Клеевая композиция

 

Изобретение относится к модифицированию и склеиванию древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, мебельном и паркетном производстве. Изобретение позволяет получать клеевые соединения с прочностью при скалывании и на отрыв соответственно 7,9 и 0,76 МПа в исходном состоянии и 7,19 и 0,69 МПа после выдержки в климатической камере в течение 720 ч. Эффект достигается за счет использования в клеевой композиции на основе 82,0-90,2 мас.% карбамидоформальдегидной смолы и 5,0-5,8 .мас.% хлористого аммония в качестве древесной муки 4,0-13,0 мас.% адсорбционно-контактно высушенной древесной муки с теплотой смачивания 61,2-68,3 Дж/г. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (si>s С 09 J 161/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

".O 89 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

Ь)

СО )

О (21) 4724932/05 (22) 26,07.89 (46) 23,04.92. Бюл. N 15 (71) Новосибирский инженерно-строительный институт им. B.Â, Куйбышева (72) В.М. Хрулев, Э.И. Эльберт, Н.А. Машкин и Н.С. Дорофеев (53) 668 395 6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 914610, кл. С 09 J 3/16, 1982.

Кардашов Д.А., Петрова А.П. Полимерные клеи. — М,; Химия, 1983, с,81. (54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к модифицированию и склеиванию древесины и может

Изобретение относится к модифицированию и склеиванию древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, мебельном и паркетном производствах.

Известна клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы и наполнителя — коллактивита — продукта обработки гидролизного лигнина сульфокислотами. В качестве наполнителя карбамидных смол используется лигнин. абра бота н н ы и сул ьфо кислотами. П рименение такого наполнителя позволяет уменьшить усадочные явления в клеевом шве.

Однако высокая кислотность наполнителя-коллактивита приводит к ускоренному отверждению карбамидной смолы в зоне зерен наполнителя и формированию дефектной структуры клея, что отрицательно сказывается на прочности и долговечности клеевого соединения, „„. Ж„„1728280 А1 быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, мебельном и паркетном производстве. Изобретение позволяет получать клеевые соединения с прочностью при скалывании и на отрыв соответственно

7,9 и 0,76 Mila в исходном. состоянии и 7,19 и 0,69 МПа после выдержки в климатической камере в течение 720 ч, Эффект достигается за счет использования в клеевой компози-. ции на основе 82,0-90,2 маа.% карбамидоформальдегидной смолы и 5,0 — 5,8,мас,% хлористого аммония в качестве древесной муки 4,0-13,0 мас.% адсорбционно-контактно высушенной древесной муки с теплотой смачивания 61.2 — 68,3 Дж/r. 2 табл.

Известна композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы и наполнителя — древесной муки.

В качестве наполнителей карбамид.ных смол используется. древесная мука, получаемая путем рассева отходов деревообрабатывающего производства, Применение древесной муки позволяет также уменьшить усадочные напряжения в клеевом шве.

Инертность и нарушенная структура обычной древесной муки не способствует формированию прочного клеевого соединения с высокой степенью адгезии к склеиваемым поверхностям. Усадочные напряжения, возникающие при твердении клея, наряду с несовершенством структуры клеевого шва не позволяют получить достаточно надежное и долговечное соединение. При эксплуатации конструкции внутреннее напряжение от внешних нагрузок суммируется с усадочными напря1728280

10

50 жениями, что ведет к разрушению клеевого соединения, Целью изобретения является повышение прочности и долговечности клеевых соединений модифицированной древесины, Композиция содержит в качестве наполнителя 4 — 13% древесной муки, высушенной адсорбционно-контактным способом., Прочность и долговечность клеевых соединений повышается за счет формиро.вания более совершенной структуры клееps,,о го ш в а с м е н ь ш и м и в н ут р е н н и м и

"напряжениями, что связано с повышением активности наполнителя и сохранением его структуры в процессе адсорбционноконтактной сушки.

Подтверждением повышенной активности является более высокая теплота смачивания нового материала (по данным микрокалориметрии на 20 — 30%) по сравнению с известным наполнителем — обычной древесной мукой. При адсорбционно-контактной сушке древесного наполнителя (температура около 30 С) в отличие от обычной сушки при 100-105 С не происходит деструктивных изменений компонентов древесины, а также нарушений формы и клеточной структуры материала. Обезвоживание тканей (удаление осмотически и адсорбционно-связан ной влаги) происходит через клеточные мембраны без нарушений формы и клеточной структуры материала.

Сохраняется целостность и упру<-ость клеток, что важно в дальнейшем для формирования более совершенной структуры клеевого шва, Композиция состоит из следующих компонентов, мас.%.

Карбамидоформальдегидная смола 82,0-90,2

Адсорбционно-контактно высушенная древесная мука 4 — 13

Отвердител ь — хлористый аммоний 5,0-5,8

Композиция используется следующим образом.

Древесную муку с влажностью 17% сушат адсорбционно-контактным способом до влажности 3,2%, В качестве сорбента используют силикагель марки КСМГ с диаметром частиц 3,0 — 5,0 мм. Соотношение сорбент;сырой материал 15:1. Температура сушки 30 С, продолжительность 20 мин.

Клей различного состава готовят путем перемешивания карбамидной смолы марки

КФ-Ж с отвердителем (водным раствором хлористого аммония) и нэполнителем.

Готовым клеем приклеивают березовые паркетные планки, модифицированные малоконцентрированной фенольной смолой

СФ-339, к основанию из натуральной сосны.

Пакет запрессовывают под давлением 0,5—

1,5 МПа при холодном способе склеивания

12 ч, при горячем 20 — 10 мин, а затем в распрессованном состоянии при нормальной температуре 12 — 24 ч для окончательного отверждения клея.

Старение клеевого шва проводят в климатической камере (влажность 80%, температура 60 С, инфракрасное и ультрафиолетовое облучение), Результаты клеевых испытаний соединений представлены в табл.1.

Результаты испытаний подтверждают повышение прочности и долговечности (стойкость к ускоренному старению в климатической камере) клеевых соединений предлагаемой композиции по сравнению с известной.

Начальная прочность при скалывании возрастает до 30%, при отрыве до 20%. После испытаний нэ ускоренное старение прочность при скалывании у известной уменьшается вдвое быстрее, «ем у предлагаемой. Повышение прочности и долговечности клеевого соединения связано с сохранением формы и структуры наполнителя на клеточном и капиллярном уровне, а также более высокой активностью наполнителя, В качестве характеристики активности наполнителя древесной муки, высушенной адсорбционно-контактным способом, используют теплоту смачивания, определяемую методами микрокалориметрии, теплота смачивэния, характеризующая активность поверхности материала у предлагаемого наполнителя на 20-30 выше, чем у известного наполнителя (табл.2), Испытания проводят на микрокалориметре проводящего типа марки ТПИ-НИСИ.

Древесную муку предварительно просеивают через сито 068. Навеска муки 0,1 г. Сброс навески проводят в 5 мл дистиллированной воды. Для проверки надежности калибровки микрокалориметра используют кристаллы NaCI и KBr, Формула изобретения

Клеевая композиция, включающая карбамидоформальдегидную смолу, хлористый аммоний и древесную муку, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения прочности и долговечности клеевых соединений модифицированной древесины, она содержит в качестве древесной муки адсорбционноконтактно высушенную древесную муку с

1728280 теплотой смачивания 61,2 — 68,3 Дж/г при следующем соотношении компонентов, мас. :

Карбамидоформал ьдегидная смола 82,0 — 90,2

Хлористый аммоний 5,0 — 5,8

Адсорбцион но-контактно высушенная древесная мука с теплотой смачи5 вания 61,2 — 68,3 Дж/г 4,0 — 13,0

Таблица 1

Таблица 2

15

Составитель Н.Машкин

Техред М,Моргентал Корректор. O.Öèïëå

Редактор И.Шулла

Заказ 1380 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Примечание, Составы

А

Б

В

Г

ll, Известный смола, %

92,2

90,2

86,6

82,0

80,0

87,0 наполнитель, 2

8

13

8 отвердитель, /

5,8

58

5.4

5,0

5,0

5,0