Сайт о клеях

 

Характеристики карбамидоформальдегидных клеев

Теперь немного о характеристиках карбамидоформальдегидных клеев

В процессе скалывания прочность клеевых соединений фанеры составляет 15-40 кгс/см2, а уже после выдержки в 20-градусной воде на протяжении 48 часов – 30 кгс/см2. Сосновые бруски, толщина которых равна 25 мм, склеенные клеем, основанном на смоле М-60, при нагревании посредством высокочастотных токов, обладают прочностью при скалывании 67 кгс/см2. Что касается прочности таких же березовых брусков (толщина такая же), склеенных клеем на смоле М-70, то она равна 90 кгс/см2. Прочность снижается на 20-30 % после того, как склеенные образцы выдерживают в воде в течение суток. А после кипячения в воде (1 ч) клеевые соединения на карбамидоформальдегидных клеях будут разрушаться.

Клеевые смолы марок СК-75, КС-68-М, КВС используются в производстве ДСП, мебели, а также для настила полов (КВС). Ниже приведены их свойства:
•          концентрация – 65-70 %
•          вязкость по ВЗ-4 – 20-50; 30-120; 90-150 с.
•          содержание свободного формальдегида – до 0,3; 0,5; 0,7 %

Возникает разрушающее напряжение в процессе скалывания по клеевому слою фанеры, но только после вымачивания в воде на протяжении суток.

Для того чтобы склеить бумагу, картон, а также для того, чтобы приклеить бумагу к стеклу используют нетоксичный клей МФ-60, который представляет собой однородную массу белого цвета, причем текучую. Клеящая способность определяется посредством нанесения клея на полоску обычной бумаги (10 х 3 см), а затем наложении на нее чистого и сухого листа такой же бумаги; уже через 4-5 минут должно произойти прочное склеивание. Клей хранится 6 месяцев.

Известны также в науке порошкообразные карбамидные смолы, которые получаются благодаря распылению жидкой смолы, но только с последующей сушкой наименьших частиц в горячем воздухе или в атмосфере топочных газов. В процессе склеивания фанеры клеями, основывающимися на порошкообразных смолах марок М-48, М-70, прочность в момент скалывания клеевого соединения равна 21-22 кгс/см2; серьезного снижения прочности после выдержки в холодной воде на протяжении суток не наблюдается.

Для того чтобы склеить древесину, используют и вспененные карбамидоформальдегидные смолы. Применение данных смол дает возможность снизить расход клея. Чтобы повысить стабильность вспененных клеевых смол, в их состав добавляют поверхностно-активные вещества. В роли вспенивающих агентов может выступать альбумин, сапонин, гидролизованный белок крови (марка ПО-6), а также продукт под названием сапонал. Что касается применения на практике, то сюда подходит только пылевидный альбумин, вводимый в количестве 0,2-1,0 %.

Чтобы произвести вспененный клей, используются карбамидные смолы марок МФС-1, МФ-17 и другие. Вспениваются смолы с помощью механического взбивателя или посредством продувки воздуха и использованием в роли вспенивающего агента альбумина в количестве 0,3-0,5 % от общей массы смолы, а также других веществ. Что касается прочности клеевых соединений ДСП и фанеры на вспененных карбамидоформальдегидных клеях, то она составляет 21-33 кгс/см2, а после выдержки в водной среде – 12-25 кгс/см2.

Широкой популярностью за рубежом пользуются клеи Каурит, основывающиеся на карбамидоформальдегидных смолах, которые, как правило, применяются для склеивания как фанеры, так и других древесных материалов. Наиболее типичный представитель данной группы клеев – клей Каурит W. Процесс его изготовления основан на процессе конденсации одного моль технического карбамида с двумя моль 2%-ного формальдегида до момента образования смолообразного 36 %-ного продукта с дальнейшим выпариванием полученной смолы в вакуумном пространстве при 65-градусной температуре для получения конечного продукта, который будет содержать 55 % сухого остатка. В концентрированную смолу добавляют 8-10 % картофельной, древесной и ржаной муки (как наполнитель) и доводят рН клея до 7 (с помощью добавления едкого натра). Каурит W может быть также изготовлен и в виде сухого порошка; смолу для этого сушат с помощью распыления до остатка в ней влаги 2-2,5 %.

Клей Каурит W дает возможность склеивать материалы как на холоде, так и при нагревании. В процессе склеивания при нагревании используют отвердитель, который состоит из хлористого аммония (8 вес. ч.); аммиака 25%-ного (27 вес. ч.), а также карбамида (45 вес. ч.); затем 10 вес. ч. данного отвердителя добавляют в 100 вес. ч. жидкого Каурита.

Стоит отметить, что клеевые соединения на подобном клее неводостойки. Для того чтобы улучшить водостойкость, рекомендуют применять для этих целей отвердитель, который состоит из 90 вес. ч. резорцина, а также 10 вес. ч. хлористого аммония. Отвердитель подобного рода добавляют в клей в размере от 10 до 25 вес. ч./100 вес. ч. жидкого Каурита W.

В процессе склеивания фанеры Кауритом без нагревания наносится раствор на одну склеиваемую поверхность, который состоит из 15 вес. ч. хлористого аммония, 6 вес. ч. этилового спирта, 78 вес. ч. воды, а затем все это сушится при температуре 20 градусов Цельсия. Каурит W наносится на другую склеиваемую поверхность, и только потом обе поверхности соединяются друг с другом, после чего немедленно запрессовываются. Время отверждения напрямую зависит от температуры прессования: 20,15,10 градусов Цельсия температуры прессования равны 3,10,24 часам выдержки под прессом.

Швейцарская фирма «Ciba» выпускает порошкообразные карбамидоформальдегидные клеи, которые используются в качестве водных растворов для того, что склеивать древесные материалы как на холоде, так и в процессе нагревания.

Для того чтобы придать эластичность карбамидным смолам, обычно используют каучуковые латексы, поливинилацетатная эмульсия, полиметилметакрилатный латекс. Самые высокие показатели эластичности и прочности были получены путем совмещения карбамидных смол с разными каучуковыми латексами, к примеру, с МХ-30 (сополимер хлоропрена и метилметакрилата), ДММА-65-1ГП (сополимер бутадиена и метилметакрилата), JIB (сополимер винилацетата и хлоропрена), а также J1HT-1, JI-4.7, JIA (хлоропреновые латексы) и другое. Вышеуказанные латексы довольно неплохо совмещаются с карбамидными смолами, а также улучшают эластичность клеевых швов. Помимо этого, латексы сополимеров ДММА-65-1ГП, МХ-30 способствуют повышению ещё и водостойкости клеевых композиций. Склеивание проводится при 60-градусной температуре на протяжении 10 минут в прессе.

Хлористый аммоний и щавелевая кислота служат хорошими отвердителями карбамидолатексных клеев. Хлористый аммоний (1 вес. ч.) используется для получения клея горячего отверждения, а для холодного – 10%-ный раствор щавелевой кислоты (5-10 вес. ч.). Если смолу и отвердитель наносить отдельно, то берется 5%-ный раствор щавелевой кислоты.

Температура воздуха в помещении в процессе изготовления клея должна быть не меньше 18 градусов Цельсия, относительная влажность – не выше 65 %. Температура смолы должна быть 18-20 градусов. Жизнеспособность клея при таких условиях – 4-12 часов. Если наносить отвердитель и смолу отдельно, то жизнеспособность клея становится неограниченной.

Чтобы приготовить клей, сначала в клеемешалку заливают отвердитель и смолу. Раствор тщательно перемешивается, после этого добавляется нужное количество латекса. В дальнейшем перемешивание продолжается 10-15 минут для того, чтобы получилась однородная масса.

Карбамидолатексные клеи также применяют для склеивания неметаллических материалов. Оптимальный режим для приклеивания бумажнослоистого пластика к столярным, а также стружечным плитам будет следующий: выдержка в прессе 10-15 минут при температуре 50±5 градусов Цельсия; 6-10 минут при температуре 100±5 градусов Цельсия и 3-5 минут при температуре 115±5 градусов.

Расход карбамидолатексного клея на поверхности площадью 1 м2 уменьшается больше чем на 30 %, и это если сравнивать с расходом немодифицированного карбамидного клея.

Использование латекса только способствует снижению коробления щитов, которые облицованы декоративным бумажнослоистым пластиком, примерно на 35-40 %.
Очень важный фактор, который определяет качество склеивания – длительность закрытой выдержки до запрессовки. Рекомендуют закрытую 20-минутную выдержку при температуре в помещении 18-20 градусов Цельсия.

Прочность клеевых соединений на карбамидолатексных клеях – 22-25 кгс/см2. По результатам испытаний на ускоренное старение с применением метода циклических воздействий показано, что клеевые соединения, основанные на карбамидных смолах, которые модифицированы латексом, совсем не уступают по прочностным показателям соединениям на немодифицированных керамбидных смолах.