Файл: Темкина Р.З. Синтетические клеи для деревообрабатывающей и строительной промышленности стенограмма лекции, прочитанной в ЛДНТП для работников деревообрабатывающей промышленности.pdf

Иногда процесс получения фенольных смол резольного типа

ведут вначале в кислой, а затем в щелочной среде. В таких слу­ чаях, помимо щелочного катализатора, используют еще и кислый. Чаще всего для этой цели применяют керосиновый контакт, извест­

ный под названием контакта Петрова.

В производстве резольных смол наиболее сильным катализи­ рующим действием обладает едкий натр, который обычно приме­ няют в виде раствора 40—42%-ной концентрации. С увеличением

количества добавляемой щелочи, повышается растворимость про­ дуктов реакции и снижается опасность образования гелей в про­ цессе конденсации. Однако большой избыток свободной щелочи в составе фенольных клеев снижает технические свойства склеивае­ мой древесины. Количество едкого натра, вводимого в реакцию, в зависимости от назначения смолы, колеблется от 3 до 18% от веса фенола.

Наиболее мягкими катализаторами являются уротропин, амми­ ачная вода, содержащая около 25% аммиака. Количество добав­

ляемой в реакционную смесь аммиачной воды составляет обычно

3—6% к фенолу.

Реакцию конденсации ведут при нагревании. В зависимости or назначения конечных продуктов, температура реакции колеблется в пределах от 50 до 100° С.

Как показали профессор А. А. Ваншейдт и его сотрудники, при взаимодействии фенола с формальдегидом в щелочной среде, глав­

ным образом при низкой температуре (50°), образуются моно- и диметилольные производные фенола, т. е. простейшие соединения в виде фенолоспиртов. При дальнейшем нагревании (80—100°) фенолоспирты легко осмоляются с образованием смолообразных

продуктов более сложного состава типа резола.

Очевидно, что при принятых технических методах получения

многих типов феноло-формальдегидных смол, в условиях сравни­

тельно быстрого подъема температуры первичный процесс образо­ вания метилольных производных фенола сочетается с одновре­

менно протекающей реакцией поликонденсации метилольных про­ изводных.

Обычно для синтеза клеящих феноло-формальдегидных смол на 1 молекулу фенола в реакцию вводят от 1,1 до 2 молекул фор­ мальдегида. Исследования показали, что с увеличением формаль­ дегида от 1 до 2 молей на 1 моль фенола при определенных усло­ виях конденсации, в продуктах реакции резко снижается содер­ жание свободного фенола и формальдегида (рис. 1).

Это обстоятельство оказалось очень важным для. получения при определенном режиме феноло-формальдегидных смол, не со­ держащих свободного фенола, обладающего токсическим дей­ ствием.

Соотношение компонентов определяет также концентрацию го­ товой смолы, ее вязкость, скорость отверждения. Важным пара­ метром процесса конденсации является не только температура,

8

но и продолжительность реакции. По мере удлинения времени конденсации, вязкость образующихся соединений нарастает, рас­ творимость их снижается.

Для многих типов клеящих феноло-формальдегидных смол,

с целью уменьшения содержания в них влаги, процесс конденса­ ции завершается частичным обезвоживанием продуктов реакции под вакуумом.

Контроль реакции обычно

устанавливается по вязкости

либо по скорости отверждения получаемых смолообразных ве­ ществ.

Конечные продукты реакции

осуществляется разными методами в зависимости от условий и области их применения. В соответствии со способами склеивания все клеящие фенольные смолы можно разделить на две большие группы:

а) смолы для склеивания древесины при нагревании (горячего отверждения);

б) смолы для склеивания древесины без нагрева (холодного отверждения).

9

Феноло-формальдегидные смолы, отверждающиеся при нагре­ вании, обычно используются непосредственно как клеящие веще­

ства. Они применяются в производстве различных видов слоистой

древесины—фанеры, древесно-слоистых пластиков, фанерных плит и т. д. Прг! этом процесс склеивания осуществляется под давле­

нием и при повышенной температуре (136—150° С).

Смолы холодного отверждения являются главной составной частью клеев, применяемых для склеивания древесины ври нор­ мальной температуре, без нагрева. Помимо смолы, в состав клея входят еще другие вещества. Одни из них ускоряют процесс от­ верждения клеевой смеси (отвердители), другие обеспечивают воз­ можность применения клея в течение определенного периода вре­ мени (стабилизаторы). Иногда в клей добавляют еще и пластм фикаторы.

Использование феноло-фсрмальдегидных клеев, отверждаю­ щихся при нормальной температуре, основано на воздействии кис­ лых отвердителей. Чаще всего применяют для этой цели керосино­ вый контакт — контакт Петрова, содержащий 40---53% нефтяных сульфокислот и 1—3% свободной серной кислоты

Свойства наиболее часто применяемых в деревообрабатываю­

щей и строительной промышленности феноло-формальдегидных смол приведены в табл. 1.

Смолы марок С-1, С-35, СБТ относятся к группе водораствори­ мых феноло-формальдегидных клеев. Они получаются при взаимо­ действии фенола (крезола) с формальдегидом при нагревании от 50 до 100°. В качестве катализаторов при получении этих смол применяют едкий натр. Количество едкого натра, вводимого в реак­ цию в зависимости от характера фенольного компонента, состав­ ляет от 10 до 17,5% к весу фенола. Смолы этого типа содержат наименьшее количество свободного фенсла по сравнению с другими видами фенольных смол.

Смола С-1 содержит 45—50% сухих веществ. Она обеспечивает

высокую прочность и водостойкость клеевого соединения. Смола С-1 применяется в производстве высококачественных сортов фа­ неры, бакелизированной фанеры, фанерных и столярных плит, фанерных труб, челночного материала и др.

Смола НИИФ С-35 отличается меньшим содержанием сухих веществ — 35+2%. Она широко используется для изготовления

различной толщины и слойности фанеры повышенной водостой­ кости марки «ФСФ», столярных плит, внутренних слоев декоратив­ ной фанеры и др.

Отличительной особенностью смолы НИИФ СБТ (смолы бес-

фенольной тарной) является практическое отсутствие в ее составе свободного фенола и минимальное содержание свободного фор­ мальдегида. Специальный режим конденсации этой смолы обеспе­ чивает полное связывание фенола, вводимого в реакцию. Поэтому

10

Т а б л и ц а 1

Свойства феноло-формальдегидных смол резольного типа различного назначенич