Клеевая композиция Советский патент 1992 года по МПК C09J161/24 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к составам клеевых композиций, которые могут найти широкое применение при склеивании бумаги, древесины, в производстве древесно-стружечных, древесно-волокни- стых плит, композиционных материалов, пластиков, фанеры и т.д.

Известна клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидного связующего, связующая мочевиноформальдегидную смолу и отвердитель, которая нашла применение в производстве древесно-стружечных плит.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является клеевая композиция, содержащая карбамидофор- мальдегидную смолу, отвердитель - хлористый аммоний, нашедшая широкое

применение при изготовлении древесностружечных плит.

Недостатком известных клеевых композиций являются низкие прочностные свойства материалов на их основе.

Целью изобретения является повышение прочности свойств изделий на основе клеевых композиций: повышение прочности клеевых изделий на 26-70% в сухом состоянии и на 31-103% после вымачивания в воде, повышение на 10-37% прочности на изгиб получаемых древесно-стружечных плит.

Поставленная цель достигается тем, что в клеевую композицию по прототипу, включающую карбамидоформальдегидную смолу и отвердитель - хлористый аммоний, дополнительно вводится гТродукт переэте- рификации тетраалкоксисилана или его часч4 VI О СО Јь Ю

тичных гидролизатов моно- или диалканола- минами, полученный при соотношении 0,5- 1 моль алканоламина на 1 моль алкоксильного соединения кремния.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1, Получение тетра(аминоэ- TOKCtf)o wafHa - продукта переэтерификации тетраэтоксисилана моноэтаноламином при соотношении на 1 этоксигруппу 1 моль мо- ноэтёнолаадина.

В четырехгорлый реактор, снабженный мешалкой, термометром, капельной воронкой и прямым холодильником, загружают 208,3 г (1 моль) тетраэтоксисилана и 244,32 г (4 моль) моноэтаноламина и 0,5 г (0,15 моль) катализатора реакции переэтерификации - тетрабутоксититана. Смесь при перемешивании нагревают до температуры 195оС и осуществляют отгон этилового спирта.

После прекращения выделения спирта смесь вакуумируюг при температуре 120- 140°С и давлении 1 мм рт.ст. 2-3 ч до постоянной массы. После охлаждения в реакторе получено 269,1 г (выход 98,7%) целевого продукта.

Остальные продукты синтезированы по аналогичной методике. Их физико-химические константы приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Клеевую композицию готовят добавлением в аминоформальде- гидную смолу 20% водного раствора хлористого аммония и этанольного раствора кремнийорганического соединения и перемешиванием в течение 5-10 мин. Рецептуры клеевых составов приведены в табл. 2.

Образцы на основе древесного материала (породы дуб) размером 20 х 20 х 60 мм, предварительно проклеенные клеевым составом, склеивают крест-накрест и отвер- ждают при температуре 100°С и давлении 0,1 МПа в течение 60 мин. Склеенные образцы через сутки испытывают на равномерный отрыв. Часть склеенных образцов предварительно выдерживают в воде при 20°С в течение суток и испытывают на равномерный отрыв.

Результаты испытаний приведены в табл, 3.

П р и м е р 3. Изготовление древесностружечных плит (ДСтП).

Приготовленные клеевые композиции

(связующее) состава, указанного в табл. 2, разбавляли водой до рабочей концентрации 55 мас,% и смешивали в лабораторном смесителе с древесным наполнителем в тече- ние 6-10 мин.

В качестве древесного наполнителя использовали стружку хвойных пород фракции 10/5 с влажностью 4 мас.%,

Количество связующего составляет 12 мас.% на сухое вещество от массы древесного наполнителя.

Из полученной древесно-клеевой массы формируют пакет однослойной плиты размером 40 х 40 см (исходя из толщины гото- вой плиты 16 мм и расчетной плотности 700 кг/м ), проводят его подпрессовку и прессуют древесностружечную плиту при температуре 170°С и удельном давлении 2,2 МПа в течение 7,5 мин.

Испытания готовых древесностружечных плит выполняют по ГОСТ 10632-88 через сутки, после прессования: Их физико-механические свойства приведены в табл. 3, Формула изобретения

Клеевая композиция, включающая ами- ноформальдегидную смолу, отвердитель и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности изделия на ее осно- ве, она дополнительно содержит этанол и продукт переэтерификации тетраэтоксисилана или его частичных гидролизатов алка- ноламинами при соотношении 0,5-1,0 моль моно- или диэтанол(пропанол)амина на 1 моль этоксигрупп алкоксильного соединения кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

аминоформальдегидная

смола51,65-58,16

отвердитель0,52-0,58

указанный продукт

переэтерификации0,27-2.75

вода38,07-44,93

этанол0,27-2,75.

Физико-химические константы используемых кремнийорганических соединений

Сущность изобретения: включает ами- ноформальдегидную смолу 51.65-58,16%, отвердитель 0.52-0.58%, продукт переэте- рификации тетраэтоксисилана или его частичных гидролизатов алканоламинами при соотношении 0,5-1,0 моль моно- или диэта- нол(пропанол)амина на 1 моль этоксигрупп алкоксильного соединения кремния 0,27- 2,75%, воду 38,07-44,93% и этанол 0,27- 2,75%. Композицию получают смешением этанольного раствора продукта переэтери- фикации и водного раствора смолы с отверди- теяем. Прочность склеивания дубовых образцов на нормальный отрыв - до 6,8 МПа и до 6,2 МПа после выдержки в воде при 20°С в течение 24 ч, прочность древесно-стружеч- ных плит на изгиб - до 26,4 МПа. 3 табл. + fe

7сн2снго осн2снч HN(Nsimi 97,8

Хсн2сн4о хосп2С1 г

Si (OCHfcCIijjNHCHjjCHfcOH 99,1

,; 4JS 98,9 Si07i65 (ОСИЛИЛ )2.4Г u 99,3 siO0| lf (OCHj. 98,3

J4.75986

осн2снг

LSl°0,45 /NH1.

v OCHiCli2X

1,4950 очень 11,7351,17 6,00 C8H18NaO+Si низкая жидкость

1,5590 1,2181 6,22 27,15 3,27 C 6K4oN,OeSi

1,4610 1,130212,4833,72 19,03 .ss N«.79°«.e S4,7«- 1,4665 ,1,215314,9332,06 18,70 С}7|5411„2|„И,Й|7 024,59 Sr,6 1,5720 1,30218,07 43,82 12,93 C58|, N 0na, S4,rs

1,5210 очень 14,2638,42 11,19 CjW5Hewe NT,36 0,6lW S4(T5 вязкая жидкость

11,9051,005,90

6,3027,003,20

12,6033,6018,90

15,0731,0018,60

8,9043,6012,80

14,4038,2011,10

-g -j

о

CJ

-fc.

NJ

Смола КФ-МТУ (на 100% щество)

Смола СПМФ-4 (на 100% ство)

Хлористый аммоний Сульфат алюминия

Вода, привносимая со смолой и отвердителем

Продукт 1 табл.1 Продукт 2 табл.1 Продукт 4 табл.1 Продукт 6 табл,1 Продукт 8 табл.1

Этанол, привносимый с нийорганическим модифиром

Рецептуры клеевых составов в % мае.

58,24

57,90 55,03 56,26 56,26 56,26

58,19

54,47 -----52,7 -51,65

0,58 0,54 0,58 0,55 0,56 0,56 0,56 0,53 0,55 0,52

41,18 44,90 40,94 38,92 39,78 39,78 39,78 43,57 38,92 42,67 0,29 -- --1,58 2,75 2,58

2,75

1,70 1,70 - - ----U70 0,29 2,75 1,7.0 1,70 1,70 1,58 2,75 2,58

-j о со

И

оо

ТаблицаЗ Физико-механические свойства клеевых соединений и древесностружечных плит

- в числителе данные по прочности образцов на нормальный отрыв через сутки после отверждения, в знаменателе - данные по прочности скпееных образцов на нормальный отрыв после вымачивания в воде при 20°С в течение суток