Способ склеивания древесных материалов
Владельцы патента RU 2457230:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)
Изобретение относится к способу склеивания древесных материалов. Синтетический клей, содержащий кислотный отвердитель, наносят на поверхности, подлежащие склеиванию. Соединяют и помещают склеиваемые детали между полюсами постоянного электромагнита таким образом, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно клеевому шву с напряженностью (3-24)×104 А/м. Отверждение клея проводят в магнитном поле, где в качестве кислотного отвердителя используют малеиновую кислоту. Использование комплексного воздействия магнитного поля и малеиновой кислоты в качестве отвердителя для склеивания древесных материалов позволяет повысить прочностные показатели клеевых соединений. 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, включающий нанесение синтетического клея, содержащего кислотный отвердитель, на поверхности, подлежащие склеиванию, соединение их и помещение склеиваемых деталей между полюсами постоянного электромагнита таким образом, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно клеевому шву с напряженностью (3-24)×104 А/м (Пат. 2298574 РФ, МПК C09J 5/00. Способ склеивания древесных материалов. Попов В.М., Иванов А.В., Мурзин B.C., Новиков А.П., Латынин А.В. Опубл. 10.05.2007, Бюл. №13).
Однако клеевые соединения, полученные данным способом, не обладают в полной мере требуемым комплексом свойств и, в частности, высокими прочностными характеристиками.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является улучшение прочностных показателей клеевых соединений.
Поставленная задача достигается тем, что в способе склеивания древесных материалов, включающем нанесение синтетического клея, содержащего малеиновую кислоту в качестве кислотного отвердителя, на поверхности, подлежащие склеиванию, соединение их и помещение склеиваемых деталей между полюсами постоянного электромагнита таким образом, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно клеевому шву с напряженностью (3-24)×104 А/м, согласно изобретению малеиновую кислоту используют в качестве кислотного отвердителя холодного отверждения в количестве от 0,5 до 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. от массы карбамидоформальдегидной смолы, причем температура отверждения составляет 20±2°C.
Комплексное применение для отверждения клея магнитного поля с использованием в качестве кислотного отвердителя малеиновой кислоты для склеивания древесных материалов позволяет повысить прочностные показатели клеевых соединений. Используемая в качестве отвердителя малеиновая кислота соответствует требованиям ГОСТ 14231-88.
Склеивание древесных материалов осуществляют следующим образом.
На поверхность деталей из древесных материалов наносят слой клея, расход которого составляет 180-250 г/м2, склеиваемые поверхности соединяют под давлением 0,03 МПа, детали помещают между полюсами постоянного электромагнита таким образом, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно клеевому шву и выдерживают в течение 240 минут. Испытания на прочность склеенного материала проводили на разрывной машине МИ-20.
Для лучшего понимания данного процесса ниже приводится следующий пример.
Пример
На поверхность образцов из дуба наносили карбамидоформальдегидную смолу (КФЖ), содержащую в качестве кислотного отвердителя холодного отверждения малеиновую кислоту, вводимую в количестве от 0,3 до 3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. карбамидоформальдегидной смолы, соединяли склеиваемые поверхности и помещали между полюсами постоянного электромагнита, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно клеевому шву. Расход клея составлял 180-190 г/м2. Температура отверждения 20±2°C. Выдержка деталей в магнитном поле не должна превышать времени отверждения клеевого шва. Испытания на прочность склеенного материала проводили на разрывной машине МИ-20. Влияние содержания отвердителя и напряженности магнитного поля на прочность при скалывании, определяемую по ГОСТ 15613.1-84, приведено в таблице.
На основе полученных результатов можно сделать вывод, что в результате воздействия на клеевую прослойку постоянного магнитного поля с напряженностью (3-24)×104 А/м прочность клеевого соединения значительно возрастает и зависит от содержания отвердителя. Наилучшие результаты наблюдаются при содержании отвердителя 0,5-2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. смолы КФЖ.
| Таблица | |||
| Влияние содержания отвердителя и напряженности магнитного поля на прочность при скалывании | |||
| Содержание отвердителя, мас.ч. на 100 мас.ч. смолы | Напряженность магнитного поля Н×104, А/м | Прочность при скалывании, МПа | |
| Щавелевая кислота (прототип) | Малеиновая кислота | ||
| 0,5 | 0 | 7,6 | 8,4 |
| 0,5 | 3,0 | 7,81 | 8,62 |
| 0,5 | 6,4 | 7,94 | 8,79 |
| 0,5 | 10,7 | 8,15 | 8,83 |
| 0,5 | 16,0 | 9,2 | 9,72 |
| 0,5 | 20,8 | 9,6 | 9,84 |
| 0,5 | 24,0 | 9,72 | 10,15 |
| 0,7 | 0 | 9,9 | 12,2 |
| 0,7 | 3,0 | 11,3 | 13,1 |
| 0,7 | 6,4 | 12,0 | 13,5 |
| 0,7 | 10,7 | 12,4 | 16,1 |
| 0,7 | 16,0 | 14,4 | 17,8 |
| 0,7 | 20,8 | 17,9 | 19,0 |
| 0,7 | 24,0 | 18,1 | 19,2 |
| 1,0 | 0 | 10,8 | 12,3 |
| 1,0 | 3,0 | 12,0 | 12,8 |
| 1,0 | 6,4 | 12,5 | 14,8 |
| 1,0 | 10,7 | 12,9 | 16,2 |
| 1,0 | 16,0 | 15,1 | 17,4 |
| 1,0 | 20,8 | 19,5 | 21,9 |
| 1,0 | 24,0 | 19,7 | 22,0 |
| 2,0 | 0 | 10,7 | 12,2 |
| 2,0 | 3,0 | 11,3 | 12,7 |
| 2,0 | 6,4 | 12,0 | 14,3 |
| 2,0 | 10,7 | 12,6 | 15,8 |
| 2,0 | 16,0 | 15,0 | 18,2 |
| 2,0 | 20,8 | 18,8 | 20,6 |
| 2,0 | 24,0 | 19,0 | 21,0 |
| 3,0 | 0 | 8,7 | 11,8 |
| 3,0 | 3,0 | 10,1 | 12,0 |
| 3,0 | 6,4 | 10,6 | 12,6 |
| 3,0 | 10,7 | 12,0 | 14,7 |
| 3,0 | 16,0 | 13,3 | 15,4 |
| 3,0 | 20,8 | 15,7 | 17,7 |
| 3,0 | 24,0 | 16,0 | 17,9 |
Способ склеивания древесных материалов, включающий нанесение синтетического клея, содержащего малеиновую кислоту, в качестве кислотного отвердителя, на поверхности, подлежащие склеиванию, соединение их и помещение склеиваемых деталей между полюсами постоянного электромагнита таким образом, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно клеевому шву с напряженностью (3-24)·104 А/м, отличающийся тем, что малеиновую кислоту используют в качестве кислотного отвердителя холодного отверждения в количестве от 0,5 до 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. от массы карбамидоформальдегидной смолы, причем температура отверждения составляет 20±2°C.
