Клеевая композиция Советский патент 1992 года по МПК C09J161/24 

Изобретение относится к модифицированию и склеиванию древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, мебельном и паркетном производствах.

Известна клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы и наполнителя - коллактивита - продукта обработки гидролизного лигнина сульфо- кислотами. В качестве наполнителя карбамид ных смол используется лигнин, обработанный сульфокислотами. Применение такого наполнителя позволяет уменьшить усадочные явления в клеевом шве.

Однако высокая кислотность наполни- теля-коллактивита приводит к ускоренному отверждению карбамидной смолы в зоне зерен наполнителя и формированию дефектной структуры клея, что отрицательно сказывается на прочности и долговечности клеевого соединения.

Известна композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы и наполнителя - древесной муки.

В качестве наполнителей карбамид- . ных смол используется древесная мука, получаемая путем рассева отходов деревообрабатывающего производства. Применение древесной муки позволяет также уменьшить усадочные напряжения в клеевом шве.

Инертность и нарушенная структура обычной древесной муки не способствует формированию прочного клеевого соединения с высокой степенью адгезии к склеиваемым поверхностям. Усадочные напряжения, возникающие при твердении клея, наряду с несовершенством структуры клеевого шва не позволяют получить достаточно надежное и долговечное соединение. При эксплуатации конструкции внутреннее напряжение от внешних нагрузок суммируется с усадочными напря(Л

С

х|

го

00

ю

00

о

жениями, что ведет к разрушению клеевого соединения.

Целью изобретения является повышение прочности и долговечности клеевых соединений модифицированной древесины.

Композиция содержит в качестве наполнителя 4-13% древесной муки, высушенной адсорбционно-контактным способом.

..Прочность и долговечность клеевых

s соединений повышается за счет формиро-вания более совершенной структуры клее |,ото щва с меньшими внутренними

напряжениями, что связано с повышением

активности наполнителя и сохранением

его структуры в процессе адсорбционноконтактной сушки.

Подтверждением повышенной активности является более высокая теплота смачивания нового материала (по данным микрокалориметрии на 20-30%) по сравнению с известным наполнителем - обычной древесной мукой. При адсорбционно-кон- тактной сушке древесного наполнителя (температура около 30°С) в отличие от обычной сушки при 100-105°С не происходит деструктивных изменений компонентов древесины, а также нарушений формы и клеточной структуры материала. Обезвоживание тканей (удаление осмотически и ад- сорбционно-связанной влаги) происходит через клеточные мембраны без нарушений формы и клеточной структуры материала. Сохраняется целостность и упругость клеток, что важно в дальнейшем для формиро- вания более совершенной структуры клеевого шва.

Композиция состоит из следующих компонентов, мас.%:

Карбамидоформэльдегидная смола82,0-90,2

Адсорбционно-контактно

высушенная древесная

мука4-13

- Отвердитель - хлористый

аммоний5,0-5,8

Композиция используется следующим образом.

Древесную муку с влажностью 17% сушат адсорбционно-контактным способом до влажности 3,%. В качестве сорбента используют силикагель марки КСМГ с диаметром частиц 3,0-5,0 мм. Соотношение сорбент:сырой материал 15:1. Температура сушки 30°С, продолжительность 20 мин. Клей различного состава готовят путем перемешивания карбамидной смолы марки КФ-Ж с отвердителем (водным раствором хлористого аммония) и наполнителем.

Готовым клеем приклеивают березовые паркетные планки, модифицированные ма- локонцентрированной фенольной смолой СФ-339, к основанию из натуральной сосны.

Пакет запрессовывают под давлением 0,5- 1,5 МПа при холодном способе склеивания 12ч, при горячем 20-10 мин, а затем в рас- прессованном состоянии при нормальной температуре 12-24 ч для окончательного отверждения клея.

Старение клеевого шва проводят в климатической камере (влажность 80%, температура 60°С, инфракрасное и ультрафиолетовое облучение).

Результаты клеевых испытаний соединений представлены в табл.1.

Результаты испытаний подтверждают повышение прочности и долговечности (стойкость к ускоренному старению в климатической камере) клеевых соединений предлагаемой композиции по сравнению с известной.

Начальная прочность при скалывании возрастает до 30%, при отрыве до 20%. Поеле испытаний на ускоренное старение прочность при скалывании у известной уменьшается вдвое быстрее, чем у предлагаемой. Повышение прочности и долговечности клеевого соединения связано с

сохранением формы и структуры наполнителя на клеточном и капиллярном уровне, а также более высокой активностью наполнителя.

В качестве характеристики активности

наполнителя древесной муки, высушенной адсорбционно-контактным способом, используют теплоту смачивания, определяемую методами микрокалориметрии, теплота смачивания, характеризующая активность

поверхности материала у предлагаемого наполнителя на 20-30% выше, чем у известно-. го наполнителя (табл.2).

Испытания проводят на микрокалориметре проводящего типа марки ТПИ-НИСИ.

Древесную муку предварительно просеивают через сито 068. Навеска муки 0,1 г. Сброс навески проводят в 5 мл дистиллированной воды. Для проверки надежности калибровки микрокалориметра используют кристаллы NaCI и КВг.

Формула изо б. ретения Клеевая композиция, включающая кар- бамидоформальдегидную смолу, хлористый аммоний и древесную муку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и долговечности клеевых соединений модифицированной древесины, она содержит в качестве древесной муки адсорбционно- крнтактно высушенную древесную муку с

теплотой смачивания 61,2-68,3 Дж/r при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидная смола82,0-90,2

Хлористый аммоний 5,0-5,8 Адсорбционно-контактно высушенная древесная мука с теплотой смачивания 61,2-68,3 Дж/г 4,0-13,0

Изобретение относится к модифицированию и склеиванию древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, мебельном и паркетном производстве. Изобретение позволяет получать клеевые соединения с прочностью при скалывании и на отрыв соответственно 7,9 и 0,76 МПа в исходном состоянии и 7,19 и 0,69 МПа после выдержки в климатической камере в течение 720 ч. Эффект достигается за счет использования в клеевой композиции на основе 82,0-90,2 мас.% карбамидо- формальдегидной смолы и 5,0-5,8 .мас.% хлористого аммония в качестве древесной муки 4,0-13,0 мас.% адсорбционно-контак- тно высушенной древесной муки с теплотой смачивания 61,2-68,3 Дж/г. 2 табл.

ание.

й

смола, % 92,2 90,2 86,6 82,0 80,0 87,0

Таблица 1

аполнитель, % 2 А 8 13 15

отвердитель, 5,8 58 5,4. 5,0 5,0 5,0

%

10

Таблица 2