Аннотация 2
Введение 5
1 Литературный обзор 7
1.1 Физико-химические основы процесса получения карбамидоформальдегидных смол 8
1.1.1 Влияние температуры реакции 11
1.1.2 Влияние рН среды 11
1.1.3 Влияние мольного соотношения формальдегид: карбамид 14
1.1.4 Влияние количества ступеней конденсации 15
1.2 Основные характеристики карбамидоформальдегидных смол 17
1.2.1 Свойства и показатели качества карбамидоформальдегидных смол 17
1.2.2 Требования к качеству КФМТ-20 19
1.3 Технология получения карбамидоформальдегидных смол 19
2 Экспериментальная часть 21
2.1 Методика проведения эксперимента 21
2.2 Характеристика используемых компонентов 22
2.3 Методы оценки качества карбамидоформальдегидных смол 23
2.4 Проведение эксперимента и обсуждение результатов 25
3 Технологическая часть 36
3.1 Разработка технологической карты процесса 36
3.2 Расчет материального баланса процесса 37
Заключение 41
Список используемых источников 42
В настоящее время основными нефтехимическими клеями, часто используемыми в мебельной промышленности, являются формальдегид - конденсационные пластмассы. Это карбамидоформальдегид (КФ), фенол - формальдегид (ФФ), фенол - резорцинол - формальдегид (ФРФ) и меламин - формальдегид (МФ), пластмассы. Интересно отметить, что соединение с КФ- клеем дешевле, чем с ФФ-клеем.
Карбамидоформальдегидная смола, один из важнейших клеев на основе формальдегидной смолы, является продуктом полимерной конденсации формальдегида с мочевиной и широко используется для производства древесных композитных плит, таких как фанера, ДСП и ДВП. Несмотря на свои преимущества, такие как быстрое отверждение, хорошие характеристики в панеляхи более низкую стоимость, выделение формальдегида, происходящее либо из самой КФ-солы, либо из композитных продуктов, склеиваемых КФ-смолами, считается критическим недостатком, так как оно влияет на здоровье человека, особенно в помещениях.
Ежегодно производится более 1 млн. тонн карбамидоформальдегидной (КФ) смолы, что составляет около 80% всех аминосмол, производимых в мире. Более 70% ее расходуется лесной промышленностью на склеивание древесно-стружечных плит (61%), древесноволокнистых плит средней плотности (27%) и фанеры твердых пород (5%). Он также используется в качестве клея для декоративных ламинатов (7%). Из-за отсутствия влагостойкости КФ-клеи в основном используются для изготовления изделий из древесины, предназначенных только для внутреннего применения.
Целью бакалаврской работы является разработка оптимальной рецептуры получение смолы КФ-МТ-20 на ПАО “Тольяттиазот”.
Задачи работы:
1. Изучить физико-химические закономерности процесса получения карбамидоформальдегидных смол, химизм и механизм процесса, основные закономерности синтеза.
2. Рассмотреть технологическую схему процесса получения КФС;
3. Изучить требования к качеству карбамидоформальдегидных смол;
4. Осуществить синтез карбамидоформальдегидной смолы при различных параметрах процесса;
5. На основе результатов экспериментальной части разработать технологическую карту процесса получения карбамидоформальдегидной смолы;
6. Произвести расчет материального баланса.
В представленной бакалаврской работе разработана рецептура для производства карбамидоформальдегидной смолы КФМТ-20 на ПАО «ТольяттиАзот».
В работе рассмотрены основные физико-химические закономерности процесса получения карбамидоформальдегидных смол. Рассмотрены основные стадии синтеза, влияние на процесс показателей температуры, рН среды, соотношения исходных компонентов и т.д. Оптимальными являются температура процесса 82°С, рН среды 8 и соотношение формальдегид : карбамид 2,02 : 1.
Показана технологическая схема процесса получения карбамидоформальдегидных смол. Процесс синтеза осуществляется в цилиндрических реакционных аппаратах, оснащенных перемешивающим устройством, а также системами нагрева и охлаждения для контроля температуры.
Целью экспериментальной части было определение оптимальных параметров синтеза для получения смолы КФМТ-20 с заданными параметрами. Щелочная конденсация карбамида с формальдегидом с мольным соотношением формальдегид: карбамид — 2,02 : 1.
В результате эксперимента можно сделать вывод о том, что оптимальной технологией для получения смолы КФМТ-20, соответствующей требованиям нормативной документации, является осуществление стадии щелочной доконденсации в два этапа загрузки оставшейся части карбамида.
Разработана технологическая карта получения смолы КФМТ-20.
Произведен расчет материального баланса процесса.
