Жидкий отвердитель клеевых смол на основе двухатомных фенолов Советский патент 1992 года по МПК C09J161/12 

Изобретение относится к производству клеев на основе двухатомных фенолов, которые нашли применение в составе различных композиций в литейном производстве, нефтяной, авиационной и особенно деревообрабатывающей промышленности.

Наиболее широко распространены клеевые композиции, в составе которых роль отвердителя играет порошкообразный па- раформальдегид

Существенным недостатком его является слеживаемость при хранении, длительность приготовления клея, заключающегося в растворении порошкового компонента в жидкой смоле. Кроме того, недостаточное перемешивание часто приводит к оседанию частиц параформальдегида на дно сосуда, которое вызывает локальное превышение концентрации отвердителя, что в конечном итоге сказывается на качестве клеевых конструкций, Существуют прогрессивные технологии склеивания деревянных конструкций, предполагающие раздельное нанесение клея и отвердителя,

в которых применение порошкообразных отвердителей невозможно.

Известен жидкий отвердитель клеевых смол, получаемый смешением воды, спирта, раствора формальдегида, наполнителя защитного коллоида, пиротенной двуокиси кремния и смачивающего агента.

Недостатками указанного отвердителя являются сложность технологии его приготовления, заключающаяся в отдельном изготовлении сухой и жидкой смеси с последующим их смешением, избирательность его применения -только с резорцино- фенолоформальдегидной смолой, полуиенной в присутствии специфических ортонаправляющих катализаторов. Кроме того, в процессе хранения происходит расслоение отвердителя, вызванное седиментацией коллоидных частиц.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является отвердитель для резорциноформальдегидных резорцинофенолформальдегидных клеев, представляющий собой суспензию пара(Л

xj СП

Јь

VJ ел

Јь

формальдегида в жидком моно- и гюлиокси- соединении с мочевиной.

Недостатками его являются:

низкая скорость отверждения клеевой композиции при комнатной температуре;

низкая седиментационная устойчивость суспензии в процессе хранеиия.

Цель изобретения являются повышение седиментационной устойчивости отверди- теля и интенсификации процесса склеивания при комнатной температуре.

Поставленная цель достигается применение в качестве азотсодержащей добавки гексаметилентетрамина и дополнительно формалина и карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мзс.%:

Формалин30-55

Параформальдегид

(92%-ный)20-35

Многоатомный спирт 25-60

Гексаметилентетрамин0,3-10,0

Карбоксиметилцеллюлоза0,5-6,0

В качестве многоатомных спиртов используют этиленгликоль (ЭГ), дмэтиленгли- коль (ДЭГ) и глицерин (Г), а в качестве смол - резорциноформальдегидную смолу ФР-12 (ТУ 6-05-1748-81), алкилрезорцино- формальдегидную ФР-100 (ТУ 6-05-1638- 78) и фенолрезорциноформальдегидную ФРФ-50 К (ТУ 6-05-2017-86), фенолоалкил- резорциноформальдегидную ФАРФ-60 (ТУ 6-05-281-21-89)

Применение карбоксилметилцеллюлозы и гексаметилентетрамина позволяет получитьжидкийотвердител ь, представляющий собой седиментационио устойчивую суспензию, которая не меняет своих свойств в течение 3 мес.

Карбоксиметилцеллюлоза, присутствуя в отверждающей системе, образует высоковязкую среду, тем самым создает при отвер- ждении диффузионные препятствия процессу формирования надмолекулярной структуры полимера. Таким образом, проявляется ее ичгибирующая роль Гексамети- лентеграмин, напротив, в силу своей щелочной природы катализирует реакцию отверждения. Следовательно, совокупность этих реагентов позволяет регулировать реакцию отверждения клеевой композиции, достигая тем самым качественно нового свойства - интенсификации процесса склеивания при комнатной температуре, т е. достигаются аналогичные физико-механические показатели клеевого шва в 10 раз быстрее по сравнению с прототипом. В силу строго определенных кинетических параметров реакции отверждения это свойство не может быть достигнуто применением известных отверждающих агентов (формалина, гексаметилентетрамина) в отдельности.

Наряду с этим совместное присутствие

гексаметилентетрамина и карбоксиметилцеллюлозы повышает седиментационную устойчивость предлагаемого отвердителя. Это вызвано дополнительной ионизацией и

0 экранированием полиионов карбоксиметилцеллюлозы за счет щелочной среды, создаваемой гексаметилентетрамином.

Примеров реакционный аппарат загружают (мас.%) 35,2 этиленгликоля; 4,3

5 карбоксиметилцеллюлозы; 35,2 37%-ного формалина и 0,7 гексаметилентетрамина.

Массу перемешивают до полного растворения карбоксиметилцеллюлозы и гексаметилентетрамина. После этого в аппарат

0 задают 24,6 мас.% 92%-ного параформаль- дегида и перемешивают до образования однородной суспензии Готовый отвердитель сливают в тару.

Пример 2-25. Отвердитель готовят

5 аналогично примеру 1 по рецептурам, приведенным в табл.1

Клеевая композиция на основе двухатомных фенолов с предлагаемым отверди- телем имеет следующие прочностные

0 характеристики в сравнении с прототипом (табл.2).

Приведенные данные свидетельствуют о повышенных прочностных показателях клеевой композиции с предлагаемым жид5 ким отвердителем по сравнению с прототипом при любых видах испытаний. Клей на основе прототипа проявляет удовлетворительные клеевые свойства и водостойкость лишь при отверждении с применением на0 грева клеевого шва, что связано с дополнительными затратами энергии,

Анализ кинетики набора прочности свидетельствует о том, что максимальная прочность клеевого шва на основе

5 предлагаемого отвердителя практически достигается на 3 cyf, а прототипа за 30 сут. Это позволяет зчачительно интенсифицировать процесс переработки клея.

Данные седиментационного анализа

0 (см. чертеж) свидетельствует о значительно большей седиментационной устойчивости предлагаемого отвердителя.

Отвердитель, взятый за прототип уже через 1 сут полностью расслаивается, а

5 предлагаемый отвердитель представляет собой стабилизированную суспезию в течение 3 мес,

Экономический эффект будет получен при переработке отвердителя за счет повышение производительности труда в производстос клееных конструкций и снижения энергетических затрат при сокращении времени приготовления клеевой композиции. Кроме того, его использование позволяет снизить расход остродефицитного пара- формальдегида в клеевых композициях на 30-50%.

Формула изобретения Жидкий отвердитель клеевых смол на основе двухатомных фенолов, включающий параформальдегид, многоатомный спирт и азотсодержащую добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости отверди0

5

теля и интенсификации процесса склеивания при комнатной температуре, он содержит в качестве азотсодержащей добавки гексаметилентетрамик и дополнительно формалин и карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Формалин30-55

Параформальдегид

(02%-ный)20-35

Многоатомный спирт 25-60

Гексаметилентетрамин0,3-10,0

Карбоксиме тилцеллюлоза0,5-6.0.

Изобретение относится к производству клеев. Жидкий отвердитель соде ржит лиас.%: 30-55 формалина, 20-35%, парафор- мальдегида 25-60, многоатомного спирта, 0,3-10,0 гексаметилентетрамина и 0,5-6,0 карбоксиметитцеллюлозы. Получают отвердитель смешением компонентов. Отвердитель седиментационно устойчив не менее 3 мес, максимальная прочность клеевого шва достигается при комнатной температуре уже на третьи сутки, шов выдерживают 5-11 циклов температурно-влажностных воздействий. 1 ил., 2 табл.

ОАРО-60

ФРФ-50К

Р-100

ЭГ Э5.2 ЭГ 60 ЭГ 25 ЭГ 60 ЭГ 25 ЭГ 65 ЭГ 22 ЭГ 35 ЭГ 35 ЭГ 35 ЭГ 35 ЭГ 55 ЭГ 35 ДЭГ 35,2 ДЭГ 25 Г 35,2 Г 25 ЭГ 35,2 ЭГ 60 ЭГ 25 Г 35,2 Г 25

М

0,5

6

о,

0,5

0,5

0.5

6,5

0.5

0,5

0,5

0.5

.3

0,5

.3

0.5

43

0,5

6

м

0,5

35,2

55

3

35

35

35

35

JS

25

Ј0

35

35

35

30

30

55

30

35,2

30

Соотнсииение смопз отвеоцигелъ во всех случаях Гоонис стмые почаэлтрт определены кяк средние

,7

0

.5

.7

2

,7

,7

,7

,7

,7

,2

,7

,7

,7

,3

,7

,3

.7

0

.3

.7

.3

24,6

35

20

25

25

25

25

25

25

25

25

18

33

20

24,6

20

24,6

35

20

21|,6

20

Устоим.

УстоЯч.

Уетойч.

Рассламв.

Расслаив.

Расепаив.

Уетойч.

УстойиУстовх.

Рассла.

Устовч.

Расслаив.

Уетоач.

УстоСи.

I.

0,8

.9

0,7

10,0

в.О

,2

9,3

3,1

.

3,7

5,3

3,7

0.5 7.3 0.4 2,0

г.о t.J

5,6 3,2 1.Z 2, 2.3 2.2 2.0 2,2 2.2 1,6 1.8 «.7

1)

13,5

12,2

10,9

12,2

П.в

10,2

It.t

12,

13,2

13,2

1Э.6

12,8

случаях средние

составило (в T.u. W « ОЛМС41

иэ 30 иэ «ремий.

Тэблмца 2