Клеи на основе карбамидоформальдегидных смол

Продукты конденсации формальдегида с карбамидом – это довольно распространенные клеи, предназначенные для склеивания различных древесных пород, фанеры, других древесных материалов. Карбамидоформальдегидные клеи обладают рядом преимуществ по сравнению с клеями фенолоформальдегидными. К преимуществам относятся: бесцветность, на порядок меньшая токсичность, светостойкость. Тем не менее, карбамидоформальдегидные клеи образуют менее прочные и менее водостойкие клеевые соединения.

 

Карбамидоформальдегидный клей

 

Строение карбамидоформальдегидных смол до конца не выявлено. Вполне может быть, что первоначально образуются полимеры, содержащие метилольные группы. Используют их, как правило, в качестве клеевых смол. После воздействия катализаторов, а также после нагревания строение данных полимеров становится пространственным. В конечном продукте часть метилольных групп сохраняется, чем и обусловливаются адгезионные свойства продукта.

В роли катализаторов, как правило, выступают вещества кислого характера – серная, хлорная, уксусная, щавелевая и молочная кислоты, сюда же относятся контакт Петрова и аммониевые соли более сильных кислот. Скорость отверждения напрямую зависит от происхождения отвердителя, температуры его эффективной работы и количества. При уровне рН=6-5,5 смолы отверждаются при более высокой температуре, а при рН=3-5 – при комнатной температуре. Отверждение карбамидоформальдегидных смол происходит вместе с усадкой, которая способствует возникновению внутренних напряжений, отвержденная смола растрескивается. В процессе приготовления клеев с использованием карбамидоформальдегидных смол данные недостатки в определенной степени могут быть устранены посредством введения наполнителей и пластификаторов. В роли наполнителей может выступать древесная мука, декстрин, крахмал, а также другие минеральные вещества.

Свое применение в процессе изготовления клеев находят и жидкие, и пастообразные смолы. Чтобы получить жидкие смолы, обычно используют или эмалированные, или алюминиевые реакторы (конструкция обычная). Процесс по производству пастообразных смол сконцентрирован в варочных аппаратах в виде вертикальных и закрытых клеемешалок, в которых предусмотрен водяной обогрев и охлаждение.

Сначала в реактор загружаются формалин и карбамид. При постоянном перемешивании данная смесь нагревается в течение 20-40 минут до температуры 80-90 градусов Цельсия, а затем выдерживается при такой же температуре в течение часа. По прошествии часа начинается отбор проб для того, чтобы установить характер среды. После того, как исчезнет щелочная реакция на фенолфталеин, все содержимое аппарата продолжают нагревать ещё 1 час при температуре 80-90 градусов Цельсия. После охлаждения до 70 градусов по окончании отведенного часа, содержимое обезвоживают под вакуумом при температуре 60-70 градусов Цельсия (остаточное давление – 100 мм. рт. ст.) до того момента, когда продукт станет 55-60 % концентрации.