Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

   

Книги по строительству и ремонту

Технология полимеров


Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Амино-формальдегидные полимеры

 

 

Из амино-формальдегидных полимеров наиболее важными в промышленном отношении являются мочевино- и меламино-формальдегидиые полимеры. Впервые продукты взаимодействия мочевины и формальдегида были получены в 1884 г. Однако только в 1920 г., когда был разработан способ промышленного синтеза мочевины из аммиака и углекислого газа, появились сообщения о промышленном выпуске мочевино-формальдегидных олигомеров. Производство меламиио-формальдегидных олигомеров также связано с освоением промышленного выпуска меламина (1939).

В настоящее время производство амино-формальдегидных олигомеров неуклонно развивается, так как источники сырья для их производства более обширны, чем для феноло-альдегидных олигомеров. Эти олигомеры применяют для изготовления целого ряда строительных материалов и изделий. В технике находят также применение и другие виды амино-формальдегидных полимеров, получаемых при взаимодействии формальдегида с анилином, тиомочеви-иой, а также с бензол- и толуолсульфамидами. В настоящее время ведутся исследования полимеров, полученных на основе дициандиа-мида, гуанидина и алкилзамещенных мочевины.

Технологические процессы получения и переработки, области применения и основные физико-механические свойства амино-формальдегидных полимеров имеют много общего с феноло-формаль-дегидиьши полимерами.

1. Сырье

Для производства мочевино-формальдегидных олигомеров в качестве сырья применяют мочевину и формальдегид в виде его водного раствора — формалина.

Мочевина в чистом виде представляет собой бесцветные длинные призматические кристаллы плотностью 1335 кг/м3. Она является диамидом угольной кислоты (карбамидом) О = С—(NH2b и содержит 46,65% азота; ее молекулярная масса 60,05.

Мочевину получают в основном путем взаимодействия аммиака с углекислым газом и последующим разложением полученных кар-баматов аммония на мочевину и воду

Меламин трудно растворяется в воде (менее 0,5% при 20°С и около 4% при 90°С), гликоле и глицерине,в большинстве органических растворителей не растворяется. Лучшими растворителями для пего являются этаполамины и зфиры этиленгликоля.

Меламин трудногорючее вещество, но его пыль в воздухе при концентрации более 0,252 кг/м3 взрывается.

2. Закономерности поликонденсации амино-формальдегидных полимеров

Амшю-формальдегидные полимеры получают в результате реакции поликонденсации мочевины или меламина с формальдегидом в определенных, строго контролируемых условиях. Механизм реакции поликонденсации, а также химическое строение промежуточных и конечных продуктов менее изучены, чем поликонденсация фенола и формальдегида. Это объясняется тем, что изучение мочевшю-формальдегидных и в особенности меламино-формальдегидных полимеров было начато значительно позже, чем феноло-формальде-гидных. Кроме того,   процесс   получения амино-формальдегидных

полимеров является более сложным и приводит уже на первых стадиях поликонденсации к образованию желатинизирующихся, нерастворимых продуктов.

При поликонденсации мочевины с формальдегидом в зависимости от рН среды, соотношения компонентов и температуры реакции образуются различные продукты: 1) кристаллические водорастворимые вещества; 2) нерастворимые аморфные, выпадающие из растворов в виде порошка или геля; 3) полимерные растворимые вещества.

Образующиеся продукты являются растворимыми и неспособными самопроизвольно переходить в неплавкое и нерастворимое состояние.

При взаимодействии молекул метилолмочевины могут образовываться как линейные, так и циклические полимеры.

В сильнощелочной среде (рН=П-=-13) конденсация мочевины с формальдегидом даже в разбавленных водных растворах приводит к образованию моиометилолмочевины. Но этот процесс не доходит до конца, так как реакция имеет обратимый характер. Избыток формальдегида сдвигает равновесие в стороиу увеличения выхода, моиометилолмочевины.

Из рассмотренных схем поликондеисации мочевины и формальдегида видно, что процесс получения мочевино-формальдегидиых олигомеров наиболее целесообразно проводить в слабощелочной,, нейтральной или слабокислой среде с тщательным контролем рН среды в течение всей реакции.

Мочевино-формальдегидные олигомеры, полученные при конденсации мочевины и формальдегида в водной среде, не растворяются в спиртах и маслах. Получить спирторастворимые мочевино-формальдегидные олигомеры можно путем их модификации, которая заключается в этерификации метилольных производных спиртами (бутиловым, гексиловым, октиловым и др.).

Меламино-формальдегидные олигомеры получаются при взаимодействии меламина с формальдегидом. На первой стадии реакции образуются метилольные производные меламина, содержащие 1— € молей формальдегида на 1 моль меламина. Присоединение формальдегида к меламииу идет с заметной скоростью уже при 40°С. Дальнейшее повышение температуры не только увеличивает общую скорость реакции, но и количество формальдегида, присоединившегося к меламину.

Реакция взаимодействия меламина с формальдегидом обычно происходит в нейтральной или слабощелочной среде (рН=7-=-8). Получаемые продукты в виде метилольных производных меламина хорошо растворимы в горячей воде, но при охлаждении кристаллизуются и быстро осаждаются.

Меламиио-формальдегидные олигомеры образуются при дальнейшем взаимодействии метилольных производных меламина друг с другом и с меламииом в кислой среде. При этом образуются мети-леновые и частично эфирные мостики между метилольными производными меламина

3. Получение амино-формальдегидных олигомеров

Условия получения амино-формальдегидных олигомеров очень разнообразны. Часто их получение и отверждение совмещается в одну технологическую схему с производством строительных материалов и изделий (мипоры, слоистых пластиков, изделий из пресс-материалов и т. д.). Поликонденсацию мочевины или меламина с формальдегидом можно проводить вместе с наполнителями (производство пресс-порошков и т. д.).

В данном курсе будет рассмотрено получение только амино-формальдегидных олигомеров.

Мочевино-формальдегидные олигомеры в промышленности получают в виде конденсационных растворов, раствора олигомера и сухого олигомера. Выпускаются также и этерифицированные олигомеры, способные растворяться в спиртах.

Конденсационные растворы представляют собой растворы в воде смесей моно- и днметнлмочевины. Они получаются путем взаимодействия мочевины с формальдегидом в соотношении 1: (1,4—2) в слабощелочной среде (рН = 7-7-8) при температуре 15—40°С.

Конденсационные растворы готовятся в реакторе, снабженном якорной мешалкой облегченного типа и рубашкой для обогрева (рис.72). Применяют также реакторы с мешалками рамного типа или пропеллерными. Обогрев реактора производится, как правило, водой, реже — паром. Реактор может быть снабжен обратным холодильником, рассчитанным на малую упругость паров в реакторе и нагрев реакционной смеси до 40°С. Реакторы изготовляют из алюминия, стали 10 эмалированной или стали 1Х18И9Т. Молярные соотношения мочевины к формальдегиду берут обычно 1 : (1,5—1,6).     Примерный     состав

реакционной смеси следующий (мае. ч.): мочевина—100, формалин (37%-ный) — 200—225, уротропин — 5,9, щавелевая кислота—0,5—1.

Технологическая схема получения мочевино-формальдегидного конденсационного раствора показана на 73. Формалин из заводского хранилища центробежным насосом подают в цеховой на-

порньш бак 5, откуда он самотеком поступает в весовой мерник 4, а затем в реактор 2.

Качество формалина оказывает большое влияние на качество конденсационного раствора, а следовательно, и на качество пресс-порошков или других видов материалов, изготовленных на его основе. Содержащиеся в формалине полимерные продукты реагируют с мочевиной медленнее, чем гидратированный формальдегид. Избыточное содержание железа в формалине приводит к заметному снижению скорости отверждения приготовленных на основе конденсационного раствора пресс-порошков и появлению кремового оттенка в изделиях белого цвета. Повышенная кислотность формалина приводит к более резкому снижению рН конденсационного раствора при его нагревании, что ведет к преждевременному отверждению мочевино-формальдегидного олигомера, в результате этого пресс-порошки обладают пониженной текучестью и плохо спрессовываются в монолитную массу.

 


В реакторе 2 формалин, имеющий рН = 2,8~-3,5, подогревается до 30—35°С путем подачи горячей воды из теплообменника с насосом 7 в рубашку обогрева реактора. Затем постепенно при перемешивании приливается водный раствор уротропина. Последний является нейтрализующим агентом для муравьиной кислоты, содержащейся в формалине. При взаимодействии уротропина и муравьиной кислоты образуется неустойчивая соль, которая при нагревании разлагается с выделением муравьиной кислоты. Таким образом, уротропин-является регулятором кислотности, причем освобождение муравьиной кислоты катализатором конденсации метилмочевины происходит постепенно с повышением температуры. Через 15— 20 мин перемешивания отбирают пробу для определения рН среды; среда должна стать почти нейтральной или слабощелочной (рН = 7~8). Затем загружают мочевину из весового бнкера 3 небольшими порциями в течение 30—50 мин при непрерывном перемешивании и подогревании раствора до 30—35СС (растворение мочевины сопровождается охлаждением раствора).

Когда мочевина полностью растворится, вводят 10—15% водного раствора1 щавелевой кислоты, которая играет роль катализатора отверждения мочевино-формальдегидного олигомера при изготовлении изделий (например, из пресс-порошков).

Конденсация ведется при включенном обратном холодильнике 8 в течение 60—90 мин, считая с момента ввода уротропина, при 25— 30°С. Температуру необходимо тщательно контролировать, так как при 40—45°С может начаться экзотермическая   реакция с   резким

снижением рН, в результате чего будут образовываться твердые неплавкие продукты, которые весьма нежелательны. Реакцию прерывают при содержании в реакционной среде 4—12% свободного формальдегида (в зависимости от области применения или дальнейшего способа переработки конденсационного раствора). В конце конденсации рН среды должна быть 6,8—7,4 (по Мере протекания конденсации рН снижается). Таким образом, контроль процесса сводится главным образом к определению рН среды, реже — к определению содержания формальдегида.

По достижении необходимых свойств конденсационный раствор спускают через нижний штуцер реактора для фильтрования через нутч-фильтр 9. Иногда производится отстаивание раствора в отстойнике ) перед фильтрованием.

Конденсационные растворы получают также и непрерывным методом (74). Для этого из мерника / с помощью дозировочного насоса 2 формалин, нейтрализованный уротропином, подают в колонну— реактор 6 непрерывного действия. Реактор состоит из трех царг, снабженных рубашками для нагревания. Мочевина поступает одновременно с формалином в верхнюю часть реактора из бункера 7 через шлюзовый затвор 8, питатель 9 и шнек 10, Водный раствор щавелевой кислоты из сборника 3 через дозатор 4 подают в третью царгу реактора. Царгн обогреваются водой, нагретой в инжекторе 5 острым паром. Конденсационный раствор из реактора 6 подается в нутч-фильтр // для фильтрования.

Отфильтрованный конденсационный раствор передастся на дальнейшую переработку (например, на пропитку наполнителя при получении пресс-порошков). Конденсационный раствор не должен храниться 3—5 ч во избежание желатинизащш и выпадения кристаллических продуктов реакции. Конденсационные, растворы мела-мнно-формальдегидных олигомеров получают при взаимодействии меламина (1 моль) с формальдегидом (2 моля). Процесс ведется в нейтральной, слабокислой или слабощелочной среде при 70—75°С в течение 25—30 мин по схеме, аналогичной выше описанной.

Вследствие сравнительно высокой стоимости меламина часто часть его заменяют мочевиной, например, по рецептуре (в мае. ч.): меламии—126, мочевина — 60, формалин (30%-ный)—350. Технологический процесс остается тот же.

Растворы мочевшю-формальдегидных олигомеров получают как в результате реакции поликонденсации мочевины с формальдегидом, так и при нагревании или обезвоживании метилольных производных мочевины в присутствии конденсирующих веществ: кислот и оснований, солей кислого или щелочного характера (MgCOg, ZnCla, CaSO*, NH4HSO4 и т. д.), аминов и диамидов, амидов кислот. Последним способом пользуются при получении изделий из мочеви-но-формальдегидных олигомеров на основе конденсационных растворов.

В настоящее время при получении раствора мочевшю-формаль-дегидного олигомера процесс поликонденсации мочевины с формальдегидом проводят чаще при 60—100°С в нейтральной или ела-

бощелочной среде с тем расчетом, чтобы из метилольных производных мочевины получить линейные молекулы, которые содержат свободные метилолыше группы, способные к дальнейшим реакциям.

При конденсации мочевины с предварительно нейтрализованным формалином наблюдается постепенное увеличение концентрации водородных ионов даже в щелочной среде. Это происходит из-за постепенного расхода мочевины .окисления формальдегида до муравьиной кислоты и протекания реакции Канниццаро. В конце реакции среда может оказаться кислой, что вызовет преждевременное отверждение мочевино-формальдегидного олигомера даже при низких температурах. Для предотвращения этого при изготовлении вводят стабилизаторы — буферные вещества (уксуснокислый натрий и аммоний, щавелевокислый калий и др.), действие которых прекращается при наличии катализаторов отверждения.

Растворы мочевино-формальдегидных олигомеров получают периодическими или непрерывными методами. Рассмотрим несколько примеров получения растворов мочевино-формальдегидных олигомеров, применяемых для изготовления строительных материалов и изделий.

Применяемый для изготовления слоистых пластиков раствор мочевино-формальдегидного олигомера готовят по технологической схеме, аналогичной приготовлению конденсационных растворов (см. 76). Формалин (37%-ный) — 165 мае. ч., нейтрализованный углекислым магнием — 0,3 мае. ч., и мочевину —75 мае. ч. после загрузки в реактор и перемешивания нагревают до 70°С и выдерживают при этой температуре в течение 50—60 мин. Через 20 мин после достижения температуры 70°С вводят катализатор, отверждающий на стадии прессования мочевино-формальдегидиый олигомер. В качестве катализатора могут применяться дихлоргид-рин глицерина или моноуреид фталевой кислоты.

В тех случаях, когда отсутствует возможность получения моно-уреида фталевой кислоты с близлежащих химических предприятий, его приготовляют обычно одновременно с производством мочевино-формальдегидного олигомера.

Процесс получения моноуреида фталевой кислоты состоит из сплавления фталевого ангидрида (17,3 мае. ч.) с мочевиной (7 мае. ч.) при температуре 100—105°С в двухлопастном смесителе, снабженном рубашкой для обогрева паром и охлаждения водой, с последующим измельчением в ножевых дробилках или мельницах для улучшения растворимости в формалине или растворе мочевино-формальдегидного полимера.

Моноуреид фталевой кислоты NH2—СО—NH—СО— СбН4СООН — представляет собой кристаллический порошок белого цвета или розового цвета со следующими свойствами: содержание влаги — не более 1 %; зольность — не выше 0,2 %; кислотность — 6— 9%; содержание нерастворимых веществ в 0,25 N растворе — не свыше 0,2%. После окончания реакции раствор олигомера охлаждают, а затем в реактор вводят аммиачную воду для придания ста-

бильности раствору и связывания непрореагировавшего формальдегида. Для получения водостойких связующих для слоистых пластиков часть мочевины (35—50%) заменяют мел амином. В этом случае нейтрализацию формалина производят уротропином.

Наиболее часто в промышленности для изготовления бумослоис-тых пластиков применяют водный раствор мочевино-меламино-формальдегидного олигомера марки ММ-54у. Его приготовляют по следующей рецептуре (в % по массе): формальдегид — 39,59; мочевина— 38,8; меламин—13,96; уротропин — 5,54; моноуреид фта-левой кислоты—1,06; п-толуолсульфамнд — 0,52; вода аммиачная 25 % -ной концентр ации — 0,53.

Процесс получения ММ-54у осуществляют по технологической схеме, рассмотренной выше. В реактор при температуре 15—20°С загружают (последовательно): формалин, уротропин, мочевину и меламин. Подачу последующего компонента производят после перемешивания предыдущего в течение 10 мин. Поликонденсация происходит при 70°С в течение 40—60 мин, а затем вводится моноуреид фталевой кислоты и через 10—13 мин п-толуолсульфамид. Через 10—15 мин выдержки при 70° раствор охлаждается до 60°С и в него вводится аммиачная вода, раствор перемешивается 10— 15 мин и охлаждается до 20—25°С в течение 45—60 мин. После проверки рН и смешиваемости с водой в соотношении 1 : 1 полученный раствор ММ-54у из реактора выливают.

Раствор мочевиио-формальдегидпого олигомера, применяемый для производства мипоры, готовят (75) по рецептуре: молярное соотношение мочевины и формальдегида — 1 : 1,7—1 : 1,8, глицерин— более 20% от массы мочевины. Мочевину, поступающую в цех в бумажных мешках 1, засыпают в бункер 2, откуда подают на измельчение в дробилку 3. Из дробилки ее с помощью ленточного элеватора 4 или пневмотранспортом через промежуточный бункер 5 с помощью шнека 6 подают в реактор 7, аналогичный выше описанному (см. 72). Предварительно в реактор из мерника 8 заливают 30%-ный формалин, нейтрализованный 10%-ным раствором едкого натра. Подача мочевины в реактор осуществляется постепенно при непрерывном перемешивании. Одновременно вводят глицерин из мерника 9. После растворения мочевины содержимое реактора доводят до кипения путем подачп пара в рубашку реактора. Затем в реактор подают 10%-ный раствор муравьиной кислоты до получения рН = 4,5—5,5. Конденсацию продолжают до образования раствора мочевиио-формальдегидного олигомера вязкостью 0,25— 0,30 Па-с, а затем его нейтрализуют 10%-ным водным раствором щелочи до рН=6,8-г-7,0 и охлаждают до 25—30°С. Далее раствор разбавляют водой и подают далее на вспенивание.

Применяемые для изготовления клеев растворы мочевино-фор-мальдегидиых олигомеров изготовляют по различным рецептурам (табл. 17).

Изготовление каждого вида раствора производят по определенному режиму периодическим или   непрерывным   методами.   Так,

раствор мочевино-формальдегидного полимера, применяемый для изготовления весьма распространенного клея МФ-17, получается при следующем режиме поликонденсации.

При периодическом методе получения технологическая схема остается аналогичной схеме на рис 73. Формалин вводят в реактора, нейтрализуют раствором едкого натра до рН = 4,6-^5,2. Из дозировочного бункера загружают мочевину и после ее растворения смесь нагревают до кипения. Конденсация продолжается около 1 ч, после чего продукт конденсации охлаждают до 25—30°С и нейтрализуют аммиачной водой до pH=7-f-8. Затем производят сушку раствора при температуре 50—70°С в вакууме (13—23 кПа) до достижения коэффициента рефракции 1,476—1,515. Затем в реактор вводят ди-этилепгликоль и смесь нагревают до 92—98°С в течение 30 мин при перемешивании, после чего готовый раствор полимера охлаждают до 25—30°С, фильтруют и сливают в тару.

При получении МФ-17 непрерывным методом конденсация осуществляется по схеме, приведенной на 74. Конденсация в реакторе 3 проводится при 98—100°С. Конденсационный раствор переводят в выпарной аппарат, в котором происходит сушка раствора при 90—95°С и давлении 39-—48 кПа до содержания 70% сухого остатка.

Твердые мочевино-формальдегидные олигомеры получают из растворов этих олигомеров следующими методами: 1) охлаждением раствора до осаждения олигомера, который после фильтрации сушится в тонком слое; 2) отгонкой воды под вакуумом до получения вязкого сиропа, твердеющего при- охлаждении, с последующим его измельчением; 3) сушкой в распыленном состоянии, например в распылительной сушилке непрерывного действия. Последний метод получил наиболее широкое применение и заключается в следующем: раствор олигомера, поступающий на диск сушилки, распыляется в камере навстречу току воздуха; сушка в распылительной камере производится воздухом, нагретым топочными газами до 250°С; и токе воздуха вода испаряется, а сухой олигомер оседает на дно камеры и выводится из нее с помощью шнека или пневмотранспортера.

Этерпфицированные мочевино-формальдегидные олигомеры могут быть получены одно- или двухступенчатым методами. Одноступенчатый метод заключается в конденсации мочевины с большим избытком формальдегида в кислой среде в присутствии спирта (чаще всего бутилового). Например, для получения олигомера марки К-411-02 в формалин добавляют бутиловый спирт, и смесь нагревают при 90—95°С в течение 30—40 мин, при этом образуется бу-тилформаль, в который вводят водный раствор мочевины и 50% (от массы мочевины) фталевого ангидрида. После выдержки смеси в течение еще 60 мин при 90—92°С и последующем охлаждении до 58°С отгоняют под вакуумом дистиллят, состоящий из воды и бутилового спирта, до тех пор, пока вязкость раствора олигомера (100 г олигомера в 40 г бутилового спирта) не повысится до 65—86 с (вискозиметр ВЗ-4) при 20°С. Контролем качества служит также проз-

рачность раствора олигомера, смешанного с двойным объемом ксилола.

Двухстадийный метод позволяет получать стандартные и стабильные продукты. Он отличается от одностадийного только тем, что первая стадия конденсации осуществляется в слабощелочной среде (рН=7,0-4-7,5), а вторая — в кислой (рН = 4,5-4-5,5).

Охрана труда. Процессы получения амино-формальдегидных олигомеров не являются особо пожароопасными, но все же связаны с использованием значительного количества горючих жидкостей и твердых веществ. Из них к пожароопасным относятся формалин, меламин, муравьиная кислота.

Начальные стадии технологического процесса, связанные с подготовкой мочевины и меламина, характерны выделением значительного количества пыли.

Взвешенная пыль мочевины не взрывоопасна, но ее скопление на оборудовании и строительных конструкциях может способствовать при начавшемся пожаре его распространению. Пыль меламнна взрывоопасна при концентрации более 0,252 кг на 1 м3 воздуха. Поэтому, чтобы уменьшить количество выделяющейся пыли, разгрузку мочевины и меламина необходимо проводить в изолируемых камерах, оборудованных системами отсоса пыли. Все машины и аппараты (бункера, дробилки, элеваторы, шнеки) должны быть обеспечены системами отсоса пыли с очисткой воздуха перед его выбросом наружу.

В остальном меры защиты, пожарная и санитарная профилактика при производстве амино-формальдегидных полимеров аналогичны рассмотренным выше в гл. XIII, так как наиболее пожароопасным и токсичным веществом является формальдегид, выделяющийся из формалина.

4. Свойства и применение амино-формальдегидных полимеров

Конденсационные растворы, как уже указывалось выше, представляют собой смеси моно- и диметилолмочевины. Растворы и сухие амино-формальдегидные олигомеры, которые выпускаются промышленностью, представляют смеси линейных молекул различной (в основном небольшой) молекулярной массы.

Конденсационные растворы устойчивы при рН = 7 и могут выдерживать сравнительно длительное хранение, но обычно их хранят не более 3—5 ч во избежание желатинизации и выпадения кристаллических метилольных производных мочевины, засоряющих трубопроводы. Предотвратить их выпадание можно, храня раствор при 35—40°С или добавляя 1—5% веществ, образующих с водой высоковязкие растворы и не вступающих в реакцию с компонентами раствора (водорастворимые сложные и простые эфиры целлюлозы, натриевые соли полиакриловой кислоты, поливинилметиловый эфир и т. д.). Конденсационные растворы обычно прозрачны, имеют рН = 6,8-=-7,4 и содержат свободного формальдегида не более 4-6%.

Конденсационные растворы применяют для пропитки целлкиоз-«ого волокна и древесной муки (при получении пресс-порошков) изготовления клеев, пропитки тканей и т. д.

Перевод метилольных производных мочевины в полимер осуществляется при нагревании или понижении рН среды до 5—6, а отверждение заканчивается в более кислой среде. Так, при изготовлении пресс-порошков перевод метилольных производных мочеви-ны в олигомеры осуществляется при смешении конденсационного-.раствора с наполнителем и сушке полученного пресс-порошка, а отверждение олигомера осуществляют   при прессовании   изделий.

Растворы мочевино- и меламино-формальдегидных олигомеров, представляющие растворы иизкомолекулярных полимерных продуктов, устойчивы и могут храниться более длительное время, чем конденсационные растворы. Их применяют для изготовления'слоистых пластиков (напр., бумослоистого), пенопласта мипоры и т. д.

Мочевшю-формальдегидные олигомеры марок УКС и КС 19-62 (ГОСТ 14232—69) предназначаются в качестве связующих при производстве древесностружечных плит, клеящих веществ при склеивании фанеры, производства мебели и различных видов клееной древесины. Эти олигомеры имеют содержание сухого остатка не менее 65% и свободного формальдегида не более 0,3%, pH = 6,5-h--f-8,0, вязкость по ВЗ-4 не более 180 с; их жизнеспособность при 20°С составляет 8—24 ч.

Растворы мочевино- и меламино-формальдегидных олигомеров,. применяемые для изготовления слоистых пластиков, прозрачны, хорошо смешиваются с водой, имеют вязкость 0,1—0,2 Па-с, рН = = 7,0-т-7,8 и содержат 50—55% сухого остатка. Так, раствор ММ-54у должен отвечать следующим требованиям: рН=7,04-9,8, вязкость по вискозиметру ВЗ-5—60—80 с, содержание свободного формальдегида не более 3%, при смешивании с водой в соотношении 1:1 отсутствие помутнения, скорость отверждения—15— 22 мин, содержание сухого остатка 50—55%- Раствор, применяемый для изготовления мипоры, должен удовлетворять следующим показателям: концентрация олигомера не менее 40%, вязкость 0,2— О,3 Па -с, рЫ = 6,8^7,0.

Растворы мочешпю-формальдегндных и мочевино-меламино-формальдегидпых олигомеров, применяемые для изготовления клеев, могут иметь различную вязкость и количество сухого остатка (так, МФ-17 имеет 70% сухого остатка).

Достоинством клеев на основе растворов мочевино- и меламино-формальдегидных олигомеров является их способность склеивать древесину с большой влажностью (8—15%), негорючесть, стойкость к воде, маслам и бензину, а также к воздействию микроорганизмов. Наиболее широкое применение нашли марки, приведенные в табл. 18.

Вводимое количество отвердителя рассчитывают таким образом, чтобы получить клеи с достаточной жизнеспособностью, которая уменьшается с увеличением их количества.

Для склеивания древесины и деревянных строительных конструкций; крепления рулонных, плиточных н листовых материалов, для отделки стен, потолков и встроенной мебели

В производстве фанеры, древесностружечных плит н т. д.

Для склеивания деревянных конструкций, работающих в условиях повышенной влажности

В производстве фанеры, детален и узлов мебели; для склеивания строительных конструкций и древесины

В производстве фанеры для склеивания строительных конструкций из древесины

Меняют для изготовления лаков горячей и холодной сушки. Так, однгомер марки К-411-02 растворяется в бутиловом спирте до раствора 50%-ной концентрации и совмещается с полиэфиром. Полученный лак отверждается в течение 20—40 мин при 160°С. Для получения лаков холодной сушки необходимо вводить отвердитель (напри-Мер, спиртовые растворы соляной и фосфорной кислот). Кроме того, эти олигомеры используются для изготовления эмалей и про-Читочных растворов для получения слоистых пластиков с повышенной водостойкостью и эластичностью. Сухие мочевино-формальде-Г'Пдные олигомеры применяют для производства строительных Материалов и изделий сравнительно редко.

При получении строительных материалов и изделий из амино-формальдегидиых олигомеров нужно обращать внимание на их отверждение. Отверждение происходит лишь в том случае, если они содержат свободные метилольные группы. Количество метилольиых групп в олигомере тем больше, чем больше было взято формальдегида для реакции. Кроме того, чем больше метилольных групп в полимере, тем лучше качество отверждеш-юго продукта.

При отверждении мочевино-формальдегидных олигомеров на-Олюдаются три стадии: стадия А —вязкая жидкость, растворимая в иоде, стадия В — рыхлое эластичное, как бы студнеобразное тело, переходящее при дальнейшем нагревании в плотное состояние; стадия С — нерастворимая и неплавкая структура. Превращение олигомера из стадии А в стадию С сопровождается выделением воды и формальдегида в результате образования между линейными молекулами метилеиовых и эфирных связей

Число сшивок i) отверждешюм полимере невелико. На скорость отверждения влияют температура переработки и количество кислого катализатора. В качестве катализатора (отвердителя) применяют органические п минеральные кислоты (щавелевую, соляную, фосфорную), некоторые соли (NH^Cl, ZnCU) и эфиры кислот (дибутнл-сульфат и др.). Но при низких температурах даже в присутствии значительных количеств катализатора не удается получить водостойкие отверждеипые продукты. Лучшая водостойкость достигается при нагревании до 130°С.

Изделия на основе меламнио-формальдегидных полимеров обладают более высокой водо- и теплостойкостью, повышенной механической прочностью по сравнению с изделиями из мочевино-фор-мальдегндных полимеров, благодаря большому числу поперечных сшивок в молекуле полимера, но более дорогие.

Изделия па основе амшю-формальдегпдиых полимеров более дешевы по сравнению с изделиями на основе феноло-формальдегид-пых полимеров, так как амнно-формальдегидные полимеры изготовляют из более доступного сырья, по уступают им по ряду свойств — водо- и теплостойкости, электроизоляционным и механическим свойствам.

 

 «Технология полимеров»       Следующая страница >>>

 

Смотрите также:

 

Материалы будущего - силикаты, полимеры, металл...

 

Пластмассы

Строение полимера - ключ к свойствам пластмассы

Композиция не похожа на исходный материал

Современные методы переработки пластмасс

Принципы использования полимеров

Полимерные материалы в народном хозяйстве

Перспективы развития пластмасс

Эластомеры – «родственники» пластмасс

От натурального каучука - к синтетическому

Все зависит от углеродной цепи с двойными связями

Как каучук становится резиной?

Резина-это не только материал для автопокрышек

Новые эластомеры

Между пластмассами и резинами

Изношенная резина - ценное сырье