низкотоксичная клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы с алюмосиликатным наполнителем

Формула изобретения

Низкотоксичная клеевая композиция, включающая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель NH₄Cl, активный наполнитель, отличающаяся тем, что она в качестве активного наполнителя содержит природный алюмосиликат жесткокаркасной структуры при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидная смола - 89 - 92

Отвердитель NH₄Cl - 1

Природный алюмосиликат жесткокаркасной структуры - 7 - 10

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к изготовлению клеевых композиций и может быть использовано в мебельном, фанерном производстве при склеивании древесностружечных плит и других материалов.

В производстве древесностружечных и плитных материалов в настоящее время широко используются клеевые композиции на основе карбамидоформальдегидных (КФ) смол, отвердителя и широкого набора активных наполнителей.

В качестве последних широко использовались лесохимические добавки - талловые масла, лигносульфонаты, черный щелок ("карамель") и другие (Синегибская А.Д., Самойлов В.А. Научно-техническая конференция "Жилье-94", Тезисы докладов, Братск, 1994). Однако последние экологически не чистые, не осуществляют глубокой очистки клеев и смол от токсических веществ.

Более эффективны наполнители неорганического происхождения, в том числе содержащие кремнезем SiO₂ (Каратаев С.Г. и др. Применение нового наполнителя для клеев на основе карбамидоформальдегидных смол склеивании древесины и древесных материалов. Ленинградская лесохимическая академия, 1990), (авт. св. СССР, 1703671), глинозем Al₂O₃, каолин Al₂O₃SiO₂ (Панов В.В., Паладийчук Г. Н. Приготовление и анализ клеев в деревообработке, Львов, 1985) и глины алюмосиликатной природы (Варанкина Г.С., Высоцкий А.В., Белослудцева Е.В. Высокоэффективные и малотоксичные наполнители алюмосиликатной природы фенолоформальдегидных клеев для фанеры и ДСтП. Жур. технологии деревообработки, 1995, N 3, с.6-8). Сведения о наполнителях - алюмосиликатах содержатся также в работе (Наполнители для полимерных композиционных материалов. Справ. пособие под ред. Каца Г.С., -М.: Химия, 1981, с. 221).

По химическому составу наполнителя все эти работы, особенно работа (авт. св. СССР N 1703671) могут выступать аналогами. Однако состав клеевой композиции в большинстве этих работ содержит фенолоформальдегидные смолы и наполнитель.

Близким аналогом по составу клеевой композиции выступает работа (Патент, SU, N 1838356), где клей содержит NH₄Cl и мочевино-формальдегидную смолу, в которой формальдегид связывают для получения ДВП повышенной прочности и водостойкости.

Предложенная нами композиции отличается от известной тем, что в качестве наполнителя она содержит природный алюмосиликат жестко-каркасной структуры.

Технической задачей изобретения является снижение токсичности карбамидоформальдегидных смол и древесных клееных материалов на их основе с целью повышения прочности ДСтП, снижение времени отверждения смолы и повышения производительности клеевого оборудования.

Задача достигается введением в клеевую композицию из карбамидоформальдегидной смолы и отвердителя NH₄Cl наполнителя - природный алюмосиликат жесткокаркасной структуры. Такой материал находится в одном месторождении Сибири, относится к нерудным минералам и состоит из смеси монтмориллонитовых глин ( 60 - 70%), алюмосиликатов жесткокаркасной структуры ( 20 - 25%), а также полевых шпатов и кварца ( 10 - 15%).

Активный наполнитель представляет минеральное вещество в виде тонкодисперсного порошка различного фракционного состава (чаще 0,5 - 1,5 мм) и состоит из оксидов кремния, алюминия, оксидов металлов I, II, VIII групп. Приведенный ниже химический состав относится к брутто-формуле всего наполнителя, а не отдельных минералов.

Содержания основных ингредиентов наполнителя (%) могут быть взяты как среднестатические составы на различных участках природного месторождения

SiO₂ - 47,5 - 51,5

Al₂O₃ - 13,4 - 31,8

CaO+MgO - 9,9 - 13,5

No₂O+K₂O - 2,1 - 3,2

FeO, Fe₂O, TiO₂ - 9,3 - 12,9

Физико-механические свойства наполнителя представлены в табл. 1.

Клеевую композицию приготавливали на основе малотоксичной карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-МТ-15 введением в нее отвердителя NH₄Cl и активного наполнителя алюмосиликата (АС) с дальнейшим механическим перемешиванием в течение 9 - 10 ч контакт смолы с АС. Состав клеевой композиции представлен в табл. 2.

Основные физико-химические свойства клеевой композиции на основе смолы КФ-МТ-15, содержащей активный наполнитель, а также прочностные характеристики ДСтП, представлены в табл. 3.

Из таблицы видно, что имеет место повышение прочности клеевого шва, понижение времени отверждения смол и как результат - повышение производительности клеевого оборудования.