Жидкий отвердитель клеевых смол на основе двухатомных фенолов
Изобретение относится к производству клеев. Жидкий отвердитель соде ржит лиас.%: 30-55 формалина, 20-35%, параформальдегида 25-60, многоатомного спирта, 0,3-10,0 гексаметилентетрамина и 0,5-6,0 карбоксиметитцеллюлозы. Получают отвердитель смешением компонентов. Отвердитель седиментационно устойчив не менее 3 мес, максимальная прочность клеевого шва достигается при комнатной температуре уже на третьи сутки, шов выдерживают 5-11 циклов температурно-влажностных воздействий . 1 ил., 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s С 09 J 161/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ..(21) 4821445/05 (22) 02.04.90
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15.08.92. Бюл, М 30 . (71) Тюменский завод пластмасс (72) С.И.Хачко, Л,M.Ñòàâèöêàÿ, Ш-Г.М.Клаузнер и А.С.Фрейдин (56) Патент Швеции N 408063, кл. С 09 J 3/16, опублик. 1975. (54) ЖИДКИЙ ОТВЕРДИТЕЛЬ КЛЕЕВЫХ
СМОЛ НА ОСНОВЕ ДВУХАТОМНЫХ ФЕНОЛОВ
Изобретение относится к производству клеев на основе двухатомных фенолов, которые нашли применение в составе различ-. ных композиций в литейном производстве, нефтяной, авиационной и особенно деревообрабатывающей промышленности.
Наиболее широко распространены клеевые композиции, в составе которых роль отвердителя играет порошкообразный параформальдегид.
Существенным недостатком его является слеживаемость при хранении, длительность приготовления клея, заключающегося в растворении "порошкового компонента в жидкой смоле, Кроме того, недостаточное перемешивание часто приводит к оседанию частиц параформальдегида на дно сосуда, которое вызывает локальное превышение концентрации отвердителя, что в конечном итоге сказывается на качестве клеевых конструкций. Существуют прогрессивные технологии склеивания деревянных конструкций. предполагающие раздельное нанесение клея и отвердителя, „„5U „„1754754 А1
2 (57) Изобретение относится к производству клеев. Жидкий отвердитель соде ржит ,мас. : 30-55 формалина, 20-35 Д, параформальдегида 25-60, многоатомного спирта, 0,3-10,0 гексаметилентетрамина и 0,5-6,0 карбоксиметилцеллюлозы. Получают отвердитель смешением компонентов. Отвердитель седиментационно устойчив не менее 3 мес, максимальная прочность клеевого шва достигается при комнатйой температуре уже на третьи сутки, шов выдерживают 5 — 11 циклов температурно-влажностных воздействий. 1 ил., 2 табл. в которых применение порошкообразных отвердителей невозможно;
Известен жидкий отвердитель клеевых смол, получаемый смешейием воды, спирта, раствора формальдегида, наполнителя защитного коллоида, йироТенной двуокиси кремния и смачивающего агента.
Недостатками указанного отвердителя являются сложность технологии его приготовления, заключающаяся в отдельном изготовлении сухой и жидкой смеси с последующим их смешением, избирательность его применения — только с резорцинофенолоформальдегидной смолой, полу енной в присутствии специфических ортонаправляющих катализаторов. Кроме того, в процессе хранения происходит расслоение отвердителя, вызванное седиментацией коллоидных частиц.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является отвердитель для резорциноформальдегидных резорцинофенолформальдегидных клеев, представляющий собой суспензию параЦель изобретения явля ются повышение устойчивОсть предлагаемого отвердителя седиментационной устойчивости отверди- Это вызвано дополнительной иониэацией и теля и интенсификации процесса склеива- 10 экранированием полиионов карбоксимения при комнатной температуре.. - тилцелл олоэы за счет щелочной среды, соПоставленная цель достигается приме- "здаваемой гексаметилентетрамином. нение в качестве азотсодержащей добавки П р и M е р 1, В реакционный аппарат загружают (мас.%) 35,2 этиленгликоля; 4,3 гексаметилентетрамииа и дополнительно карбоксиметилцеллюлозы; 35,2 37%-ного формалина и 0,7 гексаметилентетрамина.
Массу перемешивают до полного расФорм алин 30-55 творения карбоксиметилцеллюлоэы и гексаПараформальдегид:... метилейтетрамйна. После этого в аппарат (92%-ный)::: . 20-35 . 20 задают 24,6 мас.% 92% ного параформальМногоатомный спирт 25-60 дегида"и перемешивают до образования одколь (ДЭГ) и глицерин (Г), а в качестве атомных фенолов с предлагаемым отвердисмол — резорциноформальдегидиую смолу телам, имеет следующие прочностные
ФР-12(ТУ6 — 05 — 1748-81), алкилреэорциио- 30 характеристики в сравнении с прототипом формальдегидную ФР— I00 (ТУ 6-05 — 1638 — (табл,2).
78) и фенолрезорциноформальдегидную Приведенные данные свидетельствуют
ФРФ-50 К(ТУ6-05-2017-86), фенолоалкило повышенных прочностных показателях резорциноформальдегидиую ФАРФ-60(ТУ клеевой композиции с предлагаемым жид6-05-281-21 — 89), .:: .. . 35 ким отвердителем по сравнению с прототиПрименение карбоксилметилцеллюло- пом при любых видах испытаний. Клей на зы и гексаметилентетрамина позволяет полоснове прототипа проявляет удовлетворив отверждающей системе, обрйзует "высокодетельствует о том, что максимальная прочвязкую срецу, тем CBMblM создает прИОтвер- ность клеевого шва на основе жденйи диффузионные препятствия 45 предлагаемого отвердителя практически процессу формирования надмолекулярной достигается на 3 сут a прототипа за 30 сут. структуры полимера. Таким сбразом, п роя в- Это позволяет зчачительно интенсйфицироляется ее ингибирующая роль, Гексамети- вать процесс переработки клея, лентетрамин, напротив, в сиiiу своей . Данные седиментационного анализа (см. чертеж) свидетельствует о значительно предлагаемый отвердитель представляет ивания при комнатной температуре, т.е. собой стабилизированную суспезию в течедостигаются аналoги«иыe физико-механи- иие 3 мес. ческие покаэател1л клеевого шва в 10 раз Экономический эффект будет получен бйстрее по сравнению с прототипом. В силу при переработке отвердителя за счет повыстрого определейнь;х кинетических пара- шеиия производительности труда в произформальдегида в жидком моно- и полиоксисоединении с мочевиной, Недостатками его являются; низкая скорость отверждения клеевой композиции при комнатной температуре; 5 низкая седиментационная устойчивость суспензии в процессе хранения, формалина и карбоксиметилцеллюлозы при 15 следующем соотиощении компонентов, мас.%:.
Гексаметилентетрами-и: 0,3-10,0
Карбоксиметилцел" люлоза 0,5-6,0 25
В качестве многоатомных спйртов используют этиленгликоль {ЭГ), диэтиленглиучить жидкий отвердитель, представляющий собой седиментационно устойчивую суспенэию, которая не меняет 40 своих свойств в течение 3 мес, Карбоксиметилцеллюлоза, присутствуя щелочной природы катализйрует реакцию 50 отверждения. Следовательно, совокупность этих реагентов позволяет регулировать реакцию отверждения клеевой композиции, дости гая тем самым качествен но нового свойства — интенсификации процесса скле- 55 метров реакции отверждения это свойство не может быть достигнуто применением известных отверждающих агентов (формалина, гексаметилентетрамина) в отдельности.
Наряду с этим совместное присутствие гексаметилентетрамина и карбоксиметилцеллюлозы повышает седимеитационную йородной суспензии, Готовый отвердитель сливают в тару.
Пример 2 — 25. Отвердитель готовят айалогично примеру 1 по рецептурам, прйведенным в табл.1.
Клеевая композиция на основе двухтельные клеевые свойства и водостойкость лйшь при отверждении с применением нагрева клеевого шва, что связано с дополнительнымй затратами энергии, Анализ кинетики набора прочности свибольшей седиментационной устойчивости предлагаемого отвердйтеля.
Отвердитель, взятый за прототип уже через 1 сут полностью расслаивается, а
1 154754 водствь клееных конструкций и снижения знергетических затрат при сокращении времени приготовления клеевой композиции.
Кроме того, его использование позволяет: снизить расход остродефицитного пара- 5 формальдегида в клеевых композициях на
30-50%. теля и интенсификации процесса склеивания при комнатной температуре, он содержит в качестве азотсодержащей добавки гексаметилентетрамин и дополнительно формалин и карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас % Формалин .. 30-55
Параформальдегид (02%-ный) . 20-35
Многоатомный спйрт 25-60
Гексаметилентетрамин О,З-10 0
Карбоксиметилцеллюлоза
Формула изобретения
Жидкий отвердитель клеевых смол на 10 основе двухатомных фенолов, включающий параформальдегид, многоатомный спирт и азотсодержащую добавку. о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости отверди-. 15
0,5-6,0
Оокааателн -.Т а б л и к а 1 ч
С srcwnasreerroe, easc.a
У oraea дителл ло ломмеру ла рка снолн
» ч
Оредел лромностн
«осевого соеднне ннл бука, лпа
Вн акосте
llo 6 уиаиеслособноста
20 Ст н лараФор- Устоднаостч нальде- суслензии гнд (3 иес) иногоатон- каобоксн- Формалин ннд слирт метил келлолоэа гексаме тмлеитетрамнн отвар«де отеке«де иие 3 сут нме 30 сут
0,7 24,6 устодч..
1D 35 Устодч.
0,3 20, Устсйч.
О;7 25. Расслана t
12 25 Расслаиа
О;7 . 25 Расслаиа
0,7 25: " Устодч.
0,7 25 Устодч..
0,7 25 . Устодч.
0,7 25 Расслана
0,2 . 25 Устодч.
О,7 18 Расслаие
0,7 38 Устоач.
0,7 24,6 Устодч.
0,3 20
0,7 24,6
03 25
07 246 - ° 10 35
0,3 20
О ° 7 24,6
0.3 20 н
13 5 13 В
1 одРФ-60
8
11
В
12
13
ФРФ-50к
17
° i
20 ЕР-100
21
22
23
25 .
A р и и е ч а н и е. Гоотионгиие силла:отаеодителч ео асах случае« состааило 3:l (е т.о. м е олмсанин).
Леонс«4«че лочааатетн олрелеленн как средние иа 30 иа*ертнир. т
ЭГ 35,2
ЭГ 60
ЭГ 25
ЭГ 60
ЭГ 25
ЭГ 65
ЭГ 22
ЭГ 35
ЗГ 35
ЭГ 35
ЭГ 35
ЗГ 35
ЭГ 35
АЭГ 35,2
АЭГ 25
Г 35,2
Г 25
ЭГ 35,2
ЭГ 60
ЭГ 25
Г 35,2
Г 25
",3
О,S
0,4
0,5
0,5
0.5
6,5
О,S
60,5
0,5
0,5
0,5
".3.
0 5
4,3
0,5
4,3
О 5
4.3
0,5
35,2
35,2
35,2
35,2
35,2
3,2 2,5
2.7 12 ° 2
5 3 2,3 " 13,2
o,8 5,3 5,8
",9 Ь,S (0,9
0.7 . 7,3 5,5
8.9 . О;4 10,9
10,0 2,0 12,2
8 ° 0 2.Ь 11.9
1,2 1;3 11,6
3,8 5,8 10,2
3,2 11,1
9 3 3,2 12,4
3,1 2,6 13,4
1,4 2,3 22,4
3,7 2 ° 2 13,2
1.9, 2,0 11,9
3.2 2,2 !3,6
1,4 2,2 13, 0
5,3 1,8 13,2
37 . 1В 136
1.3 1,7 12,8 е
13,7
13,4
11,5
10,8
1Ь,6
10,9
12,6
12.3
11,9
l3,0
12,4
13,1
13 6
13 ° 3 13,4
12.8
13,8
13Д
13,6
13,9
13,6
1754754 аблмца 2
20аС 3 сут 20 С 30 сут 40 С 6 ч
40Сбч+ 40аС6ч+
48 ч е воде 3 ч е воде
20 С 20 С
Стомкость к циклич. тем-!!врат; влавтктст. воздейсте.
20 С 3 сут.+ 20аC 3 сут.+
48 ч в воде 3 ч в воде
20 С 20 C
Отвердмтель
8,3
Г;Г-, Г
10 4
083-1,9
8 2
6,9
Г;ВСТ. Г
9 9
7 4 t!
0 бЧ
9 8
779-1! Л
7,7
7",8"-9. 7
88 .11 9 1, 0,4
Ттт, 4-13, 2
3Г:5
147ототип
Пример 1
Пример 2
7,9 iI,×
6,6
7 тст
1 8 "1 8
13,7 82
-!ч е,9-9
78;т;8 7 13" 7 8.9
ТТ- 8 ЧГ; =Ь т
Помер 3
8.0 17 7 1
8,7-8,8 33 -8,8 7884.7
101 97 82
Пример 14
13 В
° %
I3 5
11 2
88.7,8
10 2
Зфб;Г i- !В;9
8.9 . 7,3
7-10 тттз9,9
7:8=!Тт
8 8
Пример 16
8 8 тт; т- тй;В- Гатт
138 9,7 ! Вь!ч 5
8;Т=Т;т 7з 88:7
89 6,6 т!!8 пртетер 17
8 7
Т, 13 О
Г!,1-13,)Г
14, О
ТТЛ= !Г l
13,8 тгФт, т
13 9"
13,3
Т28,1-Л".T
7;т-тст
8 9
7т! От
10 1
Г-,ч- 2;3—
Ттцтд10,4
8" ттс 88 1
77 8.5 тт -787 — ткст—
7.9 7 1
7;Т 8 7
Пример 19
8
I-9,9 т;кст
1,0 8 7 7.9
8 7 тт
Пример 20
8 8 7,7
8,Т-8.7
8.2 тт"-9.7 т:8=тт
7. 8=8,7
8,9
7,1-т;т
8 0
7,8
Г7-УДГ
Тз8ттт
6,9
5 5=ГТ
7,1
Г, 676,Г
6,9
Г 1 7
Пример 22
88 8
11.3 ститз=
8 8
13 6 ч - !т-,г12 В
ТО,Ц-!3,7 147 0 23
Прмиер 25
П р и и е ч а и м л. 0 числителе локaзаиы Змачeмиa срeдиие «з 30 испытаний, в зиамематепе разброс (мииимапьмог и максимальиое змачеиил) ..
При склеивамии ислользоеалмсь образцы бука.
Прм испытаиилк использовалмсь ГОСТ 15613.1-84, ГОСТ 17005-82 ° ГОСТ 17580-82.
Соотиоееиие смола:отвердитель в прототипе составило 171.. 50
Я,5
89,5
9G,0 с., сутки
Составитель С. Хачко
Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева
Заказ 2365 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101
-.2 9
13 5 тт5-i ;ü
12 2
Пт 8 2зт4;ч
13 2 тг,тзтч,9
13 4
Т2 4-1 "
12 4
337;8- т4-,5
13 2
Т! 2-1 Ч
11 9
ТВ,Г-! 3,2
13,6
Т284=!ч T,96
Г н з
13 В
Ч28Г-! 8 5
13 1
13 4
ТГ,5=!к;6 i3 6
72 4 Т4 4 ТГ I3 3
8 8
13,4
Т2 85" 74, 3
12,8
ТГ о:Т3,9
13,8 тТ;т- 8,8
13 6
Т2,3-Т4 8ч
13,9
1,6- т4, 5
13 4!
28 -l
