SU886726A3 - Катализатор дл поликонденсации мочевино или меламино-формальдегидных смол - Google Patents

Description

(.54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГОЛИКОНДЕНСАЦИИ МОЧЕВИНОШШ МЕЛАМИНОФОРМАЛЬДЕГВДНЫХ СМОЛ Изобретение относитс  к катализа тору дл  поликонденсации мочевиноили меламиноформальдегидных смол, примен емых дл  св зывани  проницаемых частиц целлюлозы. Известен катализатор дл  поликон денсации мочевино- или меламиноформальдегидных смол, содержащий во ный раствор неорга.нической соли, 6 вес.% раствор N3250 либо 10 вес. раствор LiCl или КС1 , или NaCltOНаиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  катализатор дл  поликонденсации мочевино- или меламиноформальдегидных смол, представ л ющий собой водный раствор гал генида щелочного или щелочноземельного металла, например, хлористого натри  или кали , бромистого или йодистого кали , хлористого лити , хлорида магни j бари  или стронци  L Недостатком известного катализат ра  вл етс  недостаточна  его актив ность. Так, каталитическое действие известного катализатора, эыраженное через врем  гелеобразовани  при 100 С, составл ет 90 с приполиконденсации мочевиноформальдегидных смол в присутствии известного катализатора в комбинации с отверждш)Щими веществами , хлористым аммонием в количестве 0,5-5,0 аес.% в расчете на твердое вещество смоЛы и гексаметилентетрамином в количестве 0,0-5,0 вес.% в расчете на твердое вещество смолы. При получении древесностружечных плит с использованием известного катализатора скорость их изготовлени  составл ет 9с. Цель изобретени  - повышение активности катализатора. Дл  достижени  поставленной цели катализатор дл  поликонденсации мочевино- или меламиноформальдегидных смол, содержащий водный раствор галогенида щелочного металла, дополнительно содержит смесь мочевины формальдегида или несмолистого продукта конденсации формальдегида и мочевин при весовом соотношении формальдегида и мочевины в расчете на твердое вещество 5:95-95:5 при следующем соотношении компонентов, вес.%: Мочевина 0,5-30,0 Формальдегид или несмолистый прр.дукт конденсации 1,0-20,0 Галогенид щелочного металла 2,0-30,0 Вода. Остальное Предлагаемьй катализатор обладает повышенной активностью по сравнению с известным. Так, каталитическое действие катализатора , выраженное через врем  г леобразовани  при 100 С, составл ет 28-35 с при поликонденсации мочевино формальдеГиднЫх смол в присутствии насто щего катализатора в комбинации с отверждаюп(ими веществами; хлористы аммонием в количестве 0,5-5,0 в расчете на твердое вещество смолы и гексаметилентетрамином в количестве 0,0-5,0 вес.% в расчете на твердое вещество смолы. При получении древесностружечных плит с использова нием катализатора скорость изготовле . ни  их составл ет 7с. Катализатор состоит из оргайической и неорганической компонент и име ет синергетическое свойство. Когда отдельные компоненты одни добавл ютс  к смоле, они ведут определенному повышению скорости отве1к«дени , н если они добавл ютс  в виде композиции , то ведут к повьпиению, которое Bbmie суммы результатов, получаемых в том случае, если кажда  компонента добавл етс  отдельно. В качестве органической компонент катализатора испольЗуют мочевину и формальдегид или несмолистый продукт конденсации мочевины с формальдегидом , а в качестве неорганической ком понейты - любой галогенид щелочного металла. Преимущественно, добавл етс  также поверхностно-активное вещество в небольших количествах, например от О, 1 до 2%, к катализатору чтобы улучшить дисперсию смолы. Весовое соотношение формальдегида и мочевины в расчете на твердое вещество составл ет 5:95-95:5, как в том случае, когда они примен ютс  в виде свободных соединений, так и в том случае, когда они примен ютс  в виде несмолообразного продукта их конденсации. Предлагаемый катализатор можно добавл ть в различных количествах в пересчете на содержание твердого вещества 100%, особенно в количестве от 1 до 30% от примененных смол ных твердых веществ. Самым важным  вл етс  тот факт, что катализатор может замен ть часть смолы, не ухудша  свойств конечного продукта. Это достигаетс  не тем, что катализатор добавл ют в количествах, которые равны количеству замененной смолы, а тем, что катализатор добавл ют в количествах от 50 до 70% от количества замененкой смолы {приведенные величины относ тс  к весовым процентам и вс  композици  составл ет 100% твердых веществ). Катализатор благодар  его синергетическим свойствам, может замен ть смолу в количествах до 2-кратного ее собственного веса. Такое свойство катализатора про вл етс  при добавке до 20 вес.% смолы, котора  соответствует замене от 40 вес.% примененной смолы. Если он добавл етс  в меньших количествах, например от 3 до 10%, по вл етс  значительное ухудшение , свойств конечного продукта. Если он добавл етс  в более высоких количествах ,, например до 30%, не наблюдаетс  .никакого различи  в свойствах конечного продукта но скорости отверждени  значительно повышаютс  и при этом экономитс  смола. Склеивание вызываетс  отверждением смолы при повышенных температурах и давлени х известными способами. Катализатор может примен тьс  при всех видах продуктов, при которых используютс  мочевиноформальдегидные смолы дл  св зывани  продуктов из лигноцеллюлозы , независимо от того, идет ли при этом речь о частицах древесины дл  изготовлени  опорных плит с применением плоских прессов или каландров или о древесных шпонах, как, например, при изготовлении фанеры. Качество изготовленных досок или шшт контролируетс  еженедельно в течение 6 мес. и не наблюдаетс  ухудшение свойств. Предлагаемый реакционноспособный катализатор имеет еще и другое преимущество . Ввиду небольшого колнчестна примененной смолы, в ввду достигнутого улучшенного коэффициента производительности , количество свободного формальдегида при изготовлении

плит и досок значительно уменьшаетс  и полученные доски ( плиты почти не имеют запаха.

При мер 1. Посто нное количество мочевиноформальдегидной смолы $ (.БАСФ 285) при контролируемых услови х температуры и давлени  получают с предлагаемь1м катализатором, причем состав катализатора варьируют в зависимости от количеств образугощих ка- тапизаторный раствор компонентов. Ка8867264

тализатор примен етс  не один, а дополнительно к обычному известному катализатору который, как правило, состоит из хлористого аммони , содержаТ а б л и ц а I щего или не содержащего гексаметилен тетрамин. В табл. 1 показан синергетический зффект катализаторного раствора из органических и неорганических компонентов .

.Компоненты, вес.ч.

МочевинофЬрмальдегидна  смола (с содержанием твердого ве-щества 65%)

ВоДа

Катализаторный растворХлористый раствор

Х20%-ный раствор

в воде:)

Гексаметилентетрамин

(20%-ный раствор в

воде)

Врем  гелербразовани  при , с

Катализаторный раствор

Мочевина С. 100%) Формальдегид (100%) Хлористый натрий

tioo%)

Поверхностно-активное средство (10%-ны раствор в воде)

ВодаВсего:I:OI:ELIII

140 140 140 140 140 10 10 10 10 10

60

60 60 60 60

12121212

f - 888 .8

8060.3528

-5,3510,7016,05

-2,755,508,25

20,020,020,020,0

1,01,01,01,0

79,070,962,854,7

100,0100,0100,0100,0 Проба 1, которую можно рассматри вать как холостой опыт, не содержит катализаторный раствор, а содержит в качестве катализатора только извест1ШЙ хлористый аммоний,имеет при врем  гелеобразовани  90 с. Проба 2 содержит, кроме хлористого аммони , также определенное количество смеси мочевина-формальдегид и имеет несколько повышенное каталитическое действие при времени гелеобразовани  85 с при . Проба 3 содержит, хлористого аммони , также определенное количество хлористого натри , однако без смеси мочевина-формальдегид и имеет немного повьшенное каталитическое деист вне при 100°С и при времени гелеобразовани  80 с. Проба 4 содержит, независимо от хлористого аммони , смесь мочевинаформальдегчд и хлористый натрий, причем общее количество добавленной смеси равно количеству -добавленных в пробах 2 и 3 отдельных компонентов. Пробы 4-6 показывают повышенное каталитическое действие благодар  синерге тическому свойству примененных компонентов и полученные .времена гелеобразовани прн ЮОР С-составл ют: 60, 35 и 28 с. Различие мезвду пробами 4-6  вл етс  следствием различных количественных отношений примененной органической компоненты в ср нёнии с неоргани ческой компонентной катазшзаторного раствора. Установлено, что проба 6, котора  содержит повышенное количество органического вещества показьшает также повьшенное каталитическое действие . Пример 2. Изготавливают опор ные плиты, при этом к смеси добавл ют предлагаемый катализатор. В трех случа х примен ют одинаковое общее ко личеСтво раствора. В табл. 2 показаны отличи  относительно различных свойств разных компонентов примененного раствора. Следует заметить, что колонка А относитс  к раствору, использованному дл  опрыскивани  тонкой древесной муки, котора , в свою очередь, применена дл  изготовлени  наружной, поверхности опорной плиты, 3 то врем  как колонка В относитс  к раствору, использованному дл  опрыскивани  дре-. весных стружек, которые, в свою очередь; применены дл  изготовлени   дра опорной плиты. Опорна  плита изготовл етс  в этом случае по системе Бизона, т.е. при непрерьшном образовании слоев и при .контролируемых услови х, которые сохран ютс  посто нными дл  всех рассмотренных случаев: Влажность мата перед , прессованием, % 10,5-0,5 Температура прессовани , .С 2 Давление, кг/ см Качества изготовленной таким путем опорной плиты в трех случа х не имеют заметных различий (табл. 2). Изготовленные- в трех случа х различных растворы привод т к уменьшению времени прессовани : проба 1 - 9,25 с на 1 мм неотшлифованной (очищенной наждаком) опорной шшты; проба 2-8,00 с на 1 мм неотшлифованной (очищенной наждаком) опорной плиты; проба 3-7,00 с на 1 мм неочищенной наждаком опорной плиты. Проба 3, котора  содержит наибольшее количество органической крмпоненты по сравнению с неорганической компонентой , показывает лучшие результаты .. . . Пример 2 показывает, что в результате применени  предлагаемого катализатора можно сокращать врем  прессовани  при изготовлении опорных плтлт и одновременно можно при его Применении снижать использование смолы на количество от 30 до 16,90% fпроба 2) или до 21% (.проба 3). Мочевиноформальдегидна  смола {с содержанием твердого вещества 65%) 100,0 200,0 70,0 Хлористый аммоний ( 20%-ный раствор. в воде) 68,5 31,0 58,5 1,5 1,0 1,5 Аммиак с 25 Бомэ Катапизаторный раствор 170,0 240,0 170,0 Общее количество Катапизаторный раствор Мочевина (100%) Формальдегид (100%) Хлористый натрий ilOO%) Поверхностно-активное средство (10%-ный раствор в воде) Общее количество - 3 Плотность, кг/м Толщина, мм Модуль упругости Прочность на разрьш, кг/см . 2 Прочность св зи, кг/см Водопоглощение,% после 24 ч погружени  Процент увеличени  набухани  после 24 ч погружени 

88672610

Таблица 2 8,0 40 ,0 5,35 2,75 20,0 1,0 1,0 70,9 100,0 140,0 70,0 140,0 20,058..520,0 2,01,52,0 70,040,070,0 240,0170,0240,0 5,3510,7010,70 2,755,505,50 20,020,020,0 1,а1,01,0 70,962,862,8 100,0100,0100,0 Пример 3. Увеличивают скорость изготовлени  опорных плит зг счет добавлени  к смеси ( т.е. смеси из хлористого натри  и мочевиноформальдегидных мономеров предлагаемо го катализатора в сравнении со ско- ростью, котора  получаетс  при прос той-добавке хлористого натри  без мочевиноформальдегидных мономеров .. Результаты испытаний показаны в табл.. 3, .. Проба 1 независимо от обычных до бавок, которые добавл ютс  к смеси смолы дл  изготовлени  опорных плит содержит только хлористый натрий и поэтому имеет врем  гелеобразовани 

Компоненты, вес.ч. и свойства

Мочевиноформальдегидна  смола (содержание твердого вещества 65%

Вода

Хлористый аммоний

(20%-ный раствор

в воде)

Гексаметилентётрамин

Хлористый натрий

(100%)

Мочевина (100%) Формальдегид (100%) . Общее количество

Врем  гелеобразовани , с

Врем  прессовани ,

С на 1 ммТолщина неочищенной

наждаком опорной

плиты

Ъ

Плотность, кг/м

Толщина, мм

Модуль упругости

Проба

.

140 43,42

12 8

12

9,63 4,95 230,00

28

7

640 16,20 23200 6 80 с, в то врем  как проба 2 содержит такие же добавки, как проба 2, но дополнительно еще мочевиноформальдегидные мономеры, а также одинаковое количество хлористого натри , и имеет поэтому врем  гелеобразовани  28 с. Изготовленные при одинаковых услови х с применением установки Бизона дл  двух проб опорные плиты показывают скорость изготовлени  9 с на 1 мм в случае пробы 1 и 7 с на 1 мм в случае пробы 2. Достигнутые механические свойства согласно ДИН 5236052365 в обоих случа х одинаковы. Таблица 3

Процент увеличени  набукани  после 24 ч по .гружени 

Пример 4. Повышают количество замены, полученной при добавке предлагаемого ка.тализатора мочевиноформальдегидной смолы, по сравнению с меньшей заменой, котора  достигнута при применении только хлористого натри  без добавки мочевиноформальдегидных мономеров, причем изготавливают опорные плиты, которые в обоих случа х имеют эквивалентные механические свойства.

Замена в случае хлористого натри  .относительно смолы составл ет 1:2.

Запас древесных стружек после распьшени  обрабатываетс  указанными в табл. 4 соответствующими составами.

Состав 1 служит как холоста  проба без замены cMojai. Составы отличаютс  друг от друга тем, что в составе 2 сделана замена твердых веществ смолы только хлористым натрием, в то врем  как в составе 3 ( предлагаемом) сделана замена смолы смесью хлористого натри  с мочевиноформальдегидными мономерами.

В составе 2 19,5 ч. твердой смолы замен ютс  19,5 ч. твердого хлористого натри .

Мочевиноформальде100 гидна  смола

Содержание твердого вещества в мочевиноформальдегидной ,.смоле 65

13,4

14,9

В составе 3 39 ч. твердой смолы замен ютс  19,5 ч. твердого реакционноспособного катализатора ( т.е. хлористый натрий, мочевина и формальдегид ).

Следовательно, в составе 1 заме на 1:1, в то врем  как в составе 2 замена 1:2.

Изготовленные с обеими смес ми опорные плиты имеют одинаковые механические свойства, хот  состав 3 имеет более низкое содержание твердых веществ. В обоих случа х опорные плиты изготавливаютс  по системе Бизона, т.е. с непрерывным образованием слоев при контролируемых услови х, которые в обоих случа х.остаютс  посто нными:

Влажность мата перед прессова10 ,5+0,5 нием, %

Температура прес210 совани , С Давление, кг/см

25

Свойства (.качество) изготовленных опорных плит указаны в табл. 4. Таблица 4

160

80

180

90

104,0

58,5 117,00 52

130

Реакционноспособный катализатор

100% твердых веществ .

100% твердых веществ

А -1- ВВода Общее количество 170,00 240,00 170, раствора смолы Общее содержание 65 131,6 65,0 твердого вещества Содержание твердого 38,3 54,8 38,2 вещества, % Части замененных Твердых Ьеществ смолы Части твердьк ве-ществ смолы А ,(замена А + В) % смолы, замененной через А + В Отношение количества д6ба зленных твердых заменителей к количеству замененных твердых веществ мочевины

Плотность, кг/м.

645

6,5 13,0

19,5 15,83 31,6

630

625 240,00 170,00 240,00 131.,6 58,50 118,60 54,8 34,4 49,4 13,0 13,0 26,0

Прочность при изгибе, кг/см

Водопоглощение, % после

24 ч погружени  45

Процент увеличени  набухани  после 24 ч погружени 14

Реакционноспособный

Мочевина (100% ) Формальде гид (100%) Хлористый натрий (100%) Всего

Пример 5.В тех случа х, когда желательны высокие степени замены необходимо примен ть предлагаемую смесь, чтобы обрызгивать сырье за одну стадию, как это осуществл етс  у всех типов систем, которые примен ютс  дл  изготовлени  опорных плит.

Если добавл етс  только хлористый натрий к смоле, без добавки мочевиноформальдегидных мономеров, также требуетс , независимо от того факта, что скорость небольша , как по-казано в уже описанных примерах, отдельное обрызгивание древесных стружек хлористым натрием с последующей сушкой древесной смеси и с дальнейшим нанесением кле . Это обуславливает применение дополнительных устройств, которые  вл ютс  дорогими и уменьшают производительность.

Дополнительные стадии требуютс  ввиду небольшой растворимости хлористого натри  в воде и также по той причине, что в этом случае замена в смоле достигаетс  добавкой такого количества твердых веществ, которое равно количеству твердых веществ в замещенной смоле. Чтобы заменить более высокие количества смолы в сме19 10 71 100

си требуетс  слишком много воды, котора  не может осушитьс  за одну стадию в прессе в течение обычных времен прессовани .

Предлагаема  смесь примен етс  дл  замены повышенных количеств смолы , без использовани  слишком большого количества воды, и причем изготовление возможно в одну стадию, как это обычно, осуществл етс  при изготовлении опорных плит, без изменени  производственных стадий. Это возможно благодар  тому, что растворимость в воде выше и поэтому примен етс  мало воды, замена достигаетс  также добавкой только половины количества замещенного материала, в пересчете на твердый материал.

Дл  достижени  одинаково высокой степени замещени  ( 35% в примере 5

при применении реакционноспособного предлагаемого катализатора получают большее врем  гелеобразовани  и поэтому более высокую скорость производства (смесь 3). При применении только хлористого натри  без добавки мочевиноформальдегидных мономеров получают более высокое врем  гелеобразовани , так как добавленные заместители в этом случае действуют как замедлители вместо катализаторов ( смесь 2) Все названные пункты полу .чаютс  из. смесей табл. 5. В. табл. 5 представлены три смеси. Смесь 1 рассматриваетс  как холостой опыт, в котором смола примен етс  без каких-либо заместителей ( заменителей ). Смесь 2 содержит только хлористый натрий, который замен ет смолу, и смесь 3 содержит реакционноспособный предлагаемый катализатбр, т.е. смесь из хлористого натри  и мочевинофор- маУиьдегидных мономеров. Процент замещенной смолы в смес х 2 и 3 составг л ет соответственно 35%. В смеси 3 добавлены 37,5 ч. реакционноспособного; катализатора, которые замен ют 68,5 ч. хлористого натри , которые замен ют такое же количество смолы, т.е. 68,5 ч. смолы. Это показьшает, что достигнуто замещение 1:1,8, в то врем  как при при менении только хлористого натри  достигнуто замещение 1:1. Общее количество раствора, смолы в смеси 3, которое содержит реакционноспособный предлагаемый катализатор сохран етс  при такой же величине в смеси 1. Это невозможно в случае смеси 3, в которой добавл етс  только хлористый натрий, ввиду большого коли чества воды, котора  требуетс  в смеси по причине .высокого замещени  смолы ,л Врем  гелеобразовани  в холостом опыте составл ет 60 с. В содержащей реакционноспособный катализатор смеси 3 получают более низкое врем  гелеобразовани  40 с, которое позвол е иметь более высокие производственные нормы или скорости. В смеси 2, в которой примен етс  только хлористый

Мочевиноформальдегидна  смола

Твердые вещества смолы .

Хлористый аммоний 20%-ный раствор)

65

65 42

130

130 84,5

42

84,5

8

8 620 натрий, врем  гелеобразовани  со тавл ет 110 с, так как добавленные компоненты действуют как замедлители вместо катализаторов. Колонка А во всех трех случа х относитс  к примененному дл  опрыскивани  тонкой древесной муки раствору, который используетс  дл  изготовлени  наружной поверхности опорных плит, в то врем  как колонка В во всех трех случа х относитс  к примененному дл  опрыскивани  древесных стружек раствору , который используетс  дл  изготовлени   дра опорной плиты. С применением смесей смолы, которые указаны в трех случа х табл. 5, изготовл ютс  опорные плиты. При использованном способе изготовлени  речь идет о системе Бизона и услови  во всех случа х сохран ютс  посто нными: Влажность мата церед прессованием, % 10,510,5 Температура прессо С вани , -С 2. 20 Давление, кг/см35 Качество изготовленной опорной плиты соответствует ДИН 52 360-52 365 и оно не имеет различий вслуча х 1 и 3. В случае 2, где имеетс  только хлористый натрий вместо реакционноспособного предлагаемого катализатора , свойства изготовленной опорной плиты не определены, так как полученные плиты раст гиваютс  уже при нормальных временах прессовани . Это показывает , что даже примененный хлористый натрий не может давать высоких степеней замещени  пор дка 35%, если он примен етс  дл  изготовлени  опорных плит только с одной стадаей опрыскивани  по известному способу. Таблица 5 Реакционноспособный катализатор (100% ) Реакционноспособный катализатор А + ВОбщее количество раствора смолы170 24 Общее содержание твердого вещества65 13 Содержание твердого вещества 88,2 54 Части замещенной твердой смолы- Части замещенной через А + В твердой СМОЛЬ % смолы, замещенной А «- ВОтношение добавленного твердого заТ1естител  к замещенным твердым веществам смолы Врем  гелеобразовани , С60 Реакционноспособный катализатор , % Мочевина (100%)30 Формальдегид ( в пересчете на 100% твердых веществ 15 Хлористый натрий (100%) 55

Пример 6. Синергетическое действие наблюдаетс , когда смесь хлористого натри  вместе с несмолистым продуктом конденсации мочевиноформальдегидных мономеров добавл ют к составу смолы. 12,5 25 2 ,161,5 22,5 45 13,5 346,0 170,0 240 5 54,5 111,1 0,8 54 53 3

указаны в табл. 6.

Проба 1 независимо от обычных добавок , которые добавл ют к составу смолы дл  изготовлени  опорных плит, 1 содержит только хлористый натрий и имеет врем  гелеобразовани  49 с.

Проба 2 содержит мочевиноформальдегидный кодценсат и имеет врем 

Мочевиноформальдёгидна 

смола (содержание твердых

веществ 65%;

Хлористый аммоний {20%-ны

раствор в

Аммиак 25 Бомэ

Хлористый натрий {1007о) Мочевина (100%)

Формальдегидна  мочевина (18%-ный раствор в воде)

Вода

Общее количество

Брем  гелеобразованн 

при , с

Формальдегидна  мочеви Формальдегид

Мочевина

Вода

Пример 7. Синергетическое свойство .установлено, когда смесь хлористого кали  вместе с продуктом конденсации мочевиноформальдегидных мономеров добавл ют в состав смолы .

Полученные результаты указаны в табл. 7, в которой проба 1 представл ет холостой опыт, причем содержит воду вместо предлагаемрго катализатора .

содержат хлористый натрий и мочевиноформальдегидный конденсат, сумма которых как раз соответствует примененному в пробе 1 количеству хлористого натри , все в пересчете на 100% твердых веществ. Пробы 3 и 4 имеют более низкое врем  гелеобразовани , чем пробы 1 и 2, н имеют врем  гелеобразовани  42 с.

Таблица 6

i40

42

Проба 2 содержит хлористый калий и пробd 3 содержит смесь хлористого кали  и |сонденсата мочевиноформальдегидных мономеров.

Проба 1 имеет врем  гелеобразовани  93 с, проба 2 имеет слабое каталитическое действие при времени гелеобразовани  82 с, проба 3, котора  содержит реакциоиноспособный предлагаемый катализатор показывает однако неожиданное высокое каталитическое действие с временем гелеобразовани  42 с

25 140 140 140

8,8 8

3 3 3

- 12 12

- - 7,38

- - 9

75 63 46,62

226 226 226

93 82 42

а

55

25

20.

Пример 8. Изготовл ют фанернзж ) опорную плиту. Предлагаемый катализатор может примен тьс  также дл  склеивани  плоских досок (плит ), как, например, дл  изготовлени  фанеры листовых слоистьрс пластинок, фанерных плит (досок) или других многослойных плит или многослойных досок, в этом случае фанерна  планка типа Тиама с толщиной мм и с содержанием влаги 10% наклеиваетс  на обе поверхности очищенной наждаком опорной плиты с тогадиной 1 5 мм,размером 185x305 см И с содержанием влаги 9%. Клей распредел етс  на опорной плите при помощи устройства дл  распределени  кле .

Плиты прессуютс  под давлением 7 кг/см при . В пробе 1 приме88672626

Таблица 7

н етс  нормальный состав кле , в то врем  как в пробе 2 примен етс  предлагаемый состав.

4S

Составы 1 и 2 указаны в табл. 8.

В то врем  как плиты, изготовленные с составом пробы 1, требуют времени прессовани  2 мин плиты изготовленные с составом пробы 2, требуют

SO времени прессовани  только 1,7 мин. Клеевой состав, использованный с применением предлагаемого катализатора дл  изготовлени  фанерных опорных плит, имеет следующие свойства:

55

Повьшение скорости изго-.

15 26 товлени , % Экономи  кле , %

27 Таблица 8

Проба

Компоненты, вес.ч.

Мочевиноформальдегидна  смола (содержание твердых веществ 65%) 100 70

Хлористый аммоний (20%-ный раствор в воде)

Хлористый натрий

Мочевина (00% )

Формальдегид (100%

Вода

Мука

Общее количество

идна  твер140

/ во8

2

)

886726

28

Пример 9. Синергетическое свойство наблюдаетс , когда смесь хлористого натри  вместе с мочевиноформальдегиднь Ми мономерами добавл етс  к составу смолы на основе меламиноформальдегидной смолы( Каурамин 542 фирмы БАСФ).

Полученные при этом результаты указаны в табл. 9.

Проба 1. вл етс  холостой пробой. Проба 2 содержит независимо от обычного состава смолы хлористый аммоний и аммиак, а также хлористый натрий. Проба 3 содержит независимо от обычиого

состава смолы хлористый аммоний, аммиак , а также мочевину и формальдегид . Все эти пробы имеют одинаковое врем  гелеобразовани  (65 с. Проба 4 с.одержит независимо от обычного состава смолы хлористый аммоний и аммиак , а также мочевину, формальдегид и хлористый натрий,, причем обща  сумма указанной смеси равна количеству добавленных в пробах 2 и 3 отдельных

компонентов. Проба 4 иллюстрирует

применение предлагаемого катализатора, имеет более низкое врем  гелеобразовани  (48 с).

в .

Таблица9

140140

140

88

8 2

22

12

12

3,23,2

1,651,65

71,1559,15

64 226

76

226226 V 226

48

65

65 Подобные результаты получаютс , когда в указанных примерах хлористый натрий или хлористый калий замен етс  хлористым литием или фторидами, бромидами или иодидами натри , кали  или лити . Пример 10. Показаны экстремальные значени  приведенных соотношений . Приготовлены три раствора со следующими рецептурами, вес.ч.: f 2L 3 Формальдегид (в расчете на

В растворе1 отношение органических к неорганическим компонентам составл ет 10,0/1,0, а в растворе 2 0 ,1/1,0. В обоих образцах содержание твердых веществ .составл ет 29%. Раствор 3  вл етс  более концентрированным и содержит 57% твердых компонентов , причем отношение органических

Мочевиноформадьдегидное кле щее вещество (65%)

Раствор хлористого аммони  V15%)

Эмульси 

Гексаметилентетрамин (в 20%-ном pacтвope

Раствор 1 Раствор 2 Раствор 3 Вода

Каждый состав использован дл  обработки 10 кг древесных стружек. С помощью каждого из составов изготовлено (вручную) по три древесностружечных плиты. Плиты прессуютс  со скоростью 1 мм за П с 1/П 0,099 мм/с) . Температура пресса 200 с давление 35 кгс/см 2.

В табл. 11 представлены результаты , полученные как среднее значение из трех измерений.

Ясно, что все три состава  вл ютс  зквивалентными: и что они лучше состава 4 ( контрольные)j т.е. не содержит предлагаемого катализатора.

Таблица 10

1177 1177 1177 1385

270 270 270 270 77 77 77 77

203

203

203

208

208

53 53

53 6 к неорганическим компонентам равно 4,8/1,0. Растворы использованы в составах 1-3, представленных в табл. 10, которые , в свою очередь, использованы дл  приготовлени  16 мм древесностружечных плит. Состав 4  вл етс  контрольным, в котором используетс  обычное мочевиноформальдегидное кле щее вещество без добавлени  предпагаемогр катализатора. Древесностружечные плиты изготовлены на лабораторном пресс,е размером 40 X 56 ,см.

31

Растворы использованы в составах 1 и 2, представленных в табл. 12, которые , S свою очередь, использованы дл  16 мм древесностружечных йлит.

Состав 3  вл етс  контрольным с использованием обычных мочевиноформальМочевиноформадьдегид- нее кле щее вещество (65%)

Раствор хлористого аммони  15%)

Эмульси  Раствор Г Раствор 2 Вода

88672632

Т а б л и ц all

Ясно, что все три состава  вл ютс  эквивалентными и более лучшими, чем состав 3 ( контрольный , т.а. изготовленный без предлагаемого катализатора . Та б л и ц а 12

1177 1385

1177

Проведень . опыты с хлористым калием. G этой целью в растворе 2 (сравнительные опыты хлористый натрий замен етс  хлористь1м калием. Дл  сравнени  используетс  состав 3 из табл. 10 тех же опытов. Как и в опытах в составе 2 используетс  раствор 2, содержащий хлористый калий. При этом получены следующие результаты:

Сравнительный пример

Плотность, кг/см 680 695

Прочность при изгибе , кг/см 175 183 .

Пределпрочности

при раст жении,

кг/см 4,8 4,6

Набухание через

2 ч, % . 14,0 13,0

Водопоглощение

через 24 ч, % 23,0 25,0

Соотношение формальдегида и мочевины в органическом компоненте составл ет от 95:5 до 5:95, причем имеетс  в виду, что оба продукта имеют 100%-ную концентрацию.

Примеры дл  итлюстрации изложенного могут быть вз ты из дополнительных примеров, приведенных ниже. Приготовлен три типа растворов

состава, вес.ч.:

4-2. 3

Формальдегид

44%239 28 151

Мочевина 6 219 94

Хлористый натрий220 220 220 Вода 535 533 535

В растворе 1 соотношение формальдегида (вз того из расчета -100%) и мочевины составл ет 95i5 вес.ч.в растворе 2 - 5:95 вес.ч.; в растворе 3 - 41:59 вес.ч.

Растворы использованы в соста вах 1-3, представленных в табл. 14, которые, в свою очередь, использованы дл  изготовлени  16. мм древесностружечных плит. Састав 4  вл етс  контрольным с использованием обычных мочевиноформальдегидных кле щих веществ и известного метода.

Древесностружечные плиты изготовл ютс  на лабораторном прессе размером 40 X 56 см.

Каждый состав используетс  дл  обработки 10 кг древесных стружек. С помощью каждого состава вручную изготовл ютс  три древесностружечных плиты.

Одна плита прессуетс  со скоростью 1 мм за 10 с, друга  - 1 мм за 9 с и треть  -.1 мм за 8 с.

Температура пресса составл ет , давление прессовани  35 кгс/см.Показатели плит приведены в табл. 15.

Из табл. 15 вытекает, что три состава 1-3  вл ютс  эквивалентными и более лучшими, чем состав 4 ( контрольный ), т.е. не содержит предлагаемого катализатора..

Те же самые результаты получаютс , когда органическа  часть катапизато- . ра получаетс  путем конденсации формальдегида с мочевиной без образовани  смолы.

1

2

3

4

2

3

4

1

2

3

4 Сравнительный опыт Приготовлено два различных раствора: известный (раствор 1) и предлагаемый (раствор 2). В табл. 16 приведены составы известного и предлагаемого растворов. . Состав, вес.% Раствор -|--- 1 2 МочевиноформальдегидНЬ1Й клей ( 65%) Мочевиноформальдегидный конденсат (80%) 60,75 4,5 29,25 1,9 Мочевина 10,00 5,0 Хлористый натрий Вода 100,00 100,0 Итого Процент твердых веществ 88 Конденсат содержит,вес.% формальдегид 55, мочевина 25, вода 20. Дл  растворени  твердых веществ при приготовлении раствора 1 необходимо около 8 ч интенсивного перемеши вани , в то врем  как при приготовле . НИИ раствора 2 -дл  растворени  твердых веществ необходимо лишь несколько минут. Это  вл етс  существенным преимуществом , когда речь идет о способе по лучени  необходимого продукта. Указанные растворы используют в соответствующих составах 1 и 2,-указанных в табл. 17. Т а б л и ц а 17 Мочевиноформальде гидный клей { 65% ) Хлористый аммоний (15%-ный раствор) 0150 0150 015 Эмульси  парафина 0077 0077 007 Аммиак (25% ) 0005 0005 000 13,6 138 Продолжение табл. омпоненты и сваойства | Состав Раствор 1 Раствор 2. Вода Итого 1324 1670 1670 Количество твер887 882 961 дых веществ Врем  гелеобразовани  при , с 67 79 82 Врем  жизни в сосуде при комнатной темпе1 ,5 20,5 19 ратуре, ч Состав 3 с мочевиноформальдегидным клеем ( контрольньШ) приготовлен в соответствии с известным способом. Из табл. 17 можно заметить, что составы 1 и 2 приготовлены таким образом , чтобы количество твердых веществ в них было одинаковым, дл  того чтобы составы можно бьшо сравнить . Из табл. 17 видно также, что состав 2 показывает более короткое врем  гелеобразовани , чем состав 3. Предлагаемые составы дают более короткое врем  гелеобразовани  и в то же врем  более короткие циклы прессовани . Обычно быстрые клеи дают более длительную предварительную вулканизацию . Это заметно также на составе 1, который дает более короткое врем  гелеобразовани , чем составы 2 и 3, но определенно очень короткое врем  жизни в сосуде,-что приводит к сильной предварительной вулканизации, и таким образом в промышленности плита полностью вулканизируетс  еще до достижени  пресса. Составы 1-3 используют в одинаковых услови х дл  изготовлени  16 мм древесностружечной плиты на лабораторном прессе, имеющем размер 40 х X 36 см. Каждый состав примен ют дл  обработки 10 кг древесных стружек . Дл  каждого состава вручную изготовлено по три плиты. 39886 Одна плита прессуетс  со скоростью 10 с/мм, друга  - 9 с/мм и тррть  - 8 с/мм. Температура, пресса составл ет 200°С и давление 35 кг/см

Из табл.,18 видно, что в то врем  как плиты с составом 2(предлагаемый ) ПОсвойствам лучше, чем плиты состава 3 ( контрольный)

Плиты состава 1 (известный) хуже по свойствам, чем плиты, приготовленные с использованием состава 2.

Очень важно, что при времени прессовани  8 с/мм, представл ющее собой врем  прессовани  соответствующее примен емому в промьпиленности, невозможно получить плиты при использовании состава 1. Плиты полностью разрушаютс .

Состав 1 применим только в лаборатории , если речь идет о древесностружечных плитах или дл  получени  твердого картона.

Дл  того, чтобы расширить область галогенидов щелочных металлов, приготовлен раствор, использованный дл  приготовлени  древесностружечных плит, которые подвергаютс  испытани м дл  оценки их механических характеристик . Состав раствора следующий, г:

25,9 20,8 25,6 25,4 18,5 24,9

21,4 20,4

Формальдегид

(в форме 100%-ного)

Мочевина

Хлористый литий

Вода

раствор использован дл  рецептуры 2, приведенной в табл. 19, котора , в свою очередь, использована дл  изготовлени  древесностружечных плит.

Рецептура 1, приведенна  в табл.19 (контрольна  использована дл  сравнени  .

Древесностружечные- плиты изготовлены на лабораторном прессе с размерами 40 X 56 см.

Кажда  рецептура использована дл  опрыскивани  10 г древесных стружек. Из каждой рецептуры получены три древесностружечные плиты. Плиты прессуют при 11 с/мм. Температура пресса составл ет 200°С, давление 35 кг/см

Claims (2)

1. В табл, 20 приведены результаты,  вл ющиес  средними из трех определений . 726 . Результаты по исследованию плит приведены в табл. 18 ( лабораторные тесты проводились из-за невозможности применени  известного продукта в промышленно сти). Таблица 18 Рабочие услови  такие же, как это описано в предшествующем примере. Измеренные свойства рецептур 1-4 приведены в табл. 22. . Таблица 22 Формула изобретени  Катализатор дл  поликонденсации мочевнно- или меламиноформальдегидных .2S 10 15 20 смол , содержащий водный раствор галогенида щелочного металла, отличающийс  тем, что, с целью повышени  активности катализатора, он дополнительно содержит смесь мочевины и формал| дегида или несмолистого продукта конденсации формальдегида и мочевины при весовом соотношении формальдегида и мочевины в расчете на твердое вещество 5:95-95:5 при следующем соотношении компонентов, вес.%: Мочевина . 0,5-30,0 Формальдегид или несмолистый продукт конденсации 1,0-20,0 Галогенид щелочного металла2,0-30,0 ВодаОстальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3826770, кл. 26Q-29.4, опублик. 1974.
2. 2.Патент США 3905847, кл. 156-62,2, опублик. 1975Спрототип .