Лако-красочные материалы — производство

Эти клеи изготавливаются главным образом на основе немоди — фицированных фенолоформальдегидных смол резольного типа, от — верждаемых при нормальных температурах с помощью кислых

Таблица L1. Состав клеев холодного отверждения на основе немодифицированных фенолоформальдегидных смол

Катализаторов. Для ускорения процесса отверждения клея темпе­ратура может быть повышена до 50—60 °С. В качестве кислых ка­тализаторов (отвердителей) чаще всего используют сульфонафте — новые кислоты (контакт Петрова) и соляную кислоту. В некото­рые клеевые композиции вводят растворители (ацетон, этиловый спирт). В табл. 1.1 приведены составы важнейших клеев этого типа.

Основное назначение клеев на основе немодифицированных фе­нолоформальдегидных смол — склеивание древесины, фанеры, дре­весных пластиков, древесностружечных плит, пищевой тары, пено — пластов и других пористых материалов. Клеи водостойки, однако они токсичны, так как содержат свободный фенол и формальдегид, а также гидролизуют целлюлозу. Клеи готовят путем смешения компонентов на месте потребления.

Фенолоформальдегидный клей холодного отверждения В31-Ф9 состоит из смолы ВИАМ Ф-9 (см. табл. 1.1), резорцина и этило­вого спирта, в качестве отвердителя применяется керосиновый кон­такт 1-го сорта. Клей готовят на месте потребления, смешивая ком­поненты.

После нагревания при 60 °С в течение 500 ч, циклического воз­действия переменных температур ±60 °С (30 циклов) и воды в те­чение 30 сут прочность клеевых соединений на клее В31-Ф9 орга­нического стекла между собой и с капроновой тканью не умень­шается. Основные свойства клеев ВИАМ Б-3, КБ-3, ВИАМ Ф-9 и В31-Ф9 и клеевых соединений на их основе приведены в табл. 1.2.

Ниже приводится пример технологии изготовления смолы ВИАМ Б и клея холодного отверждения на ее основе ВИАМ Б-3.

В реактор загружают фенол (100 вес. ч.) и гидроокись бария (1 вес. ч.), которую предварительно взбалтывают с пятикратным количеством воды. При перемешивании и нагревании до 65—70 °С компоненты — растворяются, после чего нагревание прекращают и загружают 100 вес. ч. 37%-иого формалина.

В дальнейшем температуру регулируют подачей пара в рубашку; при тем­пературе реакционной смеси 70 °С подачу пара прекращают; за счет экзотерми­ческой реакции температура в реакторе продолжает подниматься. При 85 "С останавливают мешалку и отмечают момент начала кипения. Реакционная смесь закипает при 97—98 °С; ее выдерживают при кипении 40 мин, после чего обрат­ный холодильник переключают на прямой и продукт конденсации обезвоживают в вакууме при остаточном давлении 110—160 мм рт. ст.

Температура в реакторе должна быть в пределах 55—65 °С. В процессе обезвоживания контролируют вязкость смолы. Пробы отбирают через каждые 30 мин до получения смолы с вязкостью 200 сП и затем через 10—20 мин до достижения вязкости 450 сП. После этого смолу охлаждают до 30 °С (пропуская в рубашку реактора холодную воду) и сливают в тару.

Клеевая композиция ВИАМ Б-3 приготовляется в клеемехыалке с водяным охлаждением. Клеемешалка должна быть изготовлена из эмалированного или луженого железа, дуралюмина, сплавов В-95 или АМЦ или из стекла. В клее — мешалку загружают охлажденную смолу, добавляют ацетон (или спирт) и керосиновый контакт, все компоненты перемешивают в течение 10—15 мин до получения однородной клеевой массы.

Клеи на основе немодифицированных фенолоформальдегидных смол холодного отверждения (например, ВИАМ Б-3) применяют

Также для соединения пенопластов со стеклотекстолитом, тканью и металлами. На металл предварительно наносят (при нагрева­нии) подслой клея БФ-2.

Известны другие фенолоформальдегидные клеи, пригодные для склеивания без нагревания [4], в частности с использованием та­ких отвердителей, как раствор ортофосфорной кислоты в этилен — гликоле [5], смесь, состоящая из формалина, соляной кислоты и глицерина [6], спиртовые растворы минеральных кислот [7] и др.

Из зарубежных фенолоформальдегидных клеев холодного от­верждения следует отметить клей Р-600, представляющий собой смесь феиолоформальдегидной смолы с п-толуолсульфокислотой [10]. Смола является продуктом конденсации фенола (100 вес. ч.) с формальдегидом (180 вес. ч. формалина) в присутствии едкого натра (3 вес. ч.). п~Толуолсульфокислота добавляется в количестве 1 вес. ч. на 5 вес. ч. смолы. Жизнеспособность клея при 20 °С со­ставляет 6 ч. Продолжительность отверждения (до достижения прочности клеевых соединений древесины 100—130 кгс/см2) 12— 16 ч; после отверждения в течение 3—5 ч прочность составляет 40—50 кгс/см2. Прочность клеевых соединений на клее Р-600 сни­жается при действии воды. Ниже приведены данные о водостойко­сти клеевых соединений древесины сосны и бука на клее Р-600:

Разрушающее напряжение Условия испытаний ПРИ скалывании, кгс/см2

TOC o "1-3" h z сосна бук

Исходные данные…. 90 120

Выдержка в воде при 20 °С в течение 100 ч непосредственно после

Выдержки в воде. . 60 80

После пребывания на воздухе в течение 48 ч 81 108

Кипячение в воде в течение 8 ч

Непосредственно после

Кипячения ….. 48 65

После пребывания на воздухе в течение 48 ч 59 83

Прочность образцов сосны, склеенных клеем Р-600, после нагре­вания при 100°С в течение 100 ч уменьшается на 20%, прочность клеевых соединений бука изменяется незначительно.

Широко используются также фенолоформальдегидные клеи, от­верждающиеся при нагревании (клеи горячего отверждения). Кле­евые смолы горячего отверждения — это водорастворимые, эмуль­сионные и спирторастворимые продукты различной вязкости. Их составы приведены в табл. 1.3, а свойства — в табл. 1.4.

Клеевые смолы этого типа применяются для склеивания обыч­ной фанеры (смола С-1) и фанеры с повышенной водостойкостью (С-35), древесных слоистых пластиков (ЛБС-3, СКС-1, СП-1) и пищевой тары (смолы СБТ). Для производства древесностружеч-

Таблица 1.3. Состав (в вес. ч.) фенолоформальдегидных клеевых смол

Горячего отверждения

Ных плит рекомендуются фенолоформальдегидные смолы понижен­ной вязкости типа С-1, С-35 и СБТ (20—30 с по вискозиметру ВЗ-4). Для склеивания фанеры применяют клеевые фенольные смолы с вязкостью от 100—150 до 300 °Ф, содержащие 33—55% сухих веществ. Допускается смешивание различных партий смол одной марки для приготовления клеев с оптимальными свойствами. Для получения растворов требуемой вязкости готовые водораство­римые смолы, содержащие 40—45% сухих веществ, разбавляют водой.

Температура склеивания древесных материалов фенолоформ — альдегидными клеями горячего отверждения составляет 140—150 °С [3].