Контрольная работа - Технология деревообрабатывающих производств

Подождите немного. Документ загружается.

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,D

метакрилатов иD их сополимеров. Могут содержать наполнители (аэросил,

цемент, мел), пластификаторы, полимеры (нитратцеллюлозы, канифоль,

сополимер винилхлорида с винилацетатом).DПрименяют для склеивания

стекол, термопластов, бумаги, тканей, в производстве тары.

Полиамидные клеи получают на основе полиамидов. ВыпускаютDD вDD

видеDD жидкостейDD илиDD твердыхD 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 соединения

металлов 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

вD 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 работоспособныD до 40°С, топливо-, масло- и

атмосферостойки, но имеют низкую водостойкость.

Поливинилхлоридные клеи получают на основе ПВХ, хлорированного

ПВХ или сополимеров винилхлоридаD с винилацетатом и др. мономерами.D

Выпускают в виде растворов в кетонах, хлорирированных углеводородах,

эфирах, ТГФ или дисперсии в пластификаторах (пластизольныеDклеи).D

Концентрация клеев-растворов составляет 10-30%, пластизольных клеев – неD

менееD90%.

Полиолефиновые клеи получают на основе гомо- и Dсополимеров

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 D15 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

иDхолодного отверждения (табл. 2).

Таблица 2

Рецепты фенольных клеев горячего отверждения

Компонент Рецепт 1 Рецепт 2

Смола СФЖ-3014, −3013

Комбинированный отвердитель

ВDтом числе: двухромовокислый калий

двухромовокислый натрий

карбамид

100

15-20

2-3

100

6-8

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 неDтребуется. Катализатором реакции

является высокая температура, иDпонятия клей иDсмола здесь идентичны. При

холодном склеивании отвердителем являются сульфонафтеновые кислоты

(так называемый «контакт Петрова») вDколичестве доD20D% иDболее. Однако

поDэкологическим соображениям выпуск сульфонафтеновых кислот

вDпоследнее время прекращен иDнаDсменуDим выпускается для этих целей

диэтиленбензосульфокислоты (БСК).

Преимущества фенольных смол поDсравнению сDкарбамиднымиD-

высокая водо- иDатмосферостойкость клеевых соединений. Недостатки клеев

- более высокая цена, малая скорость отверждения, более высокая

токсичность. Клей дает темный клеевойDшов, имеется опасность кислотного

повреждения древесных волокон, некоторые марки клеев требуют подсушки

после нанесения. Фенольные смолы применяются вDосновном для

производства водостойкой фанеры горячим способом, аDтакже для пропитки

шпона вDпроизводстве бакелизированной фанеры иDдревесно-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 сDпомощью

следующих добавок:

а) Синтетический каучук. Для смол СФЖD- 3013-3014, применяемых

для производства водостойкой фанеры изDдревесины хвойных пород, добавка

составляет доD7Dм.Dч. каучука, который хорошо стабилизирует вязкость клея

иDдает хорошее качество холодной подпрессовки иDгорячего склеивания.

б) Лигнинная мука. Применяют муку помола 140Dс насыпной

плотностью 300-400 кг/м

вDколичестве доD5Dм.Dч.

в) Жидкие и&твердые лигносулыронаты. Могут заменить доD20%

фенола при производстве фенольных смол.

Помимо однокомпонентных (тоDесть без отвердителя) фенольных клеев

горячего отверждения, находят применение клеи сDотвердителями, которые

повышают степень поликонденсации связующих иDсокращают цикл

прессования. Для смол СФЖ-3014, СФЖ-Н, Экстер-417 и Экстер-442 можно

использовать углекислый калий (К

СО

) вDвиде 50%-ного раствора или

комбинированный отвердитель (КО), который готовят путем растворения

двухромовокислого калия или натрия вDводе, нагретой доD60DС. ТудаDже

загружают карбамид доDполного растворения.

Аналогичную роль играет иDмодифицирующе-отверждающая добавкаD-

смола РМ-1 с комбинированным отвердителем вDсоотношении (75...90):

(10...25) вDколичестве доD5Dм.Dч.DСреди 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

(3,5Dм.Dч.). Мел иDдревесная мука придают клею нужную вязкость, пшеничная

мука-необходимую липкость иDповышение качества клеевогоDшва.

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.

6. Резорцинформальдегидные клеи, пленочные клеи

Резорцин является двухатомным фенолом C

(ОН)

. Это бесцветное

или слабо окрашенное кристаллическое вещество соDслабым запахом.

Температура плавления составляет 118°С, легко растворим вDводе иDспирте.

Наличие двух функциональных групп ОН делает резорцин более

высокореакционным веществом, чем обычный одноатомный фенол, что

позволяет получать в результате реакции поликонденсации

сDформальдегидом клеевой шов более плотной объемной структуры сDболее

высокими физико-механическими показателями.

Чистые резорциноформальдегидные смолы являются

термопластичными. Их основное преимущество перед фенольными

заключается вDтом, что они отверждаются вDщелочной среде иDимеют более

высокую концентрацию (60-65%). При холодном склеивании отвердителем

является параформальдегид (параформ) - (СН

О)

, добавка которого создает

избыток формальдегида иDделает смолу термореактивной. КDтаким смолам

относится ФР-12, используемая для клееных деревянных конструкций

иDудобная для склеивания вDполе ТВЧ. Однако эта смола очень дорога ввиду

дефицитности резорцина (примерно вD8Dраз дороже фенольных смол).

Фенолорезорциновые и&фенолоалкилрезорциновые смолы также

отверждаются параформом иDпоDкачеству неDуступают резорциновым клеям.

Сюда относятся смолы марок ФРФ-50 и ДФК-14 с содержанием резорцина

доD50%. Смола ФРФ-50 содержит мало свободного фенола иDвовсе

неDсодержит горючих растворителей. Срок хранения смолD- доD6Dмесяцев.

ДФК-14 несколько уступает поDпрочности, ноDв остальном имеет те же

области примененияD- склеивание деталей строительных конструкций

изDхвойной древесины холодным или теплым способом.

Клеи данного типа отверждаются сDвыделением тепла, поэтому

клееприготовительное оборудование должно иметь систему охлаждения.

Жизнеспособность клеев при температуре 20°С составляет всего 1,5Dчаса.

Алкилрезорциновые смолы марок ФР-100 или ДФК-1АМ получают при

термическом разложении горючих сланцев (разработчикD- Таллиннский

политехнический институт). Они вдвое дешевле резорциновых клеев

иDполностью обеспечены сырьевой базой. Срок храненияD- вD3Dраза выше, чем

уDфенольных смол. Новая технология синтеза позволяет получать смолу ФР-

100 сDконцентрацией доD58,6% иDсодержанием свободного формальдегида

неDболее 0,12%. Кислотность (рН) среды составляет околоD8,

жизнеспособность клея-2 часа 45Dминут, прочность при скалывании

доD7,4DМПа.

Отвердитель (параформ) поставляют вDвиде порошка сDдобавкой

древесной муки (доD15%). Древесная мука является наполнителем, который

повышает эластичность клеевогоDшва, предотвращает комкование параформа

иDспособствует появлению тикстропного эффекта, тоDесть способности клея

удерживаться наDвертикальной поверхности.

ФАРФ-60 - смола новолачного типа, продукт поликонденсации

метшюльных производных фенола иDалкилрезорциновой фракции наDоснове

параформальде-гида. Представляет собой однородную жидкость темно-

коричневого цвета. Поставляется вместе сDотвердителем (пылевидный

порошок серовато-белого цвета) вDсоотношении смола: отвердитель 100:12.

Клей применяется для склеивания фанеры иDдревесины вDполе токов высокой

частоты.

ФР-12 - смола новолачного типа, продукт конденсации резорцина

сDформальдегидом. Представляет собой однородную прозрачную жидкость

отDкрасноватого доDтемно-коричневого цвета. ОтвердительD- наDоснове

параформальдегида. Компоненты поставляются комплектно вDсоотношении

смола: отвердитель 100:13,5. Клей применяется для склеивания древесины

иDдругих материалов при комнатной температуре иDпри нагреве доD120°С.

ФР-100 - продукт конденсации алкилрезорциновой фракции

сDформальдегидом и ФРФ-50К - продукт конденсации метилолфенолов

сDрезорцином. Поставляются вместе сDотвердителем наDоснове

параформальдегида. вDсоотношении смола: отвердитель 100:13,5. Клей

применяется для склеивания древесины иDдругих материалов при комнатной

температуре.

Пленочный клей состоит из бумажной ленты, пропитанной

фенольноформальдегидной смолой. Толщина бумаги 0,03-0,04 мм, вес листа

размером 1 м

- 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/см

. 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.

7. Клеи на основе карбамидоформальдегидных смол

и их использование в деревообработке

Наибольшее распространение в деревообрабатывающей

промышленности, в частности при изготовлении мебели и других изделий из

древесины, нашли карбамидоформальдегидные клеи, получаемые на основе

карбамидоформальдегидной смолы различных марок. В качестве основного

сырья при синтезе смолы применяют мочевину (карбамид) и формальдегид

или его водный раствор - формалин. Для склеивания используют обычно

жидкие смолы 65-70%-ной концентрации. Карбамидоформальдегидные клеи

(КФ-клеи) обеспечивают высокую прочность склеивания, обладают высокой

водостойкостью и абсолютной биологической стойкостью.

Жизнеспособность их 2-10 и зависит от марки смолы, количества

отвердителя и температуры клеевого раствора (табл. 2).

Таблица 2

Свойства некоторых карбамидных смол

Для повышения эксплуатационных качеств КФ-смолы модифицируют

специальными добавками или подвергают некоторым физическим

воздействиям. Наиболее распространенными добавками являются:

1) меламин (С

Н(^

), который при реакции сDформальдегидом дает

развитую трехмерную структуру. Ввиду дороговизны меламина его добавка

составляет неDболее 50-100% отDколичества карбамида. ВDрезультате

получают смолы марок ММС иDММФ. Эти смолы обладают стойкостью

кDкипящей воде, как иDфенольные, ноDотверждаются быстрее;

3) латекс (водно-каучуковая дисперсия) также повышает эластичность

клеевогоDшва, его водо- иDтеплостойкость. Добавка - доD20%;

4) резорциномеламиноформальдегидная смола РМ-1 служит как

добавка кDчистым карбамидным смолам для получения водостойкого клея

«Карбофан». Добавка составляет 15-20%. Модифицированная смола

применяется для получения водостойкой фанеры-образцы после кипячения в

течение 1 часа имеют прочность не ниже 1,2DМПа, а после 40 циклов

испытаний на атмосферостойкость - не ниже 70% отDначальной. Рецептура

клея: смола КФ-Ж 100 м. ч., РМ-1 13-20 м. ч., хлористый аммоний 0,5-1,0 м.

ч., каолин доD5Dм.Dч.DСухой остаток клея 50-54%, рН 7,0-7,1, время

отверждения при горячем склеивании 50-120 с.

5) аэросил технический (отход при производстве фтористого

алюминия) может служить активным наполнителем, который снижает усадку

клея наD40%,время отверждения при горячем склеивании уменьшается

наD40%, а при холодном - в 1,5-2 раза. При этом возможно снижение

температуры плит пресса со 120 до 95-100 °С при том же времени

отверждения.

Карбамидные клеи выпускаются в виде растворимых в воде порошков

и в виде готовых растворов. Этими клеями можно склеивать древесину

любой влажности. По прочности склеивания и грибостойкости они не

уступают клеям фенольноформальдегидным, но водостойкость их несколько

меньше. Чувствительность к повышенной температуре одинакова у тех и

других. Довольно широкое применение имеют жидкий клей КМ-12 и

порошкообразный клей КМ-3. Клей КМ-3 приготовляют к работе примерно

так же, как казеиновый клей в порошке. Наибольший интерес для столярного

производства, в частности мебельного, представляет карбамидный клей К-17,

выпускаемый в виде светлобурой пасты. Этот клей обладает высокой