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 в производстве фанеры, при склеивании древесины, бумаги, композиционных материалов и т.д.

Известна клеевая композиция, содержащая карбамидоформальдегидную смолу и отвердитель (хлористый аммоний).

Недостатком данной клеевой композиции является высокое содержание формальдегида в готовых изделиях и низкие прочностные характеристики, особенно при работе во влажной среде,

Известна клеевая композиция, содержащая карбамидоформальдегидную смолу и отвердитель - сульфат гидразина (прототип).

Недостатком данной клеевой композиции является низкий коэффициент водостойкости и сильная токсичность сульфата гидразина.

Целью изобретения является снижение токсичности и повышение водостойкости клееных древесных материалов.

Использование в качестве отвердителя дизамещенных солей гидразина и дикарбо- новых кислот позволяет повысить прочность клеевых соединений в условиях повышенной влажности и снизить токсичность клееных древесных материалов.

Повышение прочности клеевого шва в условиях повышенной влажности обусловлено, по-видимому, отсутствием реакций гидролиза как смолы, так и древесины, протекающих в прототипе под действием серной кислоты, образующейся при диссоциации сульфата гидразина, и снижающих прочность клеевого шва

Дизамещенная соль гидролиза и дикар- боновой кислоты, как соль слабого основания и слабой кислоты, гидролизуется на порядок медленнее и в меньшей степени,

(Л

С

„ц .Ч|

Х|

ю со

чем сульфат гидразина - соль слабого основания и сильной кислоты.

Замедленное выделение гидразина при распаде соли способствует более полному взаимодействию с выделяющимся при термоотверждении карбамидоформальдегид- ной смолы формальдегидом, что обуславливает более низкое содержание свободного формальдегида в готовых клееных древесных материалах.

Кроме того, при температуре выше 100°С интенсивно протекают реакции конденсации образовавшихся исходных дикар- боновых кислот с гидразином по схеме

он

nHOCCMCOOHtnHjNNHj- HfHNWOCRCO

с образованием полигидразинов, которые и сами являются хорошими клеящими веществами. Наличие таких реакций исключает выделение в рабочую зону помещения токсичного свободного гидразина вместе с парогазовой смесью, что имеет место в прототипе.

П р и м е р 1. Получение дмзамещенной соли гидразина и щавелевой кислоты.

В 4-горлый реактор, снабженный мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, загружают 90 г (1 моль) щавелевой кислоты и 100,5 г воды для получения пастсора соли 50% концентрации. После растворения кислоты при перемешивании прикапывают 117,6 г (2 моль из расчета на чистый гидразин) 85% раствора гидразинп/фоэта в воде. При этом наблюдается разогрев реакционной массы Скорость прикапывания регулируют так, чтооы температура в реакторе не поднималась выше 30°С. После окончания прикупы- вания перемеривают еще 1 ч.

Физико-химические константы дизаме- щениых солей гидразина и д кьрбоьовыч кислот приведены в табл. 1.

Пример 2.В качестве основы клеевого состава использовались:

-карбаммдоформальдегидназ смола КФ-МТУ (ТУ ОП 13-54-21-656-32 89) С . с.о, 60 vac.% и содержание свободного формальдегида 0,08 мас.%.

-меламиноформальдегиднгч СПМФ-4 (ТУ 13-340-85} с со. .-:% :

Клеевую композицию готовят добавлением в аминоформальдегидную смолу от- вердителя и перемешиванием 10 мин.

Рецептуры клеевых составов приведе- ны в табл. 2.

Образцы на основе древесного материала (порода дуб) размером 20X20X60 мм намазываются клеевым составом, склеиваются крест-накрест и отверждаются в тер- мошкафупри 100°Свтечение 1 чиудельном

давлении 0,1 МПа.,

Склеенные .обоазиы испытывались на нормальный отрыв. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

П р и м е р 3. Изготовление 3-сяойной фанеры.

Берутся образцы березового шпона размером 700x360 мм и толщиной 1,4 мм и влажностью 4 мас.%. Намазка осуществля- ется вручную с одной стороны. После намазки клея образцы выдерживаются на воздухе 10 мин, собираются в пакет и прессуются в прессе гри 150°С в течение 310 с при удельном дав аении 0,1 МПа,

После прессования фанера обрезалась по формату 680x350 мм, вырезались образцы и испытывались по ГОСТ 14231-78.

Содержание свободного формальдегида в фанере определялось по методу Пёр- форатор.

Коэффициент водостойкости определяется как отношение прочности обоазцов фанеры на скалывание после вымачивания в вЬдек первоначальной.

Физико-механические показатели фанеры приведены в табл. 4.

Формула изобретения Клеевая композиция, включающая зми- ноформальдегидную смолу, соль гидразина и воду, отличающаяся тем, что, с целью снижения токсичности и повышения водостойкости клееных древесных материалов, она содержите качестве соли гидразина ди замещенную соль гидразина и дикарбоио- вой кислоты при следующем соотношения компонентов, мас.ч:

аминоформальдегидкая смола -100;

дизамещенная соль - гидразина и дикарбоновой

кислоты -0,5-7,5;

вода-67,2-86,1.

Таблица 1

Сущность изобретения; композиция содержит аминоформальдегидную смолу 100 ч, дизамещеннуюсолыидразина идикарбо- новой кислоты 0,5-7,5 и воду 6,72-86,1 ч. Композицию получают смешением компонентов, ее жизнеспособность 8-10 ч, время отверждения при 100°С 47-51 с, прочность при нормальном отрыве 4,5-6,0 МПа в исходном состоянии и 5,8-7,0 МПа после вымачивания в воде при 20°С в течение 5 сут. 4 табл.

- Плавится с разложением

I

Опытные составы

Базовый вариант По а.с.

J. СССР

,2 ШОТТЭ I 4 5 Г 6 J 7 .

композицию телвм

100,0

1,0

100,0

100,0 1,0

1,456 0,416

70,7 82,6 67,2

Таблица 2.

I

Опытные составы

ШОТТЭ I 4 5 Г 6 J 7 .

100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

1,456 0,416

3,0

3,0 - 69,7 81,6

3,07,5

3,0

3,0

69,7 74,2 69,7 69,7

Таблица 3

Таблица А