Жидкий отвердитель клеевых смол на основе двухатомных фенолов

Жидкий отвердитель клеевых смол на основе двухатомных фенолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству клеев. Жидкий отвердитель соде ржит лиас.%: 30-55 формалина, 20-35%, параформальдегида 25-60, многоатомного спирта, 0,3-10,0 гексаметилентетрамина и 0,5-6,0 карбоксиметитцеллюлозы. Получают отвердитель смешением компонентов. Отвердитель седиментационно устойчив не менее 3 мес, максимальная прочность клеевого шва достигается при комнатной температуре уже на третьи сутки, шов выдерживают 5-11 циклов температурно-влажностных воздействий . 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 09 J 161/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ..(21) 4821445/05 (22) 02.04.90

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15.08.92. Бюл, М 30 . (71) Тюменский завод пластмасс (72) С.И.Хачко, Л,M.Ñòàâèöêàÿ, Ш-Г.М.Клаузнер и А.С.Фрейдин (56) Патент Швеции N 408063, кл. С 09 J 3/16, опублик. 1975. (54) ЖИДКИЙ ОТВЕРДИТЕЛЬ КЛЕЕВЫХ

СМОЛ НА ОСНОВЕ ДВУХАТОМНЫХ ФЕНОЛОВ

Изобретение относится к производству клеев на основе двухатомных фенолов, которые нашли применение в составе различ-. ных композиций в литейном производстве, нефтяной, авиационной и особенно деревообрабатывающей промышленности.

Наиболее широко распространены клеевые композиции, в составе которых роль отвердителя играет порошкообразный параформальдегид.

Существенным недостатком его является слеживаемость при хранении, длительность приготовления клея, заключающегося в растворении "порошкового компонента в жидкой смоле, Кроме того, недостаточное перемешивание часто приводит к оседанию частиц параформальдегида на дно сосуда, которое вызывает локальное превышение концентрации отвердителя, что в конечном итоге сказывается на качестве клеевых конструкций. Существуют прогрессивные технологии склеивания деревянных конструкций. предполагающие раздельное нанесение клея и отвердителя, „„5U „„1754754 А1

2 (57) Изобретение относится к производству клеев. Жидкий отвердитель соде ржит ,мас. : 30-55 формалина, 20-35 Д, параформальдегида 25-60, многоатомного спирта, 0,3-10,0 гексаметилентетрамина и 0,5-6,0 карбоксиметилцеллюлозы. Получают отвердитель смешением компонентов. Отвердитель седиментационно устойчив не менее 3 мес, максимальная прочность клеевого шва достигается при комнатйой температуре уже на третьи сутки, шов выдерживают 5 — 11 циклов температурно-влажностных воздействий. 1 ил., 2 табл. в которых применение порошкообразных отвердителей невозможно;

Известен жидкий отвердитель клеевых смол, получаемый смешейием воды, спирта, раствора формальдегида, наполнителя защитного коллоида, йироТенной двуокиси кремния и смачивающего агента.

Недостатками указанного отвердителя являются сложность технологии его приготовления, заключающаяся в отдельном изготовлении сухой и жидкой смеси с последующим их смешением, избирательность его применения — только с резорцинофенолоформальдегидной смолой, полу енной в присутствии специфических ортонаправляющих катализаторов. Кроме того, в процессе хранения происходит расслоение отвердителя, вызванное седиментацией коллоидных частиц.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является отвердитель для резорциноформальдегидных резорцинофенолформальдегидных клеев, представляющий собой суспензию параЦель изобретения явля ются повышение устойчивОсть предлагаемого отвердителя седиментационной устойчивости отверди- Это вызвано дополнительной иониэацией и теля и интенсификации процесса склеива- 10 экранированием полиионов карбоксимения при комнатной температуре.. - тилцелл олоэы за счет щелочной среды, соПоставленная цель достигается приме- "здаваемой гексаметилентетрамином. нение в качестве азотсодержащей добавки П р и M е р 1, В реакционный аппарат загружают (мас.%) 35,2 этиленгликоля; 4,3 гексаметилентетрамииа и дополнительно карбоксиметилцеллюлозы; 35,2 37%-ного формалина и 0,7 гексаметилентетрамина.

Массу перемешивают до полного расФорм алин 30-55 творения карбоксиметилцеллюлоэы и гексаПараформальдегид:... метилейтетрамйна. После этого в аппарат (92%-ный)::: . 20-35 . 20 задают 24,6 мас.% 92% ного параформальМногоатомный спирт 25-60 дегида"и перемешивают до образования одколь (ДЭГ) и глицерин (Г), а в качестве атомных фенолов с предлагаемым отвердисмол — резорциноформальдегидиую смолу телам, имеет следующие прочностные

ФР-12(ТУ6 — 05 — 1748-81), алкилреэорциио- 30 характеристики в сравнении с прототипом формальдегидную ФР— I00 (ТУ 6-05 — 1638 — (табл,2).

78) и фенолрезорциноформальдегидную Приведенные данные свидетельствуют

ФРФ-50 К(ТУ6-05-2017-86), фенолоалкило повышенных прочностных показателях резорциноформальдегидиую ФАРФ-60(ТУ клеевой композиции с предлагаемым жид6-05-281-21 — 89), .:: .. . 35 ким отвердителем по сравнению с прототиПрименение карбоксилметилцеллюло- пом при любых видах испытаний. Клей на зы и гексаметилентетрамина позволяет полоснове прототипа проявляет удовлетворив отверждающей системе, обрйзует "высокодетельствует о том, что максимальная прочвязкую срецу, тем CBMblM создает прИОтвер- ность клеевого шва на основе жденйи диффузионные препятствия 45 предлагаемого отвердителя практически процессу формирования надмолекулярной достигается на 3 сут a прототипа за 30 сут. структуры полимера. Таким сбразом, п роя в- Это позволяет зчачительно интенсйфицироляется ее ингибирующая роль, Гексамети- вать процесс переработки клея, лентетрамин, напротив, в сиiiу своей . Данные седиментационного анализа (см. чертеж) свидетельствует о значительно предлагаемый отвердитель представляет ивания при комнатной температуре, т.е. собой стабилизированную суспезию в течедостигаются аналoги«иыe физико-механи- иие 3 мес. ческие покаэател1л клеевого шва в 10 раз Экономический эффект будет получен бйстрее по сравнению с прототипом. В силу при переработке отвердителя за счет повыстрого определейнь;х кинетических пара- шеиия производительности труда в произформальдегида в жидком моно- и полиоксисоединении с мочевиной, Недостатками его являются; низкая скорость отверждения клеевой композиции при комнатной температуре; 5 низкая седиментационная устойчивость суспензии в процессе хранения, формалина и карбоксиметилцеллюлозы при 15 следующем соотиощении компонентов, мас.%:.

Гексаметилентетрами-и: 0,3-10,0

Карбоксиметилцел" люлоза 0,5-6,0 25

В качестве многоатомных спйртов используют этиленгликоль {ЭГ), диэтиленглиучить жидкий отвердитель, представляющий собой седиментационно устойчивую суспенэию, которая не меняет 40 своих свойств в течение 3 мес, Карбоксиметилцеллюлоза, присутствуя щелочной природы катализйрует реакцию 50 отверждения. Следовательно, совокупность этих реагентов позволяет регулировать реакцию отверждения клеевой композиции, дости гая тем самым качествен но нового свойства — интенсификации процесса скле- 55 метров реакции отверждения это свойство не может быть достигнуто применением известных отверждающих агентов (формалина, гексаметилентетрамина) в отдельности.

Наряду с этим совместное присутствие гексаметилентетрамина и карбоксиметилцеллюлозы повышает седимеитационную йородной суспензии, Готовый отвердитель сливают в тару.

Пример 2 — 25. Отвердитель готовят айалогично примеру 1 по рецептурам, прйведенным в табл.1.

Клеевая композиция на основе двухтельные клеевые свойства и водостойкость лйшь при отверждении с применением нагрева клеевого шва, что связано с дополнительнымй затратами энергии, Анализ кинетики набора прочности свибольшей седиментационной устойчивости предлагаемого отвердйтеля.

Отвердитель, взятый за прототип уже через 1 сут полностью расслаивается, а

1 154754 водствь клееных конструкций и снижения знергетических затрат при сокращении времени приготовления клеевой композиции.

Кроме того, его использование позволяет: снизить расход остродефицитного пара- 5 формальдегида в клеевых композициях на

30-50%. теля и интенсификации процесса склеивания при комнатной температуре, он содержит в качестве азотсодержащей добавки гексаметилентетрамин и дополнительно формалин и карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас % Формалин .. 30-55

Параформальдегид (02%-ный) . 20-35

Многоатомный спйрт 25-60

Гексаметилентетрамин О,З-10 0

Карбоксиметилцеллюлоза

Формула изобретения

Жидкий отвердитель клеевых смол на 10 основе двухатомных фенолов, включающий параформальдегид, многоатомный спирт и азотсодержащую добавку. о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости отверди-. 15

0,5-6,0

Оокааателн -.Т а б л и к а 1 ч

С srcwnasreerroe, easc.a

У oraea дителл ло ломмеру ла рка снолн

» ч

Оредел лромностн

«осевого соеднне ннл бука, лпа

Вн акосте

llo 6 уиаиеслособноста

20 Ст н лараФор- Устоднаостч нальде- суслензии гнд (3 иес) иногоатон- каобоксн- Формалин ннд слирт метил келлолоэа гексаме тмлеитетрамнн отвар«де отеке«де иие 3 сут нме 30 сут

0,7 24,6 устодч..

1D 35 Устодч.

0,3 20, Устсйч.

О;7 25. Расслана t

12 25 Расслаиа

О;7 . 25 Расслаиа

0,7 25: " Устодч.

0,7 25 Устодч..

0,7 25 . Устодч.

0,7 25 Расслана

0,2 . 25 Устодч.

О,7 18 Расслаие

0,7 38 Устоач.

0,7 24,6 Устодч.

0,3 20

0,7 24,6

03 25

07 246 - ° 10 35

0,3 20

О ° 7 24,6

0.3 20 н

13 5 13 В

1 одРФ-60

8

11

В

12

13

ФРФ-50к

17

° i

20 ЕР-100

21

22

23

25 .

A р и и е ч а н и е. Гоотионгиие силла:отаеодителч ео асах случае« состааило 3:l (е т.о. м е олмсанин).

Леонс«4«че лочааатетн олрелеленн как средние иа 30 иа*ертнир. т

ЭГ 35,2

ЭГ 60

ЭГ 25

ЭГ 60

ЭГ 25

ЭГ 65

ЭГ 22

ЭГ 35

ЗГ 35

ЭГ 35

ЭГ 35

ЗГ 35

ЭГ 35

АЭГ 35,2

АЭГ 25

Г 35,2

Г 25

ЭГ 35,2

ЭГ 60

ЭГ 25

Г 35,2

Г 25

",3

О,S

0,4

0,5

0,5

0.5

6,5

О,S

60,5

0,5

0,5

0,5

".3.

0 5

4,3

0,5

4,3

О 5

4.3

0,5

35,2

35,2

35,2

35,2

35,2

3,2 2,5

2.7 12 ° 2

5 3 2,3 " 13,2

o,8 5,3 5,8

",9 Ь,S (0,9

0.7 . 7,3 5,5

8.9 . О;4 10,9

10,0 2,0 12,2

8 ° 0 2.Ь 11.9

1,2 1;3 11,6

3,8 5,8 10,2

3,2 11,1

9 3 3,2 12,4

3,1 2,6 13,4

1,4 2,3 22,4

3,7 2 ° 2 13,2

1.9, 2,0 11,9

3.2 2,2 !3,6

1,4 2,2 13, 0

5,3 1,8 13,2

37 . 1В 136

1.3 1,7 12,8 е

13,7

13,4

11,5

10,8

1Ь,6

10,9

12,6

12.3

11,9

l3,0

12,4

13,1

13 6

13 ° 3 13,4

12.8

13,8

13Д

13,6

13,9

13,6

1754754 аблмца 2

20аС 3 сут 20 С 30 сут 40 С 6 ч

40Сбч+ 40аС6ч+

48 ч е воде 3 ч е воде

20 С 20 С

Стомкость к циклич. тем-!!врат; влавтктст. воздейсте.

20 С 3 сут.+ 20аC 3 сут.+

48 ч в воде 3 ч в воде

20 С 20 C

Отвердмтель

8,3

Г;Г-, Г

10 4

083-1,9

8 2

6,9

Г;ВСТ. Г

9 9

7 4 t!

0 бЧ

9 8

779-1! Л

7,7

7",8"-9. 7

88 .11 9 1, 0,4

Ттт, 4-13, 2

3Г:5

147ототип

Пример 1

Пример 2

7,9 iI,×

6,6

7 тст

1 8 "1 8

13,7 82

-!ч е,9-9

78;т;8 7 13" 7 8.9

ТТ- 8 ЧГ; =Ь т

Помер 3

8.0 17 7 1

8,7-8,8 33 -8,8 7884.7

101 97 82

Пример 14

13 В

° %

I3 5

11 2

88.7,8

10 2

Зфб;Г i- !В;9

8.9 . 7,3

7-10 тттз9,9

7:8=!Тт

8 8

Пример 16

8 8 тт; т- тй;В- Гатт

138 9,7 ! Вь!ч 5

8;Т=Т;т 7з 88:7

89 6,6 т!!8 пртетер 17

8 7

Т, 13 О

Г!,1-13,)Г

14, О

ТТЛ= !Г l

13,8 тгФт, т

13 9"

13,3

Т28,1-Л".T

7;т-тст

8 9

7т! От

10 1

Г-,ч- 2;3—

Ттцтд10,4

8" ттс 88 1

77 8.5 тт -787 — ткст—

7.9 7 1

7;Т 8 7

Пример 19

8

I-9,9 т;кст

1,0 8 7 7.9

8 7 тт

Пример 20

8 8 7,7

8,Т-8.7

8.2 тт"-9.7 т:8=тт

7. 8=8,7

8,9

7,1-т;т

8 0

7,8

Г7-УДГ

Тз8ттт

6,9

5 5=ГТ

7,1

Г, 676,Г

6,9

Г 1 7

Пример 22

88 8

11.3 ститз=

8 8

13 6 ч - !т-,г12 В

ТО,Ц-!3,7 147 0 23

Прмиер 25

П р и и е ч а и м л. 0 числителе локaзаиы Змачeмиa срeдиие «з 30 испытаний, в зиамематепе разброс (мииимапьмог и максимальиое змачеиил) ..

При склеивамии ислользоеалмсь образцы бука.

Прм испытаиилк использовалмсь ГОСТ 15613.1-84, ГОСТ 17005-82 ° ГОСТ 17580-82.

Соотиоееиие смола:отвердитель в прототипе составило 171.. 50

Я,5

89,5

9G,0 с., сутки

Составитель С. Хачко

Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Заказ 2365 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

-.2 9

13 5 тт5-i ;ü

12 2

Пт 8 2зт4;ч

13 2 тг,тзтч,9

13 4

Т2 4-1 "

12 4

337;8- т4-,5

13 2

Т! 2-1 Ч

11 9

ТВ,Г-! 3,2

13,6

Т284=!ч T,96

Г н з

13 В

Ч28Г-! 8 5

13 1

13 4

ТГ,5=!к;6 i3 6

72 4 Т4 4 ТГ I3 3

8 8

13,4

Т2 85" 74, 3

12,8

ТГ о:Т3,9

13,8 тТ;т- 8,8

13 6

Т2,3-Т4 8ч

13,9

1,6- т4, 5

13 4!

28 -l