Клеевая композиция

 

Сущность изобретения: включает аминоформальдегидную смолу 51.65-58,16%, отвердитель 0.52-0.58%, продукт переэтерификации тетраэтоксисилана или его частичных гидролизатов алканоламинами при соотношении 0,5-1,0 моль моноили диэтанол(пропанол)амина на 1 моль этоксигрупп алкоксильного соединения кремния 0,27- 2,75%, воду 38,07-44,93% и этанол 0,27- 2,75%. Композицию получают смешением этанольного раствора продукта переэтерификации и водного раствора смолы с отвердитеяем. Прочность склеивания дубовых образцов на нормальный отрыв - до 6,8 МПа и до 6,2 МПа после выдержки в воде при 20°С в течение 24 ч, прочность древесно-стружечных плит на изгиб - до 26,4 МПа. 3 табл. + fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 09 J 161/24

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841725/05 (22) 22.06.90 (46) 23.10;92. Ьюл. М 39 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.З.Дзержинского и Украинское научно-производственное деревообрабатывающее обьединение (72) Н.Я;Кузьменко, Ю.Г,Смолянинов, В.В.Ьугрым, Е.И.Скорый, В.Ф.Мазур и

Е.Е.Забнева (56) Темкина P.З., Синтетические клеи в деревообработке,— M.: Лесная промышленность, 1971, с. 193-195.

Шварцман Г.H. Производство древесно-стружечных плит.— M.: Лесная промышленность, 1977, с. 168.

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

Известна клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидного связующего, связующая мочевиноформальдегидную смолу и отвердитель, которая нашла применение в производстве древесно-стружечных плит.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является клеевая композиция, содержащая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель — хлористый аммоний, нашедшая широкое. Ж 1770342 А1 (543 КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Сущность изобретения: включает аминоформальдегидную смолу 51,65 — 58,16%, отвердитель 0,52-0,58%, продукт переэтерификации тетраэтоксисилана или его частичных гидролиэатов алканоламинами при соотношении 0,5-1,0 моль моно- или диэтанол(пропанол)амина на 1 моль этоксигрупп алкоксильного соединения кремния 0,272,75%, воду 38,07-44,93% и этанол 0,272,75%. Композицию получают смешением этанольного раствора продукта переэтерификации и водного раствора смолы с отвердителем. Прочность склеивания дубовых образцов на нормальный отрыв — до 6,8 МПа и до 6,2 МПа после выдержки в воде при 20 С в течение 24 ч, прочность древесно-стружечных плит на изгиб — до 26,4 МПа. 3 табл. применение при изготовлении древесностружечных плит. 4

Недостатком известных клеевых компо.зиций являются низкие прочностные свойства материалов на их основе.

Целью изобретения является повышение прочности свойств изделий на основе клеевых композиций: повышение прочности клеевых изделий на 26-70% в сухом состоянии и на 31-103 после вымачивания д в воде, повышение на 10-3?% прочности на изгиб получаемых древесно-стружечных плит..

Поставленная цель достигается тем, что в клеевую композицию по прототипу, BKllloчающую карбамидоформальдегидную GMO лу и отвердитель - хлористый аммоний, дополнительно вводится йродукт переэтерификации тетраалкоксисилана или его час1770342 тичных гидролизатов моно- или диалканоламинами, полученный при соотношении 0,5—

1 моль алканоламина на 1 моль алкоксильного соединения кремния, Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример 1, Получение тетра(аминоэтокси)емйат<а — продукта переэтерификации тетраэтоксисилана моноэтаноламином при соотношении на 1 этоксигруппу 1 моль моноэтйноланина, В четырехгорлый реактор, снабженный мешалкой, термометром, капельной воронкой и прямым холодильником, загружают

208,3 г (1 моль) тетраэтоксисилана и 244,32

r (4 моль) моноэтаноламина и 0,5 г (0,15 моль) катализатора реакции переэтерификации — тетрабутоксититана. Смесь при перемешивании нагревают до температуры

195оС и осуществляют отгон этилового спирта, После прекращения выделения спирта смесь вакуумируют при температуре 120140 С и давлении 1 мм рт,ст. 2-3 ч до постоянной массы. После охлаждения в реакторе получено 269,1 г (выход 98,7 О) целевого и роду кта.

Остальные продукты синтезированы llo аналогичной методике, Их физико-химические константы приведены в табл. 1.

Пример 2. Клеевую композицию готовят добавлением в аминоформальдегидную смолу 207 водного раствора хлористого аммония и этанольного раствора кремнийорганического соединения и перемешиванием в течение 5-10 мин. Рецептуры клеевых составов приведены в табл. 2.

Образцы на основе древесного материала (породы "дуб") размером 20 х 20 х 60 мм, предварительно проклеенные клеевым составом, склеивают "крест-накрест" и отверждают при температуре 100 С и давлении

0,1 МПа в течение 60 мин. Склеенные образцы через сутки испытывают íà paBHoMGpный .отрыв. Часть склеенных образцов предварительно выдерживают в воде при

20 С в течение суток и испытывают на равномерный отрыв.

0,27-2,75

38,07-44,93

0,27-2,75, Результаты испытаний приведены в табл, 3, Пример 3. Изготовление древесностружечных плит (ДСтП).

5 Приготовленные клеевые композиции (связующее) состава, указанного в табл. 2, разбавляли водой до рабочей концентрации

55 мас.% и смешивали в лабораторном смесителе с древесным наполнителем в тече10 ние 6-10 мин.

В качестве древесного наполнителя использовали стружку хвойных пород фракции 10/5 с влажностью 4 мас,%, Количество связующего составляет 12

15 мас. j„на сухое вещество от массы древесного наполнителя.

Из полученной древесно-клеевой массы формируют пакет однослойной плиты размером 40 х 40 см (исходя из толщины гото20 вой плиты 16 мм и расчетной плотности 700 кг/м ), проводят его подпрессовку и прессуз ют древесностру>кечную плиту при температуре 170 С и удельном давлении 2,2 МПа в течение 7,5 мин.

25 Испытания готовых древесностружечных плит выполняют по ГОСТ 10632-88 через сутки после прессования; Их физико-механические свойства приведены в табл. 3.

30 Формула изобретения

Клеевая композиция. включающая аминоформальдегидную смолу, отвердитель и воду. отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности иэделия на ее осно35 ве, она дополнительно содержит этанол и продукт переэтерификации тетраэтаксисилана или его частичных гидролизатов алканоламинами при соотношении 0,5 — 1,0 моль моно- или диэтанол(пропанол)амина на 1

40 моль этоксигрупп алкоксильного соединения кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: аминоформальдегидная смола 51,65 — 58,16

45 отвердитель 0,52 — 0,58 указанный продукт переэтерификации вода этанол

1770342 о О

D

CO

t»3

Ю

ОЪ

СО о

СЧ

С Ъ

О м

A.О о

О\

Ъ о с"4

lCl

Cl

С»!

CO

С Ъ о о

СЪ

43

С Ъ

С Ъ

СЪ сО

С Ъ

Ю

Ю

«» с 4

D и Ъ о о

С

С Ъ

Ю о

ОЪ

1

1

Ф

1

1

1 о

»О

СЭ

1О

СЪ«

С»

СЪ

Ъ о

О\

D о

»

D м

ЪО о сО

ОО

> к

ОЭ

X

О« о о

lh

Ф

ОЪ

О

ОЪ

Ю

С4

Ю х

X сб

О«

У

Z а о

z

5 а х.М Ю О о

М

lO l0 о

lh

l»

О»

ЭО

»ЧФЪ о

«

ОЭ

М

04

lh

Р» u

i0

Ф а

lCl

10 х в

О о

lQ

У

ОО

И

Ю

Е

О С

» сО и. 4 са

Ю

О д с4

С4 о л

CO

0Ю

С4 х

ОЪ х

lO о. 1 сл

М

Ю

»«

Сч

° О о

О

l0

ОЪ и"

«Ъ

С

Я х

О

С0 о

X з

Е

ОЪ л

А

С о

С

z

Z

Iо

Z о х

Ю

Э»

С Ъ о

С с4

С.Ъ

D о О ь

С \

ОЪ

С4

О

ОО м

СЧ

ОО м

ОЪ

Э

О4

С4

С

С Ъ ("Ъ о

О4

ОЪ

О О

Ю

О4

С" Ъ

С Э

С4

Э» м

CO

О

СЧ с Ъ

Ch

О л сб сГ

Сб

О4

С

Ю

ОЪ

О>

I

Ф !

I

1

I б

Э

Ф

I

1

I .1 l

I

1

I

1

I

1

1

1 б

I !

С Ъ

ОЪ

14 сб о х

С

Х с»б о

СЪ

ОО

С 4

43 Sg

Z X

0I С0

СО

О СО м

ОЪ

О4 о

ОЭ

Y

О« сб

X

z х

1 о

X е о с 4 с

ОЪ о

С4

ОЪ

СЪ О .О о

Ill

О

О о

СЧ

О

0 о

0h сСЪ мЪ

О

С Ъ .0

Ch

СО

ОЪ

CO

С»

О\

С Ъ

СО сэ В

« о

ОС4 х о

ЪО

1 Ъ

С4

lh

l»

Ъ

l4 е4 х и о

<о л

СО о с4 х и

СФ

С о

С4 х

v о

° л

СО х х

С4 х и

« х съ

С4 х и

Ю

»л

ОЪ х

С4 х и о

ОЪ

С

Ю

° л СО

И

«54 о

О4 х о о

ССЭ х

О о

Еп о

О о

° л

ССЪ

Ill

Ю.Ф 1 СО

Ф I ! t

I 1 I

I I 1

f04? 1 1

I ° Ф Е 1 !

С!3 3

1 СО Ф 1

1$. I

1 1 Э

1 1 3

ФО I х Ф о

30« I I

1 Ц 1 1

fu

I X I 1

1 X 1

lZ 1.4 1 !

СО t ОЪ б

t I

l 1

Ф 1 ! 1

1 1

1 I

1 !

1 Ф

Ф

Э

I

1

I

1

l б

1

I

1

1

I I

I I 1

1 ° 1

«аО I a I

I ° I I

Фо —

I СО Ф 1

Ф X I 1

l 3 !

ot v!

I Х б I

10) Ф вЂ” — 4

Itt 1 3

Фз 1 3

I!0 1 л t

l »Х 1 CO Э

1 1 I

3 1

1 1

10 1

t« lf

Ф "О 1

1 ° I

I ! 3

I 3

«0 Э

3««3

1 Д (I

1 1

1 I

I 1

Э

1 1

t ccaO t

10 ° 1

ФЭС V

ФБ СО l

I CO X б

1 1

1 I

1 I

1 3

1 3

t I

1 СО f

I C 1

ФЛ

I Z 1

1 О. 1

ЭО 1

ФЕ б 1

Ф CC 1

f0« 1

I Z t

f a 1

3 Л 1

1 I- I

1 ЪС I

ФЛ

1а

1«» 1

IС Э I

I0 IC СЭ

Z COO

err

T СО ОX

ozx

И

l у х

u v о о ю о б

CO ю о

«М х х

v u с4 с 4 х

u v Ъ. / з х О

ОО

ОЪ

ССЪ х а

/g

o u

Ч 44 х

v o ю о

177ОЗаг

LA ъО

О

LA I л ьО л

CV

-э

CV и л

00 ь/\ л

CV 1

1 1 1

ОЪ л

LA

h4

О1 л

0О м

LA л

LA л л

CV 1! l

1 1 !

3 л м а

CV ° о л

LA л м

0О

МЪ л

° ) I I

00 л

О

01 м ьО

LA л о

2l

Ф

Cff

3о о о

Q з

I»

З

C о

О о

0О л л

43Ъ м

ЧЭ

Щ л

I CO

Ю л

l - 1! I ьО

CV л ьО

0О л л

ОЪ м

lo о о х л

Э

Э с

Х ьО

3/1 л о

CO л л

l 1 м

С) л

LA

34Ъ

СМ

ОЪ л

00 м

34 !

4\ л о

34\ л л

I I

0О

LA л о

C7L

4Ч л о

I I л

3 - Ф л Ц.ь ф л

CO

ОЪ л!

° 44! )

l 3

) 1 ! )Ч

I 1

3 1

I 1

I 1

1 °

1

lo

)о а

00 л

-4Г

CV л

0О

МЪ

LA л а

1 I 1

l f о

Э la cft

Х Y

X о х

Z Х

X Q а у

C X

° Cg с о а о

Щ >Я

l X б) Z

Э

Ф д Р

C)

X о э о с

Э

% 3"

Cft и

X c3;

X a

U Э о а

Z 1CO O с

-о э с сЙ

Ю

CO

fX

)

Й

f»

Cl о с

X

Q с

1»

Cft е с

:Ь

° О

o o

О О»

О О

Э

Z о

С

X о

ЛЕ

1 в гл о

Cft CO

С 3g Lt

С.) 3- lY Y

:>ь о о

0С с с=

1 1

) I

I I ! I

I I

С7 1

I л»

1 I

1 «3

1 1 !

I 1

I CFL I

I I

1 1

I 1

I I ! 1

I 1

1 1

I 1

100 1

l ! — — 1

) I ! I

t 1

3 I

)л!

I 1

II

1 1

I 1

1 1

I I

l cO t !

1 I

1- — 4

1 I

1 I

I I

1 LA

I I

I 1

3 1

I I

) 1

1 1

f Ф 1

I I

) 1 — 3!

I 1

I l

1 1 м ! 1 л

° 1

I ) ) I I 1

)О )О )О )О. LO с

Эь Ф Ю

)ьО аО

3- 3- )Х Y Y ь ь >ь о о о а а а а с= t=

f

СО 1 а 1 л

С 4 1

1

I а л л

CV ) 1

ОО 1

LA l л г»

1

О I

I л

О» 1!

О 3

I л

° ) 1

О 1 л л

° ) I

1 а л л ) CV 1!

ОЪ I

4 4 I л

О I

l

I I

I!

1 I

I

I

1

1

1

I

10

1770342 таблица3

Физико-механические свойства клеевых соединений и древеснострумечных плит

Прототип

1 Х

Показатели

Опытные составы

У 1

4.30

4,20 3,80 6,20 3,30 5,70

ДьД 4 20

3,19 3,90

669 563

19,8 22,4

Рстп

Плотность, кг/мз

19,3 16,8 18,9 18,3 17,2

16,8 14,9

- в числителе - данные по прочности образцов на нормальный отрыв через сутки после отвермдения, в знаменателе - данные по прочности склееных образцов на нормальный отрыв после выначивания в воде при 20 С в течение суток

Составитель В.Бугрым

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор 3.Салко

Редактор Т.Иванова

Заказ 3712 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

Прочность клеевых соединений на номальный отрыв, МПа

Прочность на изгиб,йПа

Водоразбухание за 24 ч при 20 С в воде, Ф

290 460

4 4

2,25 3,80

670 678

l7, 19,2

2 60

3,44

651

19,8

661 679

22,9 26,4