КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2006 года по МПК C09J161/00 

Описание патента на изобретение RU2277566C1

Изобретение относится к области получения и применения клеящих составов, используемых в деревообрабатывающей, мебельной и строительной промышленности.

Аналогом клеевой композиции является клей, включающий карбамидоформальдегидную смолу, гидроксиламинхлоргидрат, заменитель отверждения и воду (SU авторское свидетельство 1121280, кл. C 09 j 3/16, 1984 г.).

Недостатком данной клеевой композиции является то, что она предназначена только для горячего прессования и имеет в своем составе многокомпонентный отвердитель.

Прототипом клеевой композиции является клей, состоящий из карбамидоформальдегидной смолы, сополимера акрилонитрила с N-винилкапролактамом и отвердитель. В качестве отвердителя применяют хлористый аммоний либо акриловую кислоту. При этом достигается повышение водостойкости клеевого шва: предел прочности при скалывании после кипячения в воде в течение 1 ч до 2,1 МПа (SU авторское свидетельство 1286608, кл. C 09 j 3/16, 1987 г.), что является недостаточно высоким показателем.

Изобретение решает задачу по получению прочного и водостойкого клеевого соединения.

Это достигается тем, что клеевая композиция, включающая синтетическую смолу и отвердитель, согласно изобретению, дополнительно содержит модификатор, причем в качестве синтетической смолы клеевая композиция включает карбамидомеламиноформальдегидную смолу с отвердителем 2542, в качестве модификатора - карбамидоформальдегидную смолу, а в качестве отвердителя - 10%-ный раствор щавелевой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбамидомеламиноформальдегидная смола64,5-79,2Карбамидоформальдегидная смола4,4-20,510%-ный Раствор щавелевой кислоты0,6-2,0Отвердитель для карбамидомеламиноформальдегиднойсмолы 254213,0-15,8

Пример 1. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-Ж:ММС=10:90. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 75 гр.; отвердителя 2542 15 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 9 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 1 гр.

Пример 2. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-Ж:ММС=20:80. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 66,6 гр.; отвердителя 2542 13,4 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 18,2 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 1,8 гр.

Пример 3. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-Ж:ММС=30:70. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 58,4 гр.; отвердителя 2542 11,6 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 27,2 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 2,8 гр.

Пример 4. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-Ж:ММС=40:60. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 50 гр.; отвердителя 2542 10 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 36,4 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 3,6 гр.

Карбамидоформальдегидные смолы - это смолы, получаемые в результате поликонденсации карбамида с формальдегидом. ГОСТ 14231-88 предусматривает 4 марки карбамидоформальдегидных смол: малотоксичная - КФ-О; быстроотверждающаяся - КФ-Б; повышенной жизнеспособности марки КФ-Ж; КФ-БЖ - соединяющий преимущества двух предыдущих марок.

ММС - мочевиномеламиноформальдегидная смола (сейчас в терминологии используется карбамидомеламиноформальдегидная смола (КМФС)).

В вышеприведенных примерах мы использовали карбамидоформальдегидную смолу марки КФ-Ж (как наиболее распространенную среди карбамидоформальдегидных смол) и карбамидомеламиноформальдегидную смолу марки Каскомин (торговое название смолы фирмы AkzoNobel). Для карбамидомеламиноформальдегидной смолы использовали отвердитель 2542 (торговое название фирмы AkzoNobel), который включает 20 мас. ч. муравьиной кислоты на 100 мас.ч. смолы. Для карбамидоформальдегидной смолы холодного отверждения применяли щавелевую кислоту 10%-ной концентрации в количестве 10 мас.ч. от массы жидкой смолы товарной концентрации. Также возможно использование любой другой карбамидоформальдегидной смолы вместо карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-Ж при тех же соотношениях с карбамидомеламиноформальдегидной смолой.

Пример 5. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-О:ММС=10:90. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 75 гр.; отвердителя 2542 15 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 9 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 1 гр.

Пример 6. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-О:ММС=20:80. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 66,6 гр.; отвердителя 2542 13,4 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 18,2 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 1,8 гр.

Пример 7. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-О:ММС=30:70. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 58,4 гр.; отвердителя 2542 11,6 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 27,2 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 2,8 гр.

Пример 8. Карбамидомеламиноформальдегидная смола в процентном соотношении с карбамидоформальдегидной смолой КФ-О:ММС=40:60. На 100 грамм клеевой композиции берут карбамидомеламиноформальдегидной смолы 50 гр.; отвердителя 2542 10 гр.; карбамидоформальдегидной смолы 36,4 гр.; 10%-ного раствора щавелевой кислоты 3,6 гр.

Клеевую композицию готовили с расходом 250 г/м2 площади заготовки (0,5·0,05 м). Приготавливали клеевую композицию путем смешивания карбамидомеламиноформальдегидной и карбамидоформальдегидной смол в емкости. При смешивании смол добавляли отвердитель 2542 в жидком виде для карбамидомеламиноформальдегидной смолы. В качестве отвердителя карбамидоформальдегидной смолы использовали 10%-ный раствор щавелевой кислоты.

Выдержка приготовленной клеевой композиции до нанесения составляла от 10 до 20 минут.

Контроль расхода клеевой композиции осуществляли весовым методом. Клеевую композицию наносили на одну поверхность с помощью ручного шпателя.

Продолжительность открытой выдержки не превышала 5 минут, а закрытой - от 5 до 10 минут.

Склеиваемые заготовки помещали в пресс с давлением склеивания 1 МПа. Продолжительность выдержки под давлением составляла 24 часа. Склеиваемые заготовки выдерживали 3 суток после склеивания, после чего их раскраивали на образцы по конфигурации и размерам, соответствующим ГОСТ 15613.1.

Образцы испытывали на предел прочности при скалывании по клеевому слою в сухом состоянии и после 24-часового вымачивания в воде при температуре 18-22°С. Вымачивание образцов в воде осуществляли в сосуде со слоем воды над поверхностью образцов 20 мм.

Клеевая композиция предназначена для склеивания клееных деревянных конструкций, мебели.

В таблице 1 приведены физико-механические показатели предела прочности при скалывании образцов вдоль волокон древесины:

М - среднее арифметическое, МПа;

σ - среднее квадратическое отклонение, МПа;

m - ошибка среднего арифметического, МПа;

ν - вариационный коэффициент, %;

Р - показатель точности, %;

n - число наблюдений.

Таблица 1.
Физико-механические показатели клеевых композиций
Вид испытанияСтатистические показатели (КФ-Ж:ММС=10:90)МσmνРnСухое скалывание7,30,91112,480,2283,1216Скалывание после вымачивания в воде в течение 24-часов4,470,64314,40,1613,616Скалывание после вымачивания в воде в течение 48-часов3,80,49212,960,1233,2416Скалывание после выдержки образцов в кипящей воде3,60,46112,80,1153,216Статистические показатели (КФ-Ж:ММС=20:80)Сухое скалывание70,79811,40,1992,8516Скалывание после вымачивания в воде в течение 24-часов4,050,5112,60,1273,1516Скалывание после вымачивания в воде в течение 48-часов3,590,5415,040,1353,7616Скалывание после выдержки образцов в кипящей воде3,50,56716,20,1424,0516Статистические показатели (КФ-Ж:ММС=30:70)Сухое скалывание6,80,93913,80,2353,4516Скалывание после вымачивания в воде в течение 24-часов3,80,51713,60,1293,416Скалывание после вымачивания в воде в течение 48-часов3,40,39511,60,0992,916Скалывание после выдержки образцов в кипящей воде3,30,44813,60,1123,416Статистические показатели (КФ-Ж:ММС=40:60)Сухое скалывание6,61,02915,60,2573,916Скалывание после вымачивания в воде в течение 24-часов3,650,42411,60,1062,916Скалывание после вымачивания в воде в течение 48-часов3,30,461140,1153,516Скалывание после выдержки образцов в кипящей воде2,60,30611,80,0772,9516

Как видно из таблицы 1, предел прочности при скалывании с увеличением содержания карбамидоформальдегидной смолы в карбамидомеламиноформальдегидной смоле ведет к некоторому снижению предела прочности при скалывании как в сухом состоянии, так и после вымачивания в воде и кипячения. Но это снижение происходит так, что даже при 30% содержании карбамидоформальдегидной смолы предел прочности остается не ниже 3,2 МПа по ГОСТ17005-82.

Данная клеевая композиция превосходит прототип по водостойкости клеевого соединения. После выдержки образцов в кипящей воде в течение 3 часов, затем охлаждения в течение 30 минут в воде при температуре 20±2°С их испытывали на скалывание вдоль волокон. При этом достигли предела прочности при скалывании в воде в течение 3 ч до 3,6 МПа.

Полученная клеевая композиция является более дешевой по сравнению с зарубежными композициями. При замещении от 5% до 23% импортной карбамидомеламиноформальдегидной смолы отечественной карбамидоформальдегидной смолой экономится от 7,99 $ до 8,89 $ на 1 кг.

Похожие патенты RU2277566C1

название год авторы номер документа
НИЗКОТОКСИЧНАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФАНЕРЫ 2010
  • Денисов Сергей Викторович
  • Плотников Николай Павлович
  • Плотникова Галина Павловна
RU2429267C1
Клеевая композиция 1990
  • Кузьменко Николай Яковлевич
  • Маловичко Николай Семенович
  • Бугрым Вадим Васильевич
  • Смольянинов Юрий Георгиевич
  • Захожай Борис Яковлевич
  • Фирясник Михаил Иванович
SU1772123A1
Клеевая композиция 1988
  • Сацура Валентин Михайлович
  • Цыбулько Надежда Николаевна
  • Азаров Василий Ильич
  • Гурская Ирина Алексеевна
SU1620464A1
Клей 1980
  • Доронин Юрий Григорьевич
  • Кондратьев Владимир Петрович
SU939516A1
Клей для древесных материалов 1987
  • Фирсов Николай Николаевич
  • Фирсова Светлана Николаевна
  • Авдонин Юрий Александрович
SU1678822A1
Катализатор для отверждения карбамидоформальдегидных смол 1985
  • Тутаева Нина Леонидовна
  • Можейко Фома Фомич
  • Белякова Мария Давыдовна
  • Скорынина Инесса Сергеевна
  • Блещик Николай Павлович
  • Чехович Наталья Павловна
  • Дайнеко Александра Ивановна
  • Рыщук Леонид Иванович
SU1286271A1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЛЕЕНЫХ СЛОИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛЯ НЕЕ НАПОЛНИТЕЛЯ 2004
  • Лавлинская О.В.
  • Бельчинская Л.И.
  • Мурзин В.С.
  • Пятков И.А.
  • Филонов А.А.
  • Ткачева О.А.
RU2264426C1
КЛЕЙ 2011
  • Кондратьев Владимир Петрович
  • Соколова Екатерина Геннадьевна
  • Кондращенко Валерий Иванович
  • Стрелков Виталий Петрович
  • Чубов Алексей Борисович
RU2458956C1
Клей 1985
  • Шолохова Галина Васильевна
  • Кондратьев Владимир Петрович
  • Широкова Ирина Анатольевна
  • Хазан Людмила Лукинична
SU1286608A1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЛЕЕНЫХ СЛОИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ 2012
  • Мурзин Виктор Сергеевич
  • Лавлинская Ольга Викторовна
  • Кантиева Екатерина Валентиновна
  • Пономаренко Лариса Викторовна
  • Ищенко Татьяна Леонидовна
RU2504567C1

Реферат патента 2006 года КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к области получения и применения клеящих составов, используемых в деревообрабатывающей, мебельной и строительной промышленности. Задачей настоящего изобретения является получение прочного и водостойкого клеевого соединения. Поставленная задача решается тем, что клеевая композиция включает синтетическую смолу - карбамидомеламиноформальдегидную смолу с отвердителем 2542 и отвердитель - 10%-ный раствор щавелевой кислоты и дополнительно содержит модификатор - карбамидоформальдегидную смолу. Технический результат выражается в повышении водостойкости клеевого шва. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 277 566 C1

Клеевая композиция, включающая синтетическую смолу и отвердитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модификатор, причем в качестве синтетической смолы клеевая композиция включает карбамидомеламиноформальдегидную смолу с отвердителем 2542, в качестве модификатора карбамидоформальдегидную смолу, а в качестве отвердителя - 10%-ный раствор щавелевой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбамидомеламиноформальдегидная смола64,5-79,2Карбамидоформальдегидная смола4,4-20,510%-ный раствор щавелевой кислоты0,6-2,0Отвердитель 2542 длякарбамидомеламиноформальдегидной смолы13,0-15,8

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2277566C1

Клей 1985
  • Шолохова Галина Васильевна
  • Кондратьев Владимир Петрович
  • Широкова Ирина Анатольевна
  • Хазан Людмила Лукинична
SU1286608A1
Клей 1982
  • Сацура Валентин Михайлович
  • Яшина Ирина Петровна
  • Тищикова Людмила Ивановна
SU1121280A1
JP 10279909, 20.10.1998.

RU 2 277 566 C1

Авторы

Разиньков Егор Михайлович

Мещерякова Анна Анатольевна

Даты

2006-06-10Публикация

2005-03-09Подача