол затраты на сырье и материалы возрастают на 9 %, а энергозатраты на 70 %.