Полимерная пресскомпозиция для древесностружечных плит Советский патент 1985 года по МПК C08L61/24 C08L97/02 

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления древесно-стружечных плит, которые используются как облицовочно-дёкоративный, теплоизоляционньй и конструкционный материал в гражданском, промьшшенном, сельскохозяйственном строительстве, судостроении, а также для производ ства мебели. Целью изобретения является повышение твердости и сокращение времени прессования древесно-стружечньгх плит. При изготовлении древесно-стружеч ньгк плит полимерную пресс-композицию подвергают горячему прессованию при 160-170°С и удельном давлении 20 25 кгс/см, Предварительно компоненты перемешивают в течение 5-7 мин. Изготовление смеси кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора осуществляется следующим образом, В ортофосфорную кислоту (гост 10678-63) вводят при перемешивании гидрат окиси алюминия (ТУ 48-5-12879), борную кислоту (ГОСТ 18704-78) и необходимое количество воды. Реакционную смесь при перемешивании нагревают до кипения (100-104°С) и кипя тят в течение 30-60 мин до полного исчезновения твердых частиц. Нагрева ние смеси осуществляется со скоростью 4-5 град/мин при интенсивном перемешивании и постоянном контроле за температурой. Получеиньш прозрачный безцветный раствор охлаждают до 30-40°С. В композиции используют 70%-ньй водный раствор смеси кислых фосфорно кислых солей алюминия и бора трех составов, полученных при весовом со отношении борной кислоты, ортофосфор ной кислоты и гидрата окиси алюминия соответственно в составе 1 - 1:19,2 :2,35, в составе 2 - 1:19,4:4,55, в составе 3 - 1:19,7:4,3. При указанном соотношении компонентов получают составы с мольным c к смеси AlgOj и ВгОэ отношением Pj Oj2,3-3,1. При мольном соотношении менее 2, и более 3,1 наблюдается снижение ста бильности состава с выпаданием белого осадка, являющегося метафосфатами Рецептуры полимерной композиции приведены в табл. 1, Свойства древесно-стружечных плит (толщина плит 19 мм, влажность не более 10%), изготовленных из предлагаемой композиции с использованием различных составов кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора, в сравнении с известной композицией (с алюмохромфосфатным связуюш им) и контрольных (композиция 1 с использованием борной кислоты в количестве 5вес.% и композицию 2 с использованием смеси кислого фторида натрия, ортоборной кислоты и К2С207 В весовом соотношении 30:45:25 в количестве 3% от веса смолы) лриведеньГ в табл. 2, Наличие смеси кислых фосфорнокислых солей алюминия и борной кислоты, в основном за счет наличия бора, смещает температуру полимеризации карбамидных смол в сторону увеличения. Это увеличение температуры полимеризации положительно сказывается на снижении времени прессования в горячем прессе, так как карбамидная смола в поверхностных слоях древесно-стружечных плит остается не отвержденной более длительное время (30-35 с). За это время происходит интенсивное удаление влаги из древесно-стружечной плиты. Удаление влаги приводит к увеличению концентрации карбамидной смолы. Борная кислота при увеличении температуры начинает диссоциировать на ионы H BOj , HBGj и В0. В растворе имеются одновременно ионы первой, второй и третьей степени диссоциации, но во времени и при повышении температуры увеличивается количество ионов третьей ступени диссоциации, которые являются наиболее химически активными ядрами полимеризации карбамидной смолы. Смещение температуры полимеризации в сторону увеличения приводит к более равномерному прогреву пресс-массы по всему объему и при достижении температуры полимеризации происходит практически мгновенная полимеризация по всему объему древесно-стружечной плиты, что резко снижает общее время прессования в горячем прессе. Применение кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в качестве катализатора отверждения приводит к образованию химически активных полимерных цепей, что положительно сказьгоается на адгезии карбамидной смолы с древесиной, что, в свою очередь, повышает твердость древесно-стружечной плиты Наличие в катализаторе отверждения трехвалентного алюминия, активных центров полимеризации (В0) и при условии одновременной полимеризации карбамидной смолы по всему объему древесно-стружечной плиты приводит к образованию правильного трехмерного кристаллического полимера карбамидной смолы, что -положительно сказывается на повышении когезионной прочности. Повышение когезионной прочности положительно сказывается на увеличение твердости древесностружечной плиты. Кроме того, в присутствии кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в процессе перемешивания пресс-массы образуется более тонкий слой карбамидной смолы на поверхности древесины, что улучшает равномерность обволакивания дреСодержаниеКомпоненты

весных частиц и приводит к увеличению твердости.

При содержании кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора менее 0,01% не наблюдается сокращения времени прессования в горячем прессе и ухудшается.твердость древесно-стружечной плиты, так как образуется недостаточное число центров полимеризации.

При содержании кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора более 3,0-% не наблюдается сокращения времени прессования в горячем прессе и повьш ения твердостидревесно-струж чных плит, так как при большом содержании катализатора отверясдения не происходит задержки отверждения карбамидной смолы. Кроме того, снижается жизне-

способность клеевой массы, что ухудшает технологичность производства древесно-стружечныз1 плит.

Таблица 1 компонентов, мае. %, в композициях по примерам

ПОЛИМЕРНАЯ ПРЕСС-тКОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ, включающая карбамидную смолу, алюмофосфатное связунщее, гидрофобизатор и древесную стружку, отличающая с я тем, что, с целью повышения твердости плит и сокращения времени прессования, она в качестве . алюмофосфатного связующего содержит смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора - продукт взаимодействия в кипящей воде борной кислоты, ортофосфорнойкислоты и гидрата окиси алюминия при массовом соотношении 1:

0,51,0 Парафин Алюмометилсиликонат натрия Измельченная древесина (стружка, влаж91,49 86,5 81,5 ность 3%) Смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора. Состава 0,011,5 1,5 ---0,5 -1,5 0,5 1,0 1,5 91,49 86,5 81,5 91,49 86,5 81,5 ,011,5 3,0 0,01 1,5 3,0