Полимерная пресскомпозиция для древесностружечных плит

 

ПОЛИМЕРНАЯ ПРЕСС-тКОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ, включающая карбамидную смолу, алюмофосфатное связунщее, гидрофобизатор и древесную стружку, отличающая с я тем, что, с целью повышения твердости плит и сокращения времени прессования, она в качестве . алюмофосфатного связующего содержит смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора - продукт взаимодействия в кипящей воде борной кислоты , ортофосфорнойкислоты и гидрата окиси алюминия при массовом соотношении 1:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„.1178753 A (51) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ., „..., О/

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ПОЛИМЕРНАЯ ПРЕСС-.КОМПОЗИЦИЯ

ДЛЯ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ, включающая карбамидную смолу, алюмофосфатное связующее, гидрофобизатор и древесную стружку, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения твердости плит и сокращения времени прессования, она в качестве . алюмофосфатного связующего содержит

0,5-1,5 (21) 3578674/23-05 (22) 11.04.83 (46) 15.09.85. Бюл. Р 34 (72) Б.Л.Красный, Б.С.Тяпкин, Г.С.Факторович и А.Ф.Юрков (71) Экспериментально-конструкторс koe бюро Центрального научно-исследовательского института строитель-, ных конструкций им. В.А.Кучеренко (53) 678.652(088.8) (56) Патент ПНР В 54652, кл..38в 2/01, опублик. 1968.

Авторское свидетельство СССР

Р 501888, кл. В 29 Л 5/00, 1976., Авторское свидетельство СССР

У 616153, кл. В 29 J 5/00, 1978. смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора — продукт взаимодействия в кипящей воде борной кислоты, ортофосфорной кислоты и гидрата окиси алюминия при массовом соотношении 1: (19, 2-19, 7): (2, 35-4,5) соответственно, а в качестве гидрофобизатора содержит алюмометилсиликонат натрия или парафин при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Карбамидная смола (на сухой остаток) 8-14

Смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора (на сухой остаток) О, 01-3,0

Алюмометилсили1 конат натрия или парафин

Древесная стружка Остальное

1178753

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления древесно-стружечных плит, которые используются как облицовочно-декоративный, теплоиэоляционныи и конструкционный материал в гражданском, промышленном, сельскохозяйственном строительстве, судостроении, а также для производ ства мебели. l0

Целью изобретения является повышение твердости и сокращение времени прессования древесно-стружечных плит.

При изготовлении древесно-стружечных плит полимерную пресс-композицию подвергают горячему прессованию при

160-170 С и удельном давлении 20

25 кгс/см, Предварительно компонен- 0 ты перемешивают в течение 5-7 мин.

Изготовление смеси кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора осуществляется следующим образом.

В ортофосфорную кислоту (ГОСТ

10678-63) вводят при перемешивании гидрат окиси алюминия (ТУ 48-5-12879), борную кислоту (ГОСТ 18704-78) и необходимое количество воды. Реакционную смесь при перемешивании наг- 30 ревают до кипения (100- l04 С) и кипятят в течение 30-60 мин до полного исчезновения твердых частиц. Нагревание смеси осуществляется со скоростью 4-5 град/мин при интенсивном перемешивании и постоянном контроле за температурой. Полученный прозрачный безцветный раствор охлаждают до 30-40 С.

В композиции используют 70%-ный 10 водный раствор смеси кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора трех составов, полученных при весовом соотношении борной кислоты, ортофосфорной кислоты и гидрата окиси алюминия 45 соответственно в составе 1 — 1:19 2:

:2,35, в составе 2 — 1:19,4:4,55, в составе 3 — 1: 19,7:4,3.

При указанном соотношении компонентов получают составы с мольным со-g0 отношением Р2 О к смеси А1, Оз и В,О, 2,3-3, 1.

При мольном соотношении менее 2,3 и более 3, 1 наблюдается снижение стабильности состава с выпаданием бело- у го осадка, являющегося метафосфатами, Рецептуры полимерной композиции приведены в табл. 1.

Свойства древесно-стружечных плит (толщина плит 19 мм, влажность не более 10X), изготовленных из предлагаемой композиции с использованием различных составов кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора, в сравнении с известной композицией (с алюмохромфосфатным связующим) и контрольных (композиция 1 с использованием борной кислоты в количестве 5 вес.7 и композицию 2 с использованием смеси кислого фторида натрия, ортоборной кислоты и К2С20> в весовом соотношении 30:45:25 в количестве 3Х. от веса смолы) приведены в табл. 2.

Наличие смеси кислых фосфорнокислых солей алюминия и борной кислоты, в основном за счет наличия бора, смещает температуру полимеризации карбамидных смол в сторону увеличения.

Это увеличение температуры полимеризации положительно сказывается на снижении времени прессования в ;орячем прессе, так как карбамидная смола в поверхностных слоях древесно-стружечных плит остается не отвержденной более длительное время (30-35 с). За это время происходит интенсивное удаление влаги из древесно-стружечной плиты. Удаление влаги приводит к увеличению концентрации карбамидной смолы. Борная кислота при увеличении температуры начинает диссоциировать на ионы Н,ВО,"

НВО и ВО, . В растворе имеются одновременно ионы первой, второй и третьей степени диссоциации, но во времени и при повышении температуры увеличивается количество ионов третьей ступени диссоциации, которые являются наиболее химически активными ядрами полимеризации карбамидной смолы. Смещение температуры полимеризации в сторону увеличения приводит к более равномерному прогреву пресс-массы по всему объему и при достижении температуры полимериэации происходит практически мгновенная нолимериэация по всему объему древесно-стружечной плиты, что резко снижает общее время прессования в горячем прессе. Применение кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в качестве катализатора отверждения приводит к образованию химически активных полимерных цепей, что положительно сказывается на адгезии карбамидной смолы с древеси1178753

Содержание компонентов, мас. Ж, в композициях по примерам

Компоненты

5 6 7

8 9

Карбамидная смола (по сухому остатку) 1 1 14 8 1 1 14

0 5 — 1,5

1,0

0,5

Парафин

Алюмометилсиликонат натрия

05 1,0 1,5 — 10

Измельченная древесина (стружка, влажность ЗЖ) 91,49 86,5 81,5 91,49 86,5 81;5 91,49 86,5 81,5

Смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора. Состава

001 15 - 30

001 15 30

0,01 1,5 3,0 ной, что, в свою очередь, повышает твердость древесно-стружечной плиты.

Наличие в катализаторе отверждения трехвалентного алюминия, активных центров полимеризации (ВО, } и при условии одновременной полимеризации карбамидной смолы по всему объему древесно-стружечной плиты приводит к образованию правильного трехмерного кристаллического полимера карбамидной смолы, что -положительно сказывается на повышении когезионной прочности. Повьппение когезионной прочности положительно сказывается на увеличение твердости древесностружечной плиты. Кроме того, в присутствии кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в процессе перемешивания пресс-массы образуется более тонкий слой карбамидной смолы на поверхности древесины, что улучшает равномерность обволакивания древесных частиц и приводит к увеличению твердости.

При содержании кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора менее

0,017. не наблюдается сокращения времени прессования в горячем прессе и ухудшается. твердость древесно-стружечной плиты, так как образуется недостаточное число центров полимери10 зации.

При содержании кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора более

3,0Ж не наблюдается сокращения времени прессования в горячем прессе и по15 вьппения твердости древесно-стружечных плит, так как при большом содержании катализатора отверждения не происходит задержки" отверждения карбамидной смолы. Кроме того, снижается жизне20 способность клеевой массы, что ухудшает технологичность производства древесно-стружечных плит.

Таблица 1