Способ склеивания древесных материалов
Владельцы патента RU 2446044:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)
Изобретение относится к технологии получения клеевых соединений и может быть использовано в строительной и деревообрабатывающей промышленности при изготовлении клееных материалов. Способ склеивания древесных материалов включает нанесение синтетического клея, содержащего кислотный отвердитель, на склеиваемые поверхности, соединение склеиваемых поверхностей до полного отверждения. В качестве кислотного отвердителя используют отход производства, содержащий не менее 80% малеиновой кислоты в количестве от 0,5 до 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. карбамидоформальдегидной смолы. Использование в качестве отвердителя малеиновой кислоты для склеивания древесных материалов позволяет повысить прочностные показатели клеевых соединений и утилизировать отход химического производства. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к технологии получения клеевых соединений и может быть использовано в строительной и деревообрабатывающей промышленности при изготовлении клееных материалов.
Наиболее близким по своей сущности является способ склеивания древесных материалов, где в качестве клеевой основы используется карбамидоформальдегидная смола в сочетании с щавелевой кислотой - отвердителем, применяемым для холодного отверждения (Доронин Ю.Г., Мирошниченко С.Н., Свиткина М.М. Синтетические смолы в деревообработке. М.: Лесная промышленность. 1987. - 222 с.).
Однако клеевые соединения, полученные данным способом, не обладают в полной мере требуемым комплексом свойств и, в частности, имеют недостаточную прочность.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является улучшение прочностных показателей клеевых соединений и использование отхода химического производства.
Поставленная задача достигается тем, что в способе склеивания древесных материалов, включающем нанесение синтетического клея, содержащего кислотный отвердитель, на склеиваемые поверхности, соединение склеиваемых поверхностей до полного отверждения, новым является то, что в качестве кислотного отвердителя используют отход производства, содержащий не менее 80% малеиновой кислоты в количестве от 0,5 до 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. карбамидоформальдегидной смолы.
Использование в качестве отвердителя отхода химического производства, содержащего не менее 80% малеиновой кислоты, для склеивания древесных материалов позволяет повысить прочностные показатели клеевых соединений и утилизировать отход, который и до настоящего времени не находит своего применения и загрязняет окружающую среду. Отход химического производства, используемый в качестве отвердителя холодного отверждения, обладает следующими показателями: плотность при 40°С - 1,11 г/см3; массовая доля малеиновой кислоты - 34,5%; массовая доля цитраконовой кислоты - 1,76%; массовая доля фталевой кислоты - 2,78%; массовая доля бензойной кислоты - 1,72%; массовая доля фталида - 0,34%; массовая доля о-толуиловой кислоты - 0,024%; общая кислотность в пересчете на малеиновую кислоту - 362 г/л.
Склеивание древесных материалов осуществляют следующим образом.
На поверхность деталей из древесных материалов наносят слой клея, расход которого составляет 180-250 г/м2, соединяют склеиваемые поверхности, помещают в пресс под давлением 0,03 МПа и выдерживают в течение 240 минут. Испытания на прочность проводили на разрывной машине МИ-20.
Для лучшего понимания данного процесса ниже приводится пример.
Пример
На поверхность образцов из дуба наносили карбамидоформальдегидную смолу, содержащую в качестве кислотного отвердителя холодного отверждения отход химического производства, содержащий малеиновую кислоту в количестве не менее 80% в количестве от 0,3 до 3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. карбамидоформальдегидной смолы. Расход клея составлял 180-190 г/м2. Температура отверждения 20±2°С. Испытания на прочность склеенного материала проводили на разрывной машине МИ-20. Влияние содержания отвердителя на время желатинизации (ГОСТ 14231-88) и прочность при скалывании, определяемую по ГОСТ 15613.1-84, приведено в таблице.
На основе полученных данных можно сделать вывод, что наилучшие результаты достигаются при использовании в качестве кислотного отвердителя холодного отверждения отхода химического производства, содержащего не менее 80% малеиновой кислоты при содержании его в клеевом композите в количестве от 0,5 до 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. карбамидоформальдегидной смолы. Важно также отметить, что в случае применения отхода химического производства, содержащего не менее 80% малеиновой кислоты, увеличивается время желатинизации в заявляемом интервале. Это является важным показателем, так как смола после введения в нее отвердителя сохраняет большую жизнеспособность. Кроме того, использование в качестве отвердителя отхода химического производства позволяет решить вопросы экологического характера, т.е. использовать отход производства, который до настоящего времени не находил своего применения.
| Влияние содержания отвердителя на время желатинизации и прочность при скалывании | ||||
| Содержание отвердителя, мас.ч. на 100 мас.ч. смолы | Прочность при скалывании, МПа | Время желатинизации, мин | ||
| Щавелевая кислота | Отход производства | Щавелевая кислота | Отход производства | |
| 0,3 | 6,5 | 10,2 | 102 | 111 |
| 0,5 | 8,3 | 11,7 | 66 | 78 |
| 0,7 | 9,9 | 12,3 | 29 | 34 |
| 1,0 | 10,8 | 12,9 | 19 | 21 |
| 2,0 | 10,6 | 12,4 | 8,25 | 11 |
| 3,0 | 8,8 | 11,0 | 1,75 | 2 |
Способ склеивания древесных материалов, включающий нанесение синтетического клея, содержащего кислотный отвердитель, на склеиваемые поверхности, соединение склеиваемых поверхностей до полного отверждения, отличающийся тем, что в качестве кислотного отвердителя используют отход производства, содержащий не менее 80% малеиновой кислоты в количестве от 0,5 до 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. карбамидоформальдегидной смолы.
