главная/ условия/ контакты/ статьи/
Присылайте Ваши статьи и мы опубликуем их
Москва. №3, 2004./ ISSN – 1811 – 5721
Сборник статей аспирантов, соискателей, докторантов и научных работников
Региональный вестник молодых ученых
Воронежская
государственная лесотехническая академия
В связи с повышением требований в настоящее время к качеству продукции клееных материалов актуальным является вопрос использования для этой цели карбамидомеламиноформальдегидных смол (КМФС) и клеев. Ниже рассмотрены особенности получения таких смол и клеев, перспективы их применения.
Эти смолы соединяют в себе положительные качества карбамидоформальдегидных и фенолоформальдегидных смол. Поскольку меламин очень дорогой и дефицитный продукт, то вместо чистых меламиновых смол чаще всего используют КМФС.
Основные их преимущества, по сравнению с карбамидоформальдегидными и фенолоформальдегидными смолами, сводятся к следующему: высокая прочность, водостойкость, долговечность, термостойкость клеевого соединения, быстрая скорость отверждения смол [1;2;3;4].
Эти смолы предназначены для получения ответственных клееных деревянных конструкций (КДК), фанеры (такая фанера используется в основном за рубежом), ламинирования древесностружечных плит и др. [2;3;5;6].
КМФС получают при значительно меньшем количестве меламина по сравнению с меламиноформальдегидными смолами, однако свойства их (водо-, свето-, тепло- и химической стойкости) близки последним, особенно водостойкость.
Получение качественных КМФС является сложным процессом. В мировой практике лучшими КМФС являются смолы европейского химического концерна BASF, головная фирма которого находится в ФРГ. Смолы этого концерна использует практически вся Европа. Основными потребителями смолы являются: ФРГ, Скандинавские страны, Голландия, Бельгия и др.[3,7]. Эти смолы закупает и Россия для производства ответственных строительных КДК и других конструкций [1,8].
Центральным научно-исследовательским институтом фанеры (ЦНИИФ) были изучены возможности получения КМФС различными методами: добавлением меламина в готовые карбамидоформальдегидные смолы 60%-ной концентрации при нормальной температуре и нагревании; совмещением в определенном соотношении готовых меламиноформальдегидных и карбамидоформальдегидных смол; совместной поликонденсацией карбамида и меламина с формальдегидом [3].
Исследования показали, что введение в карбамидоформальдегидную смолу с малым содержанием свободного формальдегида до 15% меламина не дает существенного эффекта. В этом случае средние показатели прочности клеевого соединения фанеры после кипячения в воде в течение 1 ч не превышают 6–8 кгс/см2.
Достаточно высокая водостойкость наблюдается при добавлении такого же количества меламина к высокотоксичной карбамидоформальдегидной смоле, содержащей 2–3% свободного формальдегида. Однако применение такой композиции для склеивания фанеры, стойкой к действию кипящей воды (20 кгс/см2), требует увеличения продолжительности прессования фанеры в 1,5–2 раза по сравнению со временем прессования фанеры карбамидной смолой той же концентрации, но без добавления меламина. Кроме того, карбамидоформальдегидные смолы с таким высоким содержанием свободного формальдегида использовать на практике не целесообразно в связи с их токсичностью.
Существенным недостатком карбамидомеламиновых смол, получаемых с добавлением меламина, является их неоднородность, обусловленная плохой растворимостью меламина в смоле. Наличие свободного меламина создает затруднения при нанесении клеящих составов на поверхность лущеного шпона в связи с осаждением меламина в виде плотной массы на клеенамазоч-ных вальцах.
Из проведенных работ следует, что меламин тем больше входит в соединение, чем больше содержание свободного формальдегида в карбамидной смоле и чем длительнее процесс склеивания древесины при повышенной температуре.
Совмещением готовых карбамидо - и меламиноформальдегидных смол, которые легко смешиваются, можно получать клеящие композиции различной водостойкости. При перемешивании смол в соотношении 1:1 достигается достаточно высокая водостойкость клеевого соединения к действию кипящей воды.
Для синтеза карбамидомеламиноформальдегидных смол с заранее заданными свойствами наиболее пригодна реакция совместной поликонденсации карбамида и меламина с формальдегидом. Преимущества такой поликонденсации обусловлены протеканием реакции в гомогенной среде с образованием карбамидомеламиноформальдегидных сополиконденсатов [3;5].
1. Кардашов Д.А. Синтетические клеи: Учеб. для вузов / Д.А. Кардашов. – М.: Химия, 1976. – 504с. 2. Мурзин В.С. Клеи и процесс склеивания древесины: Учеб. пособие / В.С. Мурзин. – Воронеж: ЛТИ, 1993. – 89 с. 3. Темкина Р.З. Синтетические клеи в деревообработке: Учеб. для вузов / Р.З. Темкина. – М.: Лесная промышленность, 1971.- 288 с. 4. Фрейдин А.С. Полимерные водные клеи: Учеб. для вузов / А.С. Фрейдин. - М.: Химия, 1985. – 144 с. 5. Азаров В.И. Технология связующих и полимерных материалов: Учеб. пособие / В.И. Азаров, В.Е. Цветков. – М.: Лесная промышленность, 1985. – 216 с. 6. Доронин Ю.Г. Синтетические смолы в деревообработке: Учеб. для вузов / Ю.Г. Доронин, С.Н. Мирошниченко, М.М. Свиткина. – М.: Лесная промышленность, 1987. – 224 с. 7. Волынский В.Н. Технология клееных материалов: Учеб. пособие / В.Н. Волынский. – Архангельск: АГТУ, 1998. – 299 с. 8. Жуков В. П. Технология склеивания древесины: Учеб. пособие / В.П. Жуков. – Воронеж: ВГЛТИ, 1981. - 79 с.
