Клеевая композиция

 

Сущность изобретения; композиция содержит аминоформальдегидную смолу 100 ч, дизамещеннуюсолыидразина идикарбоновой кислоты 0,5-7,5 и воду 6,72-86,1 ч. Композицию получают смешением компонентов , ее жизнеспособность 8-10 ч, время отверждения при 100°С 47-51 с, прочность при нормальном отрыве 4,5-6,0 МПа в исходном состоянии и 5,8-7,0 МПа после вымачивания в воде при 20°С в течение 5 сут. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 09 J 161/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810111/05

{22) 14.02.90 (46) 30,10.92. Бюл. N. 40 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им, Ф. Э. Дзержинского и

Украинское научно-производственное деревообрабатывающее обьединение ° (72) Н. Я. Кузьменко, Н. С. Маловичко, В, В.

Бугрым, Ю. Г. Смольянинов, Б, Я. Захожай и

М. И. Фирясник (56) Куликов В. А. Производство фанеры. М., "Лесная промышленность", 1977, с. 246.

Авторское свидетельство СССР

Н. 1"".4077, кл, С 09 J 3/16, 1984.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно, к составам клеевых композиций, которые могут найти широкое применение в производстве фанеры, при склеивании древесины, бумаги, композиционных материалов и т.д.

Известна клеевая композиция, содержащая карбамидоформальдегидную смолу и отвердитель (хлористый аммоний)..

Недостатком данной клеевой композиции является высокое содержание формальдегида в готовых изделиях и низкие прочностные характеристики, особенно при . работе во влажной среде, Известна клеевая композиция, содержащая карбамидоформальдегидную смолу и отвердитель — сульфат гидразина (прото- тип).

Недостатком данной клеевой композиции является низкий коэффициент водостойкости и сильная токсичность сульфата гидразина, <„>SU<„> 1772123 А1 (54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Сущность изобретения; композиция содержит аминоформальдегидную смолу 100 ч, дизамещенную сольгидразина и дикарбоновой кислоты 0,5-7,5 и воду 6,72-86,1 ч.

Композицию получают смешением компонентов, ее жизнеспособность 8 — 10 ч, время отверждения при 100ОC 47-51 с, прочность при нормальном отрыве 4,5 — 6,0 МПа в исходном состоянии и 5,8-7,0 Mila после вымачивания в воде при 20 С в течение 5 сут.

4 табл.

Целью изобретения является снижение токсичности и повышение водостойкости клевных древесных материалов.

Использование в качестве отвердителя дизамещенных солей гидразина и дикарбоновых кислот позволяет повысить прочность клеевых соединений в условиях повышенной влажности и снизить токсичность клееных древесных материалов.

Повышение прочности клеевого шва в условиях повышенной влажности обусловлено, по-видимому, отсутствием реакций гидролиэа как смолы, так и древесиньt, протекающих в прототипе под действием сер ной кислоты, образующейся при диссоциации сульфата гидразина, и снижающих прочность клеевого шва.

Диэамещенная соль гидроллза и дикарбоновой кислоты, как соль слабого основания и слабой кислоты, гидролизуется на порядок медленнее и в меньшей степени, 1 г п123 чем сульфат гидразина — соль слабого основания и сильной кислоты, Замедленное выделение гидразина при распаде соли способствует более полному взаимодействию с выделяющимся при термоотверждении карбамидоформальдегидной смолы формальдегидом, что обуславливает более низкое содержание свободного формальдегида в готовых клееных древесных материалах.

Кроме того, при. температуре выше

100 С.интенсивно протекают реакции конденсации образовавшихся исходных дикарбоновых кислот с гидразином по схеме п HOOD(3)COOH+H NNHq И(ННИОСРСО) ОН

-и,а и с образованием полигидразинов, которые и сами являются хорошими клеящими веществами. Наличие таких реакций исключает выделение в рабочую зону помещения токсичного свободного гидразина вместе с парогазовой смесью, что имеет место в прототипе.

П р M F4 е р 1. Получение дизамещенной соли гидразина и щавелевой кислоты.

В 4-горлый реактор, снабженный мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, загружают 90 г (1 моль) щавелевой кислоты и 100,5 г воды для получения раствора соли 50% концентрации. После растворения кислоты при пе1 ремешивании прикапывают 117,6 r (2 моль из расчета на чистый гидразин) 85% раствора гидразингидрзта в воде. При этом наблюдается разогрев реакционной массы, Скорость прикапывания регулируют так, чтобы температура в реакторе не поднималась выше 30"С. После окончания прикапывания перемешива.от еще 1 ч.

Физико-:-.*. мические константы дизамещенных солей гидразина и дикарбонивых кислот приведены в табл. I.

Пример2. В качестве основы клеевого состава использовались;

- карбамидоформальдегидная смола

КФ-МТУ (ТУ ОП 13-54-21-656-32-89) с с.о, 60 мас.% и содержанием свободного формальдегида 0,08 мас.%.

- меламиноформальдегидн"-s с гола

CtlMC>-4 (ТУ 13-340-85) с со, л.:,2 .:!.

0,5-7,5;

67,2-86,1

Клеевую композицию готовят добавлением в аминоформальдегидную смолу отвердителя и перемешиванием 10 мин.

Рецептуры клеевых составов приведе5 ны в табл. 2.

Образцы на основе древесного материала (порода "дуб") размером 20Х20Х60 мм намазываются клеевым составом, склеиваются крест-накрест и отверждаются в тер10 мошкафу и ри 100 С в течение 1 ч и удельном давлении 0,1 МПа.

Склеейные,обоазыы испытывались на нормальный отрыв. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

15 Пример 3, Изготовление 3-слойной фанеры.

Берутся образцы березового шпона размером 700х360 мм и толщиной 1,4 мм и влажностью 4 мас.$. Намазка осуществля,20 ется вручную с одной стороны. После намазки клея образцы выдерживаются на воздухе

10 мин, собираются в пакет и прессуются в прессе r ри 150 С втечение 310 с при удельном давлении 0,1 МПа.

25 После прессования фанера обрезалась по формату 680х350 мм, вырезались образцы и испытывались по ГОСТ 14231 78.

Содержание свободного формальдегида в фанере определялось по методу "Пер30 форатор".

Коэффициент водостойкости определяется как отношение прочности обоазцов фанеры на скалывание после вымачивания в воде к первоначальной.

35 Физико-механические показатели фанеры приведены в табл. 4, Формула изобретения

Клеевая композиция, включающая аминоформальдегидную смолу, соль гидразина

40 и воду, отличающаяся тем, что, с целью снижения токсичности и повышения водостойкости клееных древесных материалов, она содержит в качестве соли гидразина дизамещенную соль гидразина и,дикарбоно45 вой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас,ч. аминоформальдегидйая смола— 100; дизамещенная соль.

50 гидразина и дикарбоновой кислоты— вода

177212З, Таблица 1

*- Плавится с разложением

Таблица 2. г

Опытные составн

Компонент.! 7 f

Смола КФ-МГУ

I00,0

Смола СЕЯ-4

I00, О

100,0

I,О

I,0

1,456

0,416

3,0

3,0

3,0 д,О 67,2

69,7

70,7 82,6

69,7

69,7 81,6

Хлористы!! аимонЖ

Сульфат гкпраз ива йааик

Продукт 1 табл. 1

Продукт 5 табл. 1

Продукт 6 табл. I

Продукт 7 табл. I

Вода, привносимая в компоэицию со сюлой н отвердителем!

Вазовы!! вариант! По а.с. !— — — — — — — Ф СССР ! I 2 f 2к0779 I0O,O — 100,0

4 5 6

А

I00,О I00,О IO0,O

0,5 3,0:.. 7,5

67,2 69,7 74,2

I00, О

9 1 тО» J

100,0

1772123

Таблица 3

Таблица 4

По а.с.

СССР

1240779.

Базовый ваиант

Показатель

Опытные составы

Предел прочности при скалывании по клеевому слою сухой фанеры, МПа

Предел прочности при скалывании по клеевому слою фанеры после вымачивания в воде 24 часа при 20 С, МПа .Коэффициент водостойкостй

Эмиссия свободного формальдегида из образцов фанеры по методу

"Пе форатор", мг/100 r фанеры

1,82

2,4

2,08

2,12

2,05

2,24

1,68

1,69 f,76

0,705 0,83

0,829

0,785

0,775

12,7

10,4

8,7

7,9

9,1

8,9

Составитель В. Бугрым

Техред М,Моргентал

Корректор H,Tóïèöà i

Редактор Т.Иванова

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

Заказ 3812 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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