Клей Советский патент 1981 года по МПК C09J3/16 

. I

Изобретение относится к органическим клеям и предназначено для склеивания древесины, получения клееных конструкций и изделий, эксплуатирующихся в наиболее жестких условиях : повышеиная влажность, атмос фера и т. д.

Известны клеи, включающие фенолорезорцино- или феноло-резорцино- . формальдегидную смолу и отвердитейь

W.

Однако использование фенольных клеев, например, на основе резольной фенольно-формальдегидной смрлы СФЖ-3016 (100 Масс, ч.) и отвердителя-контакта Петрова (15-20 масс.. ч.), клей КБ-3, не всегда желательно из-Sa побочного действия этого кислого отверждакицего агента на древесные волокна. Применению резорционовых клеев, например, на ос нове спиртового раствора новолачной резорцино-формальдегидной смолы (100 масс, ч.) и о вердителя нараформа (10-15 масс.ч.), клей ФР-12, мешает дефицитность и высокая стоимость исходного сырья. Поэтому в настоящее время подобные клеи стараются заменить более дешевыми и доступными, феноло-резордино-формаяьдегидными клеями. Но при этом необходимо, чтобы эти клеи обладали ос- . Ровными ценными качествами, присущими резорциновым клеям, прежде всего высокой скоростью отверждения параформом при комнатной температуре, устойчивостью когезионных и адгезионных свойств клеевых соединений древесины к действию температурноoвлажностных факторов. Все эти характеристики клеев во многом определяются структурой и составом основнбго компонента клея - феноло-резорцино-формальдегиднбй смолы.

S

Наиболее близким технически решением к предлагаемс 1у является клей, включсиощий 5 масс. ч. водно-щелочиого раствора новолачной фенолорезОрцино-фс явальдегидной смолы,

0 содеЕйкаадего в качестве стабилизатора 4-6% смеси этилового иметилового спиртов и 1 масс. ч. параформа 0 смеси с мукой грецкого ореха-50, или 2-4 масс. ч. смолы и 1 масс. ч.

5 50%-ного метаиольно-этанольног о раствора пгф форма 2.

Основными недостатками клея являются прмтенение таких легковоспламеняюи ихся и токсичных растворителей, как.этиловый и метиловый спирты, низкий, коэффициент набухания .отвержденного клея в воде и связан ная с этим недостаточная долговечность клеевых соединений древесины. ЦелЬ0ИЗОбретения. - снижение пожароопасности и токсичности клея, повышение долговечности клеевых со динений древесины на его Ьснове. Цель достигается тем, что клей включающий новолачную феноло-резор цино-формальдегидную смолу,спирт и ртвердитель-пароформ, содержит в качестве ноёолачной феноло-резорци но-формальдегидной смолы смолу общ формулы ОН ОН CiH2-( Ч Jф с отношением числа фенольных звеньев (ф) к числу резорциновых звеньев (р) от 1 до 5 и мол. Macci 400-600, а в качестве спирта - эти ленгликоль при следующем соотношен компонентов,,масс. ч.; Новолачная фенолорезорцино-формальдегидная смола100 Этиленгликоль5-15 Параформ10-15 Свойства клеев для древесины на основе феноло-резорцино-формальдег ных смол зависят не только от соотношения фенольных и резорциновых звеньев в смоле, но и от числа сво бодных р) и п-положений в молекула фенола и резорцина. В используемой смоле доля свободных п-положений н ходится в интервале 0,40-0,65, а доля свободных |4 -положений в инте вале 0,3-0,5 Характеристика смол, используемых для изготовления клея представ лена в табл. 1. Клей готовят смешением фенрлорезорцино-формальдегидной смолы с этиленгликолем и параформом в клее смесителе. --. Пример, (оптимальный) Готовят клей следующего состава, масс. ч.: Феноло-резорциноформальдегиднаясмола100 Этиленгликоль ,10 Параформ12 Свойства клея, приведены в табл. П р и м е р 2. Готовят клей сле дующего состава, масс, ч.: Феноло-резорциноформальдегидная смола 100 Этиленгликоль5 Параформ12 Свойства клея приведены в абл. 2. . Примерз. Готовят клей слеующего состава, масс, ч.: Феноло-резорциноформаль)аегидная смола100 Этиленгликоль15 Параформ12 Свойства,клея приведены в табл. 2. П р и м е р 4. Готовят клей следующего состава, масс, ч.: Феноло-резорциноформальдегиднаясмола100 Этиленгликоль 10 Параформ10 Свойства клея приведены в табл. 2. П р и м е р 5. Готовят клей следующего состава, масс, ч.: Феноло-резорциноформальдегидная . смола100 Этиленгликоль10 Параформ15 Свойства клея приведены в табл. 2, В табл. 2 даны сравнительные прочностные характеристики клеевых соединений древесины, склеенной предлагаемым феноло-резорцино-формаль-дегидным клеем, резорцино-формальдегидным клеем ФР-12 и известным клеем. В числителе - среднее значение прочности, кг/см в знаменателе разрушение по древесине, %. Как видно из табл. 2, предлагаемый клей имеет жизнеспособность в требуемом интервале, чем он выгодно отличается от резорцинового клея ФР-12 и известного клея, которые имеют слишком малую жизнеспособность (около 2 ч).. Таким образом, при использовании смолы с Ф/Р равным 1-5 получается клей с оптимальными технологическими и исходными прочностными свойствами . Одним из важныжх параметров клея, определяющим долговечность клеевых соединений древесины, является набухание отвержденного клея в воде. Поскольку древесина значительно набухает в воде, сближение набухания древесины и отвержденного клея ведет к снижению внутренних влажностных напряжений и повышению долговечности клеевых соединений. Поэтому с увеличением коэффициента набухания клея возрастает долговечность клеевого соединения древесины. В табл. 3 представлены данные, характеризующие набухание отвержденных клеев в воде и долговечность кле евых соединений древесины. О долговечности судят по испытаниям на расслаивание по методике США ASTM 1101-59 многослойных образцов размером 50« 150х200 мм, вырезанных .из натурных конструкций. Как видно из табл, 3, кдэффициен набухания отвержденного клея на основе смолы с на 20-70% вьнне всех остальных, а процент расслаивания клеевого шва - в 2-4 раза ниж Чем у остальных клеев. Высок, коэффициент набухания в воде предлагаемого отверженного клея, свидетельствует об образовани достаточно эластичной сетки. Известно, что при отверждении параформом фенольные и резорциновые смо лы дают обычно жесткие сетки. Их эластичность повышается при введении пластификатора. В данном случае роль пластификатора, видимо, играет этиленгликоль, вводимый для стабилизации клея вместо низкокипящих спиртов. Тот факт, что Наилуч шие результаты по долговечности кле евых соединений получают для предлагаемого клея, свидетельствует о том, что его совместимость с 9тиленгликолем существенно выше, чем у известных, в том числе и резорциноформальдегидных.

Таблица За счет применения этиленгликоля вместо -метилового и этилового спиртов, предлагаемый феноло-резорциноформальдегидный клей можно использовать в производственных помещениях более низкой пожарной категории и тем самым удешевить производство и снизить себестоимость продукции. Сочетание феноло-резорцино-формальдегидной смолы, характеризующейся определенным соотношением фенольных .и резорциновых звеньев ), с этиленгликолем дает качественно новый клей с комплексом новых свойств, который существенно превосходит все известные клеи данного типа по пожаро- и взрывобеэопасности, а также по долговечности клеевых соединений на их основе. Относительно небольшой расход дорогого и дефицитного резорцина на производство предлагаемого клея обеспечивает его экономичность и возможность широкого использования. I Клей наиболее пригоден для изготовления несущих прямолинейных и криволинейных клеёных деревянных конструкций, при строительстве спортивных залов, складов минеральных удобрений, сельскохозяйственных производственных зданий и т. д.

Содержание нелетучих веществ,

% не менее

Вязкость,, с

рН, не менее

Содержание.свободного фенола,

% не более

Отношение числа фенольных звеньев к резорциновым в молекула смолы

Молекулярная масса

54 10-20 7,5

Нет данных .0,8 Нет данных

Таблица2