82. Карбамидоформальдегидные и фенолоформальдегидные смолы. Основные свойства. Применение. Марки. Характеристики стадий отверждения. Достоинства и недостатки клеевых соединений на основе данных смол.
Карбомидоформаоьдегидные смолы
Карбамид (мочевина) – CO(NH2)2, амид угольной кислоты. Это белое кристаллическое вещество с плотностью 1,33 г/см3 и температурой плавления 130-135 °С, хорошо растворимый в воде.
Формальдегид НСОН является простейшим альдегидом. Это активное химическое вещество представляет собой бесцветный газ с резким запахом. В промьппленности используется 40%-ный водный раствор формальдегида, называемый формалином и применяемый также для дезинфекции, протравливания семян и т.п.
Реакция мочевины с формальдегидом идет сначала в слабо щелочной и кислой среде, получаются растворимые в воде продукты, которые затем в более кислой среде переходят в смолообразные вещества. Соотношение исходных компонентов мочевина - формальдегид находится в пределах 1:1,5 -1:2,0. С увеличением доли формальдегида уменьшается опасность желатинизации смолы, но возрастает ее токсичность.
КФ-смолы представляют собой сиропообразные жидкости с концентрацией 65-70% после отгонки воды под вакуумом. Данные смолы являются наиболее распространенными в деревообрабатывающей промышленности. Широкое применение таких смол и клеев на их основе обусловлено рядом пре имушесгв: высокая скорость отверждения, низкая стоимость клеев, высокая прочность клеевого шва, слабый запах и бесцветность клея.
К недостаткам КФ-клеев следует отнести в первую очередь их ограниченную водостойкость и теплостойкость в пределах температур от -40 до + 60 °С, наличие токсичного компонента - свободного формальдегида, значительную усадку клея, плохое зазорозаполнение и повышенную коррозионную опасность клеев. Эти недостатки обуславливают и область применения соответствующей клееной продукции - только в комнатных или защищенных от атмосферных воздействий условиях.
ГОСТ 14231-88 выделяет 4 марки:
КФ-О малотоксичный с содержанием свободного формальдегида до 25%
КФ-Б быстроотверждающиеся. Для облицовывания в одноэтажных короткотактовых прессах.
КФ-Ж- с повышенной жизнеспособностью
КФ-БЖ быстроотверждающая, с повышенной жизнеспособностью
Меламиновые смолы
Смолы представляют собой однородные суспензии от белого до светло-коричневого цвета, без посторонних включений. Они имеют полную смешиваемость с водой в соотношении по объему 1:2. При хранении допускается увеличение их нормальной вязкости.
Смолы должны применять не ранее, чем через 24 часа после изготовления. Холодное и горячее отверждение в зависимости от отверждения. Горячее – хлористый аммоний NH4CL-20% РАСТВОР 0,5-1,0. Холодное – слабые кислоты (СООН)2 – 5-10.м.ч. в виде 10% раствора.
Стадии отверждения КФС. КФС получают поликонденсацией карбомида и формальдегида, она протекает в несколько стадий 1 образование метилольных производных при взаимодействии К и Ф в нейтральной или слабощелочной средею
H2N-CO-NH2+CH2O=H2N-CO-NH*CH2O
H2N-CO-NH2+2CH2O=HOCH2*NH-CO-NHCH2OH
2 Поликонденсация метилольных соединений между собой и с карбамидом в слабощелочной среде, сопровождается выделением воды и формальдегида с образованием метилольных (-СН2-ОСН2-) и демитилэфирных связей (-СН2-ОСН2-)
Фенолоформальдегидные смолы
Фенолами С6Н5ОН 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. Фенол – бесцветное кристаллическое вещество с tпл=43С
При реакции фенола с формальдегидом могут быть получены как термопластичные, так и термореактивные смолы в зависимости от соотношения исходных компонентов. При соотношении фенол-формальдегид в пределах 1:1 - 1:2 получают термореактивные смолы, при избытке фенола - термопластичные.
Реакция поликонденсации протекает в 3 стадии: А Резол. Строение молекулы – линейное, молекулярная масс – 700-1000. Продукт хорошо растворим, при нагревании плавится. В резитол – промежуточная стадия. Молекулы имеют пространственную структуру, продукт нерастворим, а только набухает в органических растворителях. При нагреве только размегчается. С резит – заключительная стадия. Продукт – твердое тело, высокой прочности и твердости
Преимущества фенольных смол по сравнению с карбамидными -мысокая 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.
Применение: производство водостойкой фанеры горячим способом, пропитка шпона в производстве баккелизированной фанеры и ДСП.
