 |
Основные компоненты клея. Требования к клеям
|
|
|
|
Длина (ширина) фанеры, мм
| Вид фанеры | Длина (ширина) | ^ Предельные отклонения |
| По ГОСТ 3916.1 | 2440, 2135, 1830, 1525, 1220, 725 | ±5 ±4 |
| По ГОСТ 3916.2 | 2440, 2135, 1830, 1525, 1220, 610 | ±5 ±4 |
Толщина фанеры, мм
| ^ Вид фанеры | Толщина | Шлифованная | Нешлифованная | ||
| Предельное отклонение | Разнотолщинность | ^Предельное отклонение | Разнотолщинность | ||
| По ГОСТ 3916.1 | 3; 4 | 0,0 -0,4 | 0,4 | ±0,3 | 0,5 |
| 5; 6; 8 | +0,1 -0,5 | 0,5 | ±0,4 | 0,6 | |
| 10; 12 | +0,1 -0,6 | 0,6 | ±0,5 | 0,7 | |
| 15; 18 | +0,3 -0,8 | 0,8 | ±0,7 | 0,9 | |
| По ГОСТ 3916.1 | 5,0; 7,0; 8,0 | +0,1 -0,7 | 0,6 | ±0,6 | 0,8 |
| 9,5; 12,5 | +0,1 -0,8 | 0,7 | ±0,7 | 0,9 | |
| 16 | +0,2 -0,9 | 0,9 | ±1,0 | 1,2 | |
| 19 | +0,3 -1,0 | 1,0 | ±1,2 | 1,5 |
Допускаются в партии листы фанеры размерами на 25-30 мм менее установленных в таблице (переобрез) с градацией 25 мм в количестве, согласованном с потребителем. Допускается изготовлять фанеру других размеров, соответствующих техническим характеристикам единичных клеильных прессов.
Листы фанеры должны быть обрезаны под прямым углом. Косина не должна превышать 3 мм на 1000 мм длины кромки. Отклонение от прямолинейности кромок не должно превышать 2 мм на 1000 мм.
Для изготовления фанеры применяют лущеный шпон по ГОСТ 99, для наружных слоев (лицевого и оборотного) - шпон лиственных пород древесины (ГОСТ 3916.1) и хвойных (ГОСТ 3916.2); для внутренних слоев - шпон лиственных и (или) хвойных пород древесины.
^ Предел прочности при скалывании по клеевому слою фанеры
| ^ Вид фанеры | Наименование породы древесины | Предел прочности при скалывании по клеевому слою марок, МПа, не менее | ||
| ФСФ | ФК | ФБА | ||
| После кипячения в течение 1 ч | После вымачивания в воде в течение 24 ч | В сухом состоянии | ||
| По ГОСТ 3916.1 | 1. Береза | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| 2. Ольха, бук, ясень, клен, ильм, дуб | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 3. Липа, осина, тополь | 0,6 | 0,6 | 0,6 | |
| 4. Ель, сосна, пихта, кедр, лиственница | 0,9 | 0,9 | - | |
| По ГОСТ 3916.2 | 1. Ель, сосна, пихта, кедр, лиственница | 0,9 | 0,9 | - |
| 2. Береза | 1,2 | 1,2 | - | |
| 3. Ольха, бук, ясень, клен, ильм, дуб | 1,0 | 1,0 | - | |
| 4. Липа, осина, тополь | 0,6 | 0,6 | - |
Параметр шероховатости Rm фанеры по ГОСТ 7016 не должен быть более, мкм:
|
|
|
по ГОСТ 3916.1 для шлифованной 100, нешлифованной 200;
по ГОСТ 3916.2 для шлифованной 200, нешлифованной 320.
Фанера должна быть сформирована в пакеты массой не более 1500 кг отдельно по породам древесины наружных слоев, маркам, сортам, классу эмиссии, видам обработки поверхности и размерам. Учет фанеры производят в кубических и квадратных метрах. Объем одного листа определяют с точностью до 0,00001 м3, объем партии фанеры - с точностью до 0,01 м3. Площадь листа фанеры учитывают с точностью до 0,01 м2, а площадь листов в партии - с точностью до 0,5 м2.
Основные стадии технологического процесса производства фанеры:
1) подготовка древесины - раскрой, гидро- и термообработка, получение шпона на лущильных станках, его сушка в паровых (до 140°С) или газовых (до 350°С) сушилках, сортировка, удаление дефектных мест и их заделка, склеивание кусков шпона в листы заданного формата;
2) нанесение на лист жидкого связующего (105-145 г на 1 м2 шпона) на так называемом клеенаносящем станке и сборка пакета или прокладка между листами клеевой пленки (бумаги, пропитанной смолой);
3) подпрессовка стопы пакетов в прессе без подогрева и склеивание листов шпона в многоэтажном прессе при 110-150°С и 1,8-2,2 МПа (в некоторых случаях - при более низких температуре или давлении в зависимости от типа связующего и конструкции прессовой установки);
4) охлаждение материала, обрезка кромок и шлифование. Толщина фанеры 1,5-18 мм, формат 1525 3 1525 или 1220 3 2440 мм. Поверхность фанеры может быть облицована строганым шпоном, текстурной бумагой, тонкими листами алюминия или др.
Литература:
1. Кириллов А.Н., Карасев Е.И. Технология фанерного производства. -М., 1974.
|
|
|
2. Куликов В.А. Производство фанеры. - М., 1976.
1. Гомонай М. В. Производство топливных брикетов. Древесное сырье, оборудование, технологии, режимы работы: Монография. - М.: МГУЛ, 2006.
2. Радчук Л.И. Основы конструирования изделий из древесины. Приложения: Учебное пособие. - М.: МГУЛ), 2006.
Классификация клееных материалов.
Основные компоненты клея. Требования к клеям
В последнее время все большую популярность на рынке строительных материалов приобретают изделия из клееной древесины. Рассмотрим их более подробно.
^ 1. Двухслойные и трехслойные клееные балки.
Название данного продукта помогает представить их способ производства, а именно: две доски склеиваются друг с другом. При этом необходимо, чтобы одна из досок была приклеена сердцевиной наружу. И это не случайно, так как именно такая технология склеивания позволяет существенно минимизировать трещины в древесине. Кроме того, в области сердцевины, которая является лицевой стороной склеенной двухслойной балки, меньше всего дефектов, что дает неоспоримое преимущество для продукции в эстетическом смысле. Процесс изготовления трехслойных балок повторяет процесс изготовления двухслойных балок, различие лишь в том, что в этом случае склеиваются не две, а три доски. Процесс изготовления проистекает так же, как и в случае с производством конструкционной древесины, при этом добавляется операция склейки ламелей по пласти и строгание балок. Область применения: рамочные конструкции, каркасные сооружения, стропила, опоры.
^ 2. Многослойная клееная древесина
Многослойная клееная древесина одним своим названием определяет способ производства. Отдельные заготовки (доски) склеиваются по длине и толщине друг с другом. Область применения: навесы, зимние сады, стропила, балочные конструкции, мосты, складские, спортивные и производственные сооружения, опоры, стойки, перила, беседки и галереи.
Производство клееных и несущих деревянных элементов требует не только специальных технических знаний, но и специально оборудованных производственных площадей, специализированных станков и установок, а также мероприятий по контролю за качеством продукции, т.е. экспортироваться и использоваться в строительстве может только исключительно качественно изготовленная продукция.
|
|
|
Способы приготовления разных клеев и правила пользования клеями различны. В 1994 году половина всего мирового производства термореакгивных смол приходилась на формальдегидные смолы. Основными производителями их были США, Япония, Германия, Россия. В России в деревообработке используется примерно 85% выпуска карбамидных смол и только 15% фенолоформальдегидных. Клеи для склеивания древесины подразделяются на три группы: клеи животного происхождения, клеи растительные и клеи из синтетических смол. Животные клеи (коллагеновые) наиболее давно используются для склеивания древесины. Казеиновые и растительные белковые клеи, среди которых основное место занимают клеи из соевых бобов, начали широко применяться в промышленности во время первой мировой войны для склеивания пиломатериалов и шпона в изделиях, к которым не предъявлялись жесткие требования к водостойкости. Клеи природного происхождения продолжают сохранять важное место среди клеев для склеивания древесины. Клеи на основе кровяных белков применяются самостоятельно в сочетании с соевым белком или с небольшой добавкой фенольных смол для производства хвойной фанеры, используемой в нормальных температурно-влажностных условиях. Для бытовых целей и в небольших производственных мастерских используют готовые к употреблению жидкие животные или рыбные клеи. В промышленности применяют также казеиновые клеи, поставляемые в виде порошка.
Синтетические клеи начали применять перед второй мировой войной, но по своему значению они превзошли все прежние виды клеев для склеивания древесины. Фенольные клеи широко применяют в производстве фанеры хвойных пород, предназначаемой для эксплуатации в жестких условиях. Мочевинные клеи широко используют в производстве фанеры лиственных пород для мебели и внутренней отделки помещений. Резорциновые и фенолрезорциновые клеи применяют главным образом для склеивания пиломатериалов в изделиях, которые предназначаются для эксплуатации на открытом воздухе. По дивинил ацетатные эмульсионные клеи используют при изготовлении мебели.
|
|
|
^ 1. Карбамидоформальдегидные смолы и клеи на их основе
Данные смолы впервые были синтезированы в 1929 году. Исходными материалами для них являются карбамид и формальдегид.
^ 2. Меламиновые смолы и клеи на их основе
Меламин (C3H6N6) при реакции с формальдегидом дает более развитую трехмерную структуру, чем с карбамидом. Это обуславливает более высокую прочность и долговечность клеевого соединения. Ввиду дороговизны меламина его используют как добавку к карбамидным смолам. Достаточная водостойкость клеевого соединения достигается при содержании меламина не менее 15-20% от общей массы клея. Отвердитель - хлористый аммоний (0,5-1,0%) или фосфорная кислота. В России промышленное производство меламина отсутствует и предприятия, выпускающие соответствующие смолы (в основном пропиточные), работают на импортном сырье. Мировые цены на меламиноформальдегидные смолы находятся в пределах 1500-1800 $/т.
^ 3. Фенолоформальдегидные смолы и клеи на их основе
Фенолами называют соединения бензольного ряда, в которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами. В зависимости от количества гидроксилов фенолы подразделяются на одно- и многоатомные. К одноатомным относятся фенол, крезол, ксиленол. К двухатомным - резорцин. В нашей стране фенолы в основном получают из нефтепродуктов. Возможно также использование сланцев, каменного угля и древесных отходов.
^ 4. Резорциновые и фенолорезорциновые смолы
Резорцин является двухатомным фенолом C6H4(ОН)2. Это бесцветное или слабо окрашенное кристаллическое вещество со слабым запахом. Температура плавления составляет 118°С, легко растворим в воде и спирте. Наличие двух функциональных групп ОН делает резорцин более высокореакционным веществом, чем обычный одноатомный фенол, что позволяет получать в результате реакции поликонденсации с формальдегидом клеевой шов более плотной объемной структуры с более высокими физико-механическими показателями.
^ 5. Другие термореактивные клеи
К фенольным смолам относятся клеи типа БФ. Это совмещенные бутвар-фенольные клеи. Бутвар (поливинилбутираль) получают конденсацией поливинилового спирта с масляным альдегидом, а затем смешивают спиртовые растворы бутвара и фенолоформальдегидной смолы. Выпускают три марки клея:
Процесс приготовления клея включает перемешивание компонентов непосредственно перед его применением. Клей готовится в заранее определенном количестве, зависящем от его расхода и времени жизнеспособности. Необходимое количество компонентов клея указывается в паспорте клея. Дозирование компонентов выполняется весовым методом, но может использовать и объемный при условии его соответствия весовому. Нужно учитывать, что плотность синтетических смол обычно выше (примерно 1,25 г/см3), чем плотность водного раствора отвердителя (примерно 1,0 г/см3).
|
|
|
В зависимости от объема порции клея, приготовление ее проводится в специальных клеемешалках или в небольших емкостях при помощи ручных устройств на базе электро- и пневмодрелей и гайговертов. Наиболее эффективно использование автоматических смесителей-дозаторов, которые устанавливаются непосредственно у клеенаносящих устройств и готовят небольшие порции клея по мере его расходования.
Перемешивание компонентов клея должно производиться в течение 3-5 минут при скорости вращения устройств 40-60 мин. Температура клея при перемешивании не должна превышать 20°С. Клееприготовительные механизмы должны тщательно очищаться от остатков клея. Очистка может выполняться путем промывки теплой водой. Для термореактивных клеев возможна очистка путем прогрева загрязненных механизмов и емкостей и последующего удаления с них сухих остатков клея. Для прогрева используется специальные камеры, в которых поддерживается температура не ниже 40 °С. Отвердевший термореактивный клей легко отделяется от металлических, стеклянных и пластмассовых поверхностей.
Процесс приготовления клея определяет качество клеевых соединений и должен постоянно находиться под контролем производственной лаборатории контроля качества.
Литература:
1. Кондратьев В.П., Доронин Ю.Г. Водостойкие клеи в деревообработке. - М., 1988. Физико-химические свойства фенолоформальдегидных клеев. Фенолоформальдегидные клеи холодного и горячего отверждения. Преимущества и недостатки фенолоформальдегидных клеев.
Фенолоформальдегидные клеи получают на основе резольных фенолоформальдегидных смол. Хорошими клеящими свойствами обладают клеи с молекулярной массой 300-500. Клеями служат ацетоновые, спиртовые или водные растворы немодифицированных смол и пленки, изготовленные пропиткой волокнистых материалов (например, бумаги из сульфатной целлюлозы) спиртовым раствором смолы. Отверждаются при комнатной температуре под действием сульфокислот или в горячих прессах при 140-150°С. Клеевая прослойка работоспособна до 70-150°С (обычно до 100°С). Применяют для склеивания древесины, фанеры, пенопластов и др. материалов, при изготовлении слоистых конструкций, тары.
К группе фенолоформальдегидных клеев относятся также резорциновые и алкилрезорциновые клеи.
^ Фенолоацетальные клеи выпускают в виде растворов в спиртах, кетонах, смесях спиртов с ароматическими углеводородами или в виде пленок. Применяют для сборки силовых конструкций из металлов, стеклопластиков, керамики и др. материалов в промышленности и быту.
^ Эпоксидные клеи получают на основе эпоксидных смол и продуктов их модификации. Могут содержать отвердитель, наполнитель (порошки металлов, SiO2, Al2O3 и др., волокна, ткани, сетки), эластификаторы (каучуки, термопласты, олигоэфиракрилаты), пластификаторы (фталаты, себацинаты), растворители (спирты, кетоны) реакционноспособные растворители (глицидиловые эфиры).
^ Полиуретановые клеи получают на основе изоцинатов и гидроксилсодержаших соединений, реагирующих с образованием полиуретанов. Могут содержать инициаторы отверждения (вода, спирты, водные растворы солей щелочных металлов и карбоновых кислот), порошкообразные наполнители (ТiO2, ZnO, цемент), растворители (ацетон, спирты, хлорзамещснные углеводороды), добавки полимеров.
^ Карбамидные клеи получают на основе мочевино- и (или) меламино-формальдегидных смол. Могут содержать отвердители (карбоновые или минеральные кислоты), наполнители (активные – мука злаков, крахмал, производные целлюлозы; инертные-древесная мука, гипс), пластификаторы (диэтиленгликоль, резорцин), хлоропреновые латексы, термопласты. Готовят клеи растворением порошкообразных смол в воде с последующим смешением их водных растворов с др. ингредиентами. Отверждаются при комнатной температуре или в горячих прессах при 100-120°С.
^ Кремнийорганические клеи получают на основе кремнийорганических полимеров. Могут содержать: отвердитель (обычно органические пероксиды, амины, щелочи, силазаны), эпоксидные олигомеры, каучуки и др. орг. полимеры, повышающие эластичность и прочность клеевой прослойки, полиорганометаллосилоксаны, улучшающие термостойкость, эластичность и адгезию, наполнитель (асбест, BN, Cr2О3, ZnO и др.), растворитель (этилацетат, спирт, толуол и др.). Отверждаются в течение 2-3 ч при 150-270 оС, с помощью силазанов – при комнатной температуре. Применяют для склеивания металлов, теплостойких неметаллических изделий.
^ Полиэфирные клеи получают на основе ненасыщенных сложных полиэфиров – олигоэфиракрилатов и (или) полиэтиленгликольмалеинатов, олигокарбонатакрилатов. Могут содержать наполнитель (стекловолокно, SiO2, тальк, цемент) – мономеры (стирол, винилацетат, метилметакрилат, акриловая кислота, амиды ненасыщенных карбоновых кислот), полифункциональные соединения (аллиловые эфиры дикарбоновых кислот, триаллилцианурат), эпоксидные смолы, полиизоцианаты, загуститель (насыщенные полиэфиры). Их отверждают в присутствии инициатора, а в некоторых случаях и ускорителя (нафтената Со, третичных аминов). Применяют для склеивания полиэфирных стеклопластиков, термопластов, металлов, древесины, в производстве оптических изделий, мебели, машиностроении.
^ Акрилатные клеи получают на основе мономеров – акрилатов, цианакрилатов, реже их форполимеров и полимеров. Могут содержать наполнители (аэросил, кварцевая мука), пластификаторы (дибутилфталат, трифенилфосфат), модифицирующие добавки (синтетическиме смолы, каучуки, мономеры, например, стирол, винилацетат, акрилонитрил, акриловая кислота, диаллилфталат, глицедилметакрилат). Цианакрилатные клеи содержат также ингибитор полимеризации (гидрохинон). Склеивание происходит при 20-100°С или под действием УФ лучей.
^ Полиимидные клеи получают на основе полиамидокислот, олигоимидокислот, олигоимидов либо исходных соединений для их синтеза, превращающихся при отверждении в полиимиды. Могут содержать наполнители (алюминиевая пудра, асбест, стекловолокно), эластификаторы (каучуки) и термостабилизаторы. Выпускаются в виде вязких растворов. Отверждаются при 150-450°С и давлении 1-1,5 МПа в течение нескольких ч. Применяют в авиац. и космич. технике при сборке силовых конструкций из Ti, Be, легирированных сталей, термостойких неметаллич. материалов, напр, графита, керамики, стеклопластиков.
^ Полиакриловые клеи получают на основе полимеров акрилатов, метакрилатов и их сополимеров. Могут содержать наполнители (аэросил, цемент, мел), пластификаторы, полимеры (нитратцеллюлозы, канифоль, сополимер винилхлорида с винилацетатом). Применяют для склеивания стекол, термопластов, бумаги, тканей, в производстве тары.
^ Полиамидные клеи получают на основе полиамидов. Выпускают в виде жидкостей или твердых материалов (порошки, прутки, пленки и др.). Могут содержать растворители (спирты, вода, фенолы), пластификаторы (глицерин, касторовое масло), наполнители (порошки оксидов металлов, волокна). Применяют в машино- и приборостроении для соединенияметаллов между собой, а также с неметаллами, в производстве бумажной и картонной упаковки, для переплета книг, альбомов.
^ Поливинилацетальные клеи получают на основе поливинилацеталей. Могут содержать пластификаторы, модификаторы, повышающие теплостойкость.
Поливинилацетатные клеи – 25-70%-ные растворы поливинилацетата в спиртах, кетонах, эфирах, метиленхлориде, и его водные дисперсии (содержание полимера 35-60%). Выпускают в виде вязких жидкостей или паст. Обладают хорошев адгезией, дешевы, водные дисперсии негорючи и безвредны. Клеевые прослойки работоспособны до 40°С, топливо-, масло- и атмосферостойки, но имеют низкую водостойкость.
^ Поливинилхлоридные клеи получают на основеПВХ, хлорированного ПВХ или сополимеров винилхлорида с винилацетатом и др. мономерами. Выпускают в виде растворов в кетонах, хлорирированных углеводородах, эфирах, ТГФ или дисперсии в пластификаторах (пластизольные клеи). Концентрация клеев-растворов составляет 10-30%, пластизольных клеев – не менее 90%.
^ Полиолефиновые клеи получают на основе гомо- и сополимеров этилена или полиизобутилена. Выпускают в виде гранул, пленок, лент, шнуров, порошка, волокон, а полизобутиленовый клей – в виде растворов в бензине). Полиэтиленовыми клеями соединяют по технологии склеивания клеями-расплавами при 200-210°С, полиизобутиленовыми по технологии склеивания контактными клеями. Наибольшее распространение получили клеи на основе сополимеров этилена с винилацетатом (склеивают при 110-140 °С в течение 15 сек).
^ Полиэфирные клеи получают на основе насыщенных сложных полиэфиров, например, продуктов взаимодействия этиленгликоля и бутиленгликоля с терефталевой, себациновой, орто- фталевой кислотами. Склеивают по технологии склеивания клеями-расплавами. Клеевые прослойки водо- и атмосферостойки, работоспособны от - 60 до + 150 °С. Применяют для склеивания пленок и тканей п полиэтилентерефталата, а также других термопластов.
При склеивании древесины применяют резольные смолы горячего и холодного отверждения (табл. 2).
Таблица 2
^ Рецепты фенольных клеев горячего отверждения
| Компонент | Рецепт 1 | Рецепт 2 |
| Смола СФЖ-3014, −3013 Комбинированный отвердитель В том числе: двухромовокислый калий двухромовокислый натрий карбамид | 100 15-20 2-3 2-3 | 100 6-8 2-3 2-3 |
| Время отверждения: при 100°С при 20°С | 37-45с 8-12ч | 30-35с 8-12ч |
Смолы горячего отверждения имеют повышенную щелочность и непригодны для холодного склеивания. При горячем склеивании фенольными смолами отвердитель не требуется. Катализатором реакции является высокая температура, и понятия клей и смола здесь идентичны. При холодном склеивании отвердителем являются сульфонафтеновые кислоты (так называемый «контакт Петрова») в количестве до 20 % и более. Однако по экологическим соображениям выпуск сульфонафтеновых кислот в последнее время прекращен и на смену им выпускается для этих целей диэтиленбензосульфокислоты (БСК).
Преимущества фенольных смол по сравнению с карбамидными - высокая водо- и атмосферостойкость клеевых соединений. Недостатки клеев - более высокая цена, малая скорость отверждения, более высокая токсичность. Клей дает темный клеевой шов, имеется опасность кислотного повреждения древесных волокон, некоторые марки клеев требуют подсушки после нанесения. Фенольные смолы применяются в основном для производства водостойкой фанеры горячим способом, а также для пропитки шпона в производстве бакелизированной фанеры и древесно-слоистых пластиков.
Клеи из синтетических смол по сравнению с другими видами клеев обладают рядом существенных технических и экономических преимуществ:
1) клеи абсолютно водостойки и грибостойки;
2) склеивание получается более прочным;
3) способы приготовления клея просты по выполнению и непродолжительны по времени;
4) режимы склеивания несложны и почти стандартно одинаковы;
5) выдержки перед запрессовкой могут быть довольно длительными;
6) выдержка под прессом требует немного времени, а при подогревании запрессованного материала она может быть еще уменьшена;
7) выдержка склеенного материала после запрессовки сравнительно невелика и нужна только для полного схватывания клея; увлажнения древесины по клеевому шву при склеивании не происходит или оно очень незначительно;
Однако клеи из синтетических смол имеют недостатки:
1) мала рабочая жизнеспособность большинства клеев (некоторое увеличение жизнеспособности клея достигается его охлаждением в процессе приготовления и при работе с ним);
2) при склеивании некоторыми смоляными клеями необходимо применять высокую температуру (до 160°) и довольно высокое давление;
3) некоторые клеи обратимы, т.е. обладают свойством размягчаться и даже плавиться при нагревании (обратимость смоляных клеев уменьшают введением в их состав отвердителей - керосинового контакта Петрова, щавелевой кислоты),
4) водоупорность карбамидных клеев уменьшается под действием горячей воды;
5) смоляные клеи токсичны (ядовиты).
Несмотря на перечисленные недостатки, синтетические клеи, обладающие многими весьма ценными свойствами, несомненно, будут применяться в столярном производстве все шире и шире. В этом отношении большое значение имеет продолжающееся совершенствование существующих синтетических клеев, а также изобретение новых.
Модификация фенолоформальдегидных смол возможна с помощью следующих добавок:
а) Синтетический каучук. Для смол СФЖ - 3013-3014, применяемых для производства водостойкой фанеры из древесины хвойных пород, добавка составляет до 7 м. ч. каучука, который хорошо стабилизирует вязкость клея и дает хорошее качество холодной подпрессовки и горячего склеивания.
б) Лигнинная мука. Применяют муку помола 140 с насыпной плотностью 300-400 кг/м3 в количестве до 5 м. ч.
в) Жидкие и твердые лигносулыронаты. Могут заменить до 20% фенола при производстве фенольных смол.
Помимо однокомпонентных (то есть без отвердителя) фенольных клеев горячего отверждения, находят применение клеи с отвердителями, которые повышают степень поликонденсации связующих и сокращают цикл прессования. Для смол СФЖ-3014, СФЖ-Н, Экстер-417 и Экстер-442 можно использовать углекислый калий (К2СО3) в виде 50%-ного раствора или комбинированный отвердитель (КО), который готовят путем растворения двухромовокислого калия или натрия в воде, нагретой до 60 С. Туда же загружают карбамид до полного растворения.
Аналогичную роль играет и модифицирующе-отверждающая добавка - смола РМ-1 с комбинированным отвердителем в соотношении (75...90): (10...25) в количестве до 5 м. ч. Среди наполнителей для фенольных смол горячего отверждения используется мел (3-12 м. ч.), древесная или пшеничная мука (3-6 м. ч.), карбоксиметилцеллюлоза (3-6 м. ч.), уротропин (3,5 м. ч.). Мел и древесная мука придают клею нужную вязкость, пшеничная мука-необходимую липкость и повышение качества клеевого шва.
Литература:
1. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров. – М.: Наука, 1960.
2. Петров Г.С. Технология синтетических смол и пластических масс. - 1976.
3. Мовсисян Г.В. Справочник по клеям. – Л.: Химия, 1980.
Резорцинформальдегидные клеи, пленочные клеи
Резорцин является двухатомным фенолом C6H4(ОН)2. Это бесцветное или слабо окрашенное кристаллическое вещество со слабым запахом. Температура плавления составляет 118°С, легко растворим в воде и спирте. Наличие двух функциональных групп ОН делает резорцин более высокореакционным веществом, чем обычный одноатомный фенол, что позволяет получать в результате реакции поликонденсации с формальдегидом клеевой шов более плотной объемной структуры с более высокими физико-механическими показателями.
Чистые резорциноформальдегидные смолы являются термопластичными. Их основное преимущество перед фенольными заключается в том, что они отверждаются в щелочной среде и имеют более высокую концентрацию (60-65%). При холодном склеивании отвердителем является параформальдегид (параформ) - (СН2О)п, добавка которого создает избыток формальдегида и делает смолу термореактивной. К таким смолам относится ФР-12, используемая для клееных деревянных конструкций и удобная для склеивания в поле ТВЧ. Однако эта смола очень дорога ввиду дефицитности резорцина (примерно в 8 раз дороже фенольных смол).
Фенолорезорциновые и фенолоалкилрезорциновые смолы также отверждаются параформом и по качеству не уступают резорциновым клеям. Сюда относятся смолы марок ФРФ-50 и ДФК-14 с содержанием резорцина до 50%. Смола ФРФ-50 содержит мало свободного фенола и вовсе не содержит горючих растворителей. Срок хранения смол - до 6 месяцев. ДФК-14 несколько уступает по прочности, но в остальном имеет те же области применения - склеивание деталей строительных конструкций из хвойной древесины холодным или теплым способом.
Клеи данного типа отверждаются с выделением тепла, поэтому клееприготовительное оборудование должно иметь систему охлаждения. Жизнеспособность клеев при температуре 20°С составляет всего 1,5 часа.
Алкилрезорциновые смолы марок ФР-100 или ДФК-1АМ получают при термическом разложении горючих сланцев (разработчик - Таллиннский политехнический институт). Они вдвое дешевле резорциновых клеев и полностью обеспечены сырьевой базой. Срок хранения - в 3 раза выше, чем у фенольных смол. Новая технология синтеза позволяет получать смолу ФР-100 с концентрацией до 58,6% и содержанием свободного формальдегида не более 0,12%. Кислотность (рН) среды составляет около 8, жизнеспособность клея-2 часа 45 минут, прочность при скалывании до 7,4 МПа.
Отвердитель (параформ) поставляют в виде порошка с добавкой древесной муки (до 15%). Древесная мука является наполнителем, который повышает эластичность клеевого шва, предотвращает комкование параформа и способствует появлению тикстропного эффекта, то есть способности клея удерживаться на вертикальной поверхности.
ФАРФ-60 - смола новолачного типа, продукт поликонденсации метшюльных производных фенола и алкилрезорциновой фракции на основе параформальде-гида. Представляет собой однородную жидкость темно-коричневого цвета. Поставляется вместе с отвердителем (пылевидный порошок серовато-белого цвета) в соотношении смола: отвердитель 100:12. Клей применяется для склеивания фанеры и древесины в поле токов высокой частоты.
ФР-12 - смола новолачного типа, продукт конденсации резорцина с формальдегидом. Представляет собой однородную прозрачную жидкость от красноватого до темно-коричневого цвета. Отвердитель - на основе параформальдегида. Компоненты поставляются комплектно в соотношении смола: отвердитель 100:13,5. Клей применяется для склеивания древесины и других материалов при комнатной температуре и при нагреве до 120°С.
ФР-100 - продукт конденсации алкилрезорциновой фракции с формальдегидом и ФРФ-50К - продукт конденсации метилолфенолов с резорцином. Поставляются вместе с отвердителем на основе параформальдегида. в соотношении смола: отвердитель 100:13,5. Клей применяется для склеивания древесины и других материалов при комнатной температуре.
^ Пленочный клей состоит из бумажной ленты, пропитанной фенольноформальдегидной смолой. Толщина бумаги 0,03-0,04 мм, вес листа размером 1 м2 - 20-22 г. Пленка выпускается в рулонах шириной 1570 мм и более известна под наименованием бакелитовой пленки, бакелитового клея.
Клеевую пленку закладывают между склеиваемыми поверхностями древесины. Склеивание происходит при нагревании клеевого шва до 145-150° и давлении в 20-25 кг/см2. Клеевой шов отличается высокой прочностью, водоупорностью и абсолютной грибостойкостью. Фенольноформальдегидная клеевая пленка образует шов темного цвета.
За последнее время разработаны способы изготовления клеевых пленок из карбамидных и водорастворимых смол. Карбамидные пленочные клеи образуют бесцветный (незаметный) клеевой шов.
Литература:
1. Мовсисян Г.В. Справочник по клеям. – Л.: Химия, 1980.
^
|
|
|
