Файл: Темкина Р.З. Синтетические клеи для деревообрабатывающей и строительной промышленности стенограмма лекции, прочитанной в ЛДНТП для работников деревообрабатывающей промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 30
Скачиваний: 0
смола СБТ допущена Госсанинспекцией для производства клееной тары пищевого назначения (для тузлучных рыбных продуктов и др.). Смола СБТ пониженной вязкости применяется также для пропитки древесной массы, используемой для изготовления раз
личных прессованных изделий, в том числе тары для пищевых продуктов.
Резольные феноло-формальдегидные смолы марок СБС-1, СП-i,
С-50, СФВ |
представляют собой преимущественно не клеящие, |
|
а |
пропиточные смолы. Одни из них полностью растворимы в воде |
|
(С-50, СФВ) |
или частично (СП-1), другие растворяются только |
|
в |
спирте |
(СБС-1, СКС-1). Смолы этого типа предста |
вляют собой |
низкомолекулярные продукты конденсации фенола |
с формальдегидом пониженной вязкости. Смола СБС-1 синтези
руется при температуре от 85 до 100° в присутствии аммиачной воды. Продукт реакции обезвоживается под вакуумом и затем
растворяется в этиловом спирте. Смола СБС-1 содержит 50 —
55% сухих веществ и около 7% влаги. Стабилизация смолы спир том позволяет хранить ее в течение 6 месяцев. Смола СБС-1 вы пускается с вязкостью 15—40° Э и 40—100° Э. Низковязкая смола предназначена для пропитки шпона, древесной крошки, приме няемых в производстве древесно-слоистых пластиков и цельно
прессованных изделий.
Повышенной вязкости смола СБС-1 используется в качестве клея для изготовления бакелизированной фанеры.
Смола СП-1 конденсируется в две стадии. Реакция протекает вначале в кислой, а затем в щелочной среде с введением на вто рой стадии дополнительного количества формалина. Температура в процессе конденсации меняется от 50 до 90°. Смола, стабилизи рована небольшим количеством спирта, и может храниться только в течение 20—30 дней. Смола СП-1 применяется для пропитки шпона при изготовлении древесно-слоистых пластиков, предназна ченных для использования в конструкциях и деталях различных машин и механизмов. Наличие в смоле свободной щелочи до 2,5% не позволяет применять ее для изготовления электроизоляцион ных материалов.
Смола С-50 нашла применение для производства пленочных клеев. Последние изготовляются путем пропитки сульфатной бу маги смолой С-50 и последующей сушки бумажного полотна в специальных сушильных устройствах.
Пленочные клеи (бакелитовая пленка) применяются для склеи вания водостойкой высококачественной фанеры и других видов слоистой древесины.
Смола СФВ также применяется для пропитки сульфатной бу
маги, используемой после сушки для изготовления слоистого пла стика на основе бумаги с декоративным покрытием. Кроме того,
эта смола используется также для пропитки шпона, древесной
пресскрошки в производстве некоторых видов цельнопрессованных изделий и древесно-слоистых пластиков.
12
Синтез смол С-50, СФВ ведут при мягких температурных усло виях в присутствии едкого натра в качестве катализатора. В гото вом виде они содержат около 50% сухих веществ, вязкость таких смол не превышает 80—50° Э.
Группа смол, отверждающихся при нормальной температуре под действием отвердителей, представлена в табл. 1 марками ВИАМ-Б, БСП-2, ЦНИИМОД-1 и ДМ-12. Смолы этого типа имеют большое значение для строительной техники. Смола ВИАМ-Б по ручается с использованием в качестве катализатора гидрата окиси бария. Процесс конденсации, который ведется в основном при тем пературе 96—98°, заканчивается обезвоживанием смолы под ва куумом до получения продукта с содержанием влаги не более 20%. Смола ВИАМ-Б содержит в своем составе большое количе ство свободного фенола — до 21%. Она применяется для склеива ния древесины холодным способом.
Состав клея ВИАМ-Б
(з вес. частях)
1. Феноло-формальдегидная смола |
ВИАМ-Б . |
. |
100 |
2. Ацетон или этиловый спирт-сырец..................... |
|
10 |
|
3. Керосиновый контакт.................................................. |
|
|
1400 |
(а — кислотное число контакта, |
определяемое |
|
а |
аналити |
ческим путем).
Смола Б синтезируется в присутствии едкого натра при тем пературе равной 96—98°. Продукт реакции подвергают вакуумсушке до получения смолы 70%-ной концентрации. Смола Б ста билизирована ацетоном. Количество свободного фенола в смоле Б в несколько раз меньше, чем в смоле ВИАМ-Б, и в этом ее боль
шое преимущество. Смола Б широко применяется для склеивания деревянных конструкций и строительных деталей. Срок хранения
6—12 месяцев.
Состав клея КБ-3
(в вес. частях) |
100 |
1. Феноло-формальдегидная смола Б.................... |
|
2. Керосиновый контакт................................................. |
1800 |
а
Клеи ВИАМ-Б и КБ-3 могут быть использованы для склеива
ния древесины не только при нормальной температуре, но и при нагревании до 60°. При склеивании древесины с подогревом коли чество керосинового контакта соответственно уменьшается:
для ВИАМ-Б — до------- |
, для |
КБ-3 — до —— . |
Я |
СП-2 и |
а |
Процесс конденсации смол |
ЦНИИМОД-1 поотекггет |
при нагревании в две фазы, вначале в кислой, а затем в щелоч ной среде. На втором этапе конденсации в реакционную смесь вводится дополнительное количество формалина. Содержание сухих веществ как в одной, так и в другой смоле составляет 45—
13
50%. Содержание свободного фенола в этих смолах составляет до 3—3,5%. Смола ЦНИИМОД-1 стабилизирована этиленглико
лем, смола СП-2 — этиловым |
спиртом. |
Продолжительность хра |
|||
нения смолы СП-2 — 3 |
месяца. |
|
|
|
|
Состав |
клеев |
на основе |
смол СП-2 |
и |
ЦНИИМОД-1 |
1 |
Смола |
(в вес. частях) |
|
100 |
|
СП-2. . ...... |
|||||
2 |
. Керосиновыйконтакт..................... |
|
3000 |
||
1. Смола ЦНИИМОД-1 |
|
а |
|||
|
100 |
||||
2. |
Керосиновый контакт...................... |
|
3200 |
а
Для склеивания деревянных конструкций и деталей рекомен дуется преимущественно применять клеи КБ-3 и СП-2.
Большой интерес представляют резорцино-формальдегидные
смолы. Клеи на основе этих смол дают прочный клеевой шов.
Они могут применяться для склеивания древесины холодным способом и с применением нагрева. В отличие от феноло-формаль- дегидных смол резорциновые смолы не требуют кислых катализа торов для отверждения. В качестве катализатора применяется параформ. Ниже приводится состав клея на основе смолы Д/М-12.
Смола ДМ-12 содержит 70% сухих веществ. Стабилизирована этиловым спиртом и этиленгликолем.
|
Состав |
клея на основе смолы |
ДМ-12 |
|
|
(в вес. частях) |
|
1. |
Смола |
ДМ-12.......................................... |
100 |
2. |
Отвердитель.............................................. |
11 |
Отвердитель представляет собой порошок, состоящий из смеси параформа и древесной муки.
Отверждение клеящих феноло-формальдегидных смол
Клеящие феноло-формальдегидные смолы под воздействием тепла или при обыкновенной температуре в присутствии ускори телей отверждения переходят в неплавкое и нерастворимое состоя ние. Пооцесс отверждения является завершающим этапом поли конденсации. Он протекает ступенчато, в три стадии: начальную А, промежуточную В и конечную С.
Смолу в стадии А называют еще иначе резолом, в стадии В — резитолом и в стадии С—резитом.
Смола в начальном состоянии, в стадии А может быть жидкой
или твердой. Она плавится при нагревании и растворяется в ще
лочи, спирте, ацетоне, а иногда и в воде.
При дальнейшем нагревании или выдержке в смеси с отверди
телем смола переходит в промежуточную стадию В. В этом состоя-
14
ТемпеnomijDO S 'С
Рис. 2. Влияние температуры на продол жительность отверждения водорастворимых феноло-формальдегидных смол одинаковой концентрации (45%), но с разным содер жанием свободного фенола:
1 — смола содержит 1,98% свободного фенола; 2 — смола содержит 0,28% свобод ного фенола.
Рис. 3. Влияние температуры на про должительность отверждения фено- ло-формальдегидной смолы СБТ с разным содержанием сухих веществ
(от 47,78 до 58.69%).
нии смола имеет вид резиноподобкой массы. Она не плавится при нагревании, а только размягчается. Смола в стадии В уже не растворяется, а лишь набухает в растворителях. Последующее
нагревание или более длительная выдержка клеевой смеси приво
дит к переходу смолы в стадию С. В этой конечной стадии смола
находится в отвержденном состоянии. Она уже не размягчается при нагревании и не набухает в растворителях.
В конечном отвержденном состоянии смола обладает большой механической прочностью, высокими диэлектрическими свойствами и стойкостью к- воздействию воды, растворителей и разбавленных кислот. Продолжительность перехода смолы из стадии А в С ха рактеризует скорость отверждения смолы. Скорость отверждения феноло-формальдегидных смол резольнсго типа колеблется в ши роких пределах в зависимости от типа смолы, содержания в ней свободного фенола, сухих веществ, стабилизаторов, температуры нагрева.
Исследованиями установлено, что фенольные смолы отверж
даются тем быстрее, чем меньше они содержат свободного фенола (рис. 2) и чем выше их концентрация (рис. 3).
Из рис. 2, 3 также видно, что время отверждения феноло-фор мальдегидных смол горячего отверждения снижается по мере повы шения температуры нагрева.
Для феноло-формальдегидных смол, применяемых для склеи вания древесины без нагрева, время отверждения зависит еще от характера и количества добавляемых отвердителей, обладающих кислыми свойствами. Чем выше активная кислотность среды, создаваемой отвердителями, тем процесс отверждения протекает быстрее.
Основные технологические условия склеивания древесины феноло-формальгидными смолами
Технологические режимы склеивания древесины феноло-фор- мальдегидными смолами резольного типа весьма разнообразны. В значительной мере они зависят от свойств применяемых клеев,
способа склеивания и области применения клееных материалов. Рассмотрим лишь в общем виде основные условия склеивания
древесины феноло-формальдегидными смолами при повышенной температуре и холодным способом. Применяемые для работы клеящие феноло-формальдегидные смолы должны полностью от вечать техническим требованиям.
В высшей степени важны вязкость и концентрация смол и клеев. Клеи пониженной вязкости и концентрации не обеспечивают
образования прочного клеевого соединения. Низковязкие клеи глу боко проникают в поры древесины, и количество смолы в клеевой прослойке оказывается недостаточным для прочного склеивания древесины. Недостаточная прочность склеивания получается и при
16
работе с клеями повышенной вязкости. Применение высоковязких клеев обычно приводит к образованию толстых клеевых швов, которые менее прочны, чем нормальные по толщине клеевые со единения.
Подавляющее большинство феноло-формальдегидных смол, от верждающихся при нагревании, как, например, смолы марок С-1,
С-35, СБТ, СБС, не требуют добавления к ним отвердителей. Они применяются для склеивания из лущеного шпона слоистой древе сины различной толщины и слойности. Склеивание деревянных конструкций и строительных деталей из массивной или клееной древесины производится преимущественно с применением феноло-
формальдегидных смол, отверждающихся под воздействием отвер
дителей при нормальной температуре. Для этой цели применяются смолы марок ВИАМ-Б, Б, СП-2, ЦНИИМОД-1, а также резор-
цино-формальдегидные смолы.
В последнее время развиваются новые высокопроизводительные способы склеивания строительных деталей и деревянных конструк ций, основанные на использовании нагрева в поле токов высокой частоты. Склеивание древесины при высокочастотном нагреве тре бует применения смол, обладающих диэлектрическими свойствами.
Этим требованиям в большей степени отвечают смолы Б и резор-
цино-формальдегидные. Смола Б может применяться для склеи вания при нагревании как с добавлением отвердителя, так и без него.
Определенные требования предъявляются и к применяемой для склеивания древесине. Особенно важной характеристикой древе сины является влажность, которая должна быть в строго опреде ленных пределах.
Применение материалов повышенной влажности является при
чиной образования пузырей и расклея при горячем склеивании и снижения прочности клеевого соединения при склеивании холод ным способом.
Влажность лущеного шпона разной толщины для склеивания
фанеры допускается в пределах 6—10%. Аналогичные требования предъявляются к древесине, применяемой для склеивания холод ным способсм. В этом случае влажность склеиваемых материалов должна находиться в пределах:
для древесины и шпона................................... 7—10%
»древесно-слоистых пластиков.....................5— 7%
»фанеры и фанерных плит......................... 5—10%
При склеивании холодным способом большое значение имеет также плотная пригонка склеиваемых поверхностей.
Нанесение фенольных клеев на древесину производится клеенамазывающими вальцами с гладкими барабанами, а также
кистями. Равномерное нанесение клея по всей склеиваемой по
верхности является непременным условием качественного склеив
гоГ¥уМ’ичная"-|
НАУЧМ-ТЕХНИЧЕСКАЯ Ьо
___ВИБЛИОТ6КА СССР