Спосіб приготування клеєвих композицій

1 Спосіб приготування клеєвих композицій на основі карбамідоформальдепдних олігомерів, що включає введення кислого отверджувача, який відрізняється тим, що карбамідоформальдепдний олігомер вводять попередньо готуючи водний розчин карбаміду, рідкого натрієвого скла і казеїнового клея від 1,5 до 12,0 % Винахід відноситься до виробництва клеєвих композицій на основі карбамідоформальдепдних олігомерів, які застосовуються в будівництві при склеюванні дерев'яних конструкцій, при виготовленні меблів, фанери, гнутоклеєних виробів, столярних плит і інших галузях Відомий спосіб приготування клеєвих композицій холодного і гарячого затвердження на основі карбамідоформальдепдних олігомерів [1, 2, 3] Затверджувачами композицій використовують амонійні солі сильних кислот, органічні і неорганічні кислоти і їх кислі солі, а також речовини кислого характеру або виділяють кислоти в розчині клею Недоліком відомих способів є виділення значної КІЛЬКОСТІ формальдегіду при затверджуванні клею, що є токсичною речовиною і не дозволяє застосувати клеєві карбамідоформальдепдні композиції в житловому будівництві, а також недостатня МІЦНІСТЬ і ВОДОСТІЙКІСТЬ клеєвого прошарку по лімеру Відомий спосіб приготування карбамідоформальдепдних клеєвих композицій (в'яжучого) гарячого отвердіння при виробництві деревинностружкових плит [4 - прототип] Як затверджувач в'яжучого використовують водний розчин хлористого амонію 20% концентрації Недоліком відомого способу є значна емісія вільного формальдегіду із деревинностружкових сухих речовин до сухого залишку олігомера при такому співвідношенні компонентів, мас % карбаміду ЗО - 45 рідке натрієве скло 8 - ЗО казеїновий клей 1,0-4,0 решта вода Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що вводять отверджувач клеєвої композиції в КІЛЬКОСТІ ВІД 15 до 25 мас % від вхідного олігомера при такому співвідношенні компонентів, мас % полівшілацетат, 50 %-ний 92 - 95 щавлева кислота, 10 %-ний 3,0 - 5,0 хлористий амоній 1,5-2,0 сірчанокислий алюміній 0,5 -1,0 плит яка перевищує санітарно-гігієнічні норми для житлових приміщень, а також недостатня МІЦНІСТЬ І ВОДОСТІЙКІСТЬ клеєвої прошарки плит Відомий спосіб модифікації карбамідоформальдепдних олігомерів дисперсією полівшілацетата для поглиблення затвердження олігомерів [5] Недоліком відомого способу є значна токсичність смол через виділення формальдегіду до 3,5%, що зменшує галузі використання олігомерів В основу винаходу поставлена задача створення способу виготовлення карбамідоформальдепдних клеєвих композицій холодного і гарячого затвердження, в якому шляхом зміни введення компонентів та ПОСЛІДОВНОСТІ технологічних опе рацій забезпечується зменшення виділення формальдегіду при затвердженні олігомерів і збільшення МІЦНОСТІ полімеру на відрив, зсув, при згині, СТІЙКОСТІ до ударних навантажень, зменшення зсідання затверділого полімеру, що може призвести до його розтріскування і руйнування Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення клеєвих композицій на основі карбамідоформальдепдних олігомерів, що включає введення в олігомер кислого затверджувача і доведення до певної в'язкості, згідно винаходу, до введення затверджувача, додатково вводять водний розчин карбаміду, рідкого натрієвого скла і казеїновий клей від 1,5 до 12,0% сухих ре (О ю ю 55614 В таблиці 1 приведені властивості карбамідних олігомерів КФ - МТ - 15 з водним розчином карбаміду, рідкого натрієвого скла і казеїнового клею різного складу і витрати сухої маси компонентів до сухого залишку олігомера Введений в карбамідоформальдепдний олігомер водний розчин вище перерахованих добавок ХІМІЧНИМ ШЛЯХОМ зв'язує вільний формальдегід карбамідоформальдепдного олігомера і формальдегід, що звільняється при переході олігомера в полімер човин від сухого залишку смоли, при такому співвідношенні компонентів карбамід - ЗО - 45, рідке натрієве скло - 8 - ЗО, казеїновий клей -1,0 - 4,0, вода - решта Водний розчин компонентів одержують простим змішуванням речовин, які входять до складу добавки КІЛЬКІСТЬ введеної в карбамідоформальдепдний олігомер добавки залежить від марки олігомера і вмісту в ньому формальдегіду Після введення добавки при необхідності олігомер розбавляють водою до необхідної густини С = О + СН2О •+ С-О рідке натрієве СКЛО казеїновий клей — NН + СН з 0 КІЛЬКІСТЬ ВІЛЬНОГО формальдегіду в полімері зменшується до двох разів (див табл 1) Такий клеєвий прошарок або полімер в блоці є малотоксичними і не являє собою загрози здоров'ю людини Згідно винаходу, для збільшення ВОДОСТІЙКОСТІ І МІЦНОСТІ полімеру і зменшення його зсідання після отвердіння, в карбамідоформальдепдний олігомер вноситься затверджувач в КІЛЬКОСТІ ВІД 15 ДО 25 мас % від входного олігомера при такому співвідношенні компонентів, мас % полівшілацетат, 50% - 92 - 95, щавлева кислота, 10% -3,0 -5,0, хлористий амоній - 1,5 - 2,0, сірчанокислий алюміній - 0,5 -1,0 Фізико-механічні властивості клеєвого прошарку полімеру після отвердіння клеєвої композиції приведені в табл 2 Виготовлені одношарові деревинностружкові плити на карбамідоформальдепдному в'яжучому з витратою 12% смоли ВІДПОВІДНО винаходу та прототипу В смолу внесено 3,0% сухих речовин до сухого залишку смоли в складі, мас % карбамід - 45,0, рідке натрієве скло - 8,0, казеїновий клей -1,0, вода - решта Затверджувач, ВІДПОВІДНО винаходу введений в смолу в КІЛЬКОСТІ 20% при наступному складі, мас % полівшілацетат, 50% - 93,0, щавлева кис NCH 2 OH лота, 10% - 4,5, хлористий амоній - 1,75, сірчанокислий алюміній - 0,75 Фізико-механічні властивості плит приведені в табл 3 Запропонований спосіб дозволяє одержати деревинностружкові плити класу емісії формальдегіду Е-1 (до Юмг/ЮОг плити) з достатньо високими фізико-механічними показниками Запропонований спосіб приготування клеєвих композицій гарячого та холодного отвердіння на основі карбамідоформальдепдних олігомерів шляхом добавки водного розчину карбаміду, рідкого натрієвого скла і казеїнового клею зменшує емісію формальдегіду із полімеру в два рази А також введення в карбамідоформальдепдний олігомер попередньо приготованого водного розчину затверджувача - полівінілацетата, щавлевої кислоти, хлористого амонію і сірчанокислого алюмінію дозволяє збільшити МІЦНІСТЬ клеєвого прошарку полімеру на зсув, на відрив до двох разів Блоки полімеру при зберіганні не розтріскуються через зсідання і не руйнуються при падінні з висоти 1,5м ВОДОСТІЙКІСТЬ склеєних зразків гарячим способом запропонованої композиції збільшується так, що зразки витримують кип'ятіння протягом 1 години у воді Отже, така клеєва композиція по ВОДОСТІЙКОСТІ зрівнюється з фенолформальдепдною і меламшоформальдепдною, які є набагато дорожчими і дефіцитними Таблиця 1 Витрати сухих Склад речовин, введений речовин до абс вКФ-МТ-15, % сух олігомера, % Карбамід - ЗО 2 Рідке скло - ЗО Казеїновий клей -1,0 Вода - 39 0 ел ел со о о "ю "о "о "ел "со 1 Прототип рН 7,0 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 Властивості в'яжучого Швидкість затверджує з 1 % NH4CI Вміст формальдепда в полімері, % при 20° С, при 100°С, год сек 12 66 1,32 18 68 1,30 24 75 1,23 24 80 0,95 24 83 0,93 24 87 0,92 55614 Продовження таблиці 1 Карбамід - 45,0 4 Рідке скло - 8,0 Казеїновий клей -1,0 Вода - 46 Карбамід - 42 5 Рідке скло - 1 2 Казеїновий клей - 4,0 Вода - 42 рН CD CD CO CO CO Карбамід - 42 3 Рідке скло - 1 0 Казеїновий клей - 1 , 4 Вода - 46,6 Властивості в'яжучого Швидкість затверджує з 1 % Вміст формальдеNH 4 CI пда в полімері, % 20 70 1,29 24 73 1,30 24 80 0,76 24 85 0,70 24 90 0,70 "со "о "сл "ю "о Витрати сухих речовин до абс сух олігомера, % сл сл со о о сл сл со о о сл сл со о о "ю "о "о "сл "со "ю "о "о "сл "со "ю "о "о "сл "со Склад речовин, введений вКФ-МТ-15, % 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 20 24 24 24 24 67 70 75 82 87 1,31 1,29 0,66 0,63 0,65 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 20 24 24 24 24 68 70 75 83 85 1,30 1,28 0,70 0,72 0,90 Таблиця 2 Межа МІЦНОСТІ, МПа Витрати Термін Швидкість При зсуві при При зсуві Склад затвер- затвер- Втрата рух желати- затвервідриві Після