Urea-formaldehidne smole: proizvodnja, primjena i svojstva

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-17 18:53

Urea-formaldehidne smole imaju široku primjenu u građevinarstvu, preradi drveta i nekim drugim sektorima gospodarstva. Prvi put su industrijski proizvedeni u Sjedinjenim Državama 1927. godine. U pogledu vodootpornosti i čvrstoće, takve smole su nešto inferiornije od poliesterskih i epoksidnih materijala. Ali njihova izrada je mnogo jeftinija.

Kako se proizvodi

FSC smole dobivaju se, kao što samo ime govori, polikondenzacijom formaldehida s ureom. Oni su nezapaljiva vodena suspenzija, čiji stupanj viskoznosti i boja mogu varirati ovisno o marki. Proizvodnja urea-formaldehidnih smola obično uključuje korištenje posebnih aparata opremljenih plaštom i posebnim uređajem za miješanje. Ukupno, proces proizvodnje takvih proizvoda uključuje tri glavne faze:

• polikondenzacija;
• kondenzacija kiseline;
• sušenje.

Polikondenzacija smole provodi se u alkalnom okruženju pri pHreakcijska otopina, jednaka 7,5-8. Tijekom proizvodnog procesa, pazite da molarni omjer uree: formaldehida bude 1:1,6-1,9.

Kisela kondenzacija se provodi u okruženju s pH=4,5-4,8. U ovoj fazi, zbog povećanja molekularne težine, viskoznost otopine počinje naglo rasti. Na kraju reakcije kondenzacije kiseline, smoli se dodaje još jedan dio karbamida. Potrebna količina ove tvari izračunava se tako da molarni omjer komponenti u gotovoj otopini iznosi 1:1,3-1,4. U fazi sušenja smola se dovodi do potrebnih vrijednosti konvencionalne viskoznosti. U završnoj fazi, proizvod se hladi i modificira kako bi se smanjila njegova toksičnost.

Koristite područje

Urea-formaldehidna smola (formula N=CH2 C=O i NH2 HOCH2NH C=O NH2) se može koristiti u proizvodnji:

• Vlaknaste ploče i iverice;
• šperploča;
• punila, lakovi i boje;
• papir i karton otporan na vlagu (impregnacija);
• pjena.

Urea-formaldehidna smola (KF-MX2) također se vrlo često koristi u bušenju. U ovom slučaju se koristi kao osnova cementnih suspenzija. Potonje su, pak, viskozne smjese koje se mogu brzo stvrdnuti na zraku. Cementna smjesa se uglavnom koristi za osiguranje žice za kućište i za zaštitu od korozije.

FSC ljepilo

U poduzećima drvne industrije u svom čistom obliku, FSC se rijetko koristi. Mnogo češće služi kao glavni element u ljepilu od urea-formaldehidne smole koje se koristi u stolariji. Postoji pet glavnih vrsta takvih proizvoda napravljenih na bazi FSC-a:

• KF-B - brzovezujuće ljepilo;
• KF-O - opće namjene (sadržaj formaldehida ne veći od 0,25%);
• KF-MT - niska toksičnost, koristi se za proizvodnju ploča od vlakana i iverice;
• KF-F - s povećanom vitalnošću;
• KF-BZh - kombiniranje prednosti marki KF-B i KF-Zh.

Brzo stvrdnjavajuća ljepila KF-B u drvoprerađivačkoj industriji uglavnom se koriste u proizvodnji šperploče i u oblaganju ploča namještaja na jednostrukim prešama. Niskotoksični proizvod KF-O uglavnom se koristi za lijepljenje papira. Također, takvo se ljepilo može koristiti u proizvodnji šperploče. Iverice i vlaknaste ploče s njegovom upotrebom nisu izrađene. Za proizvodnju ploča na bazi čipsa ili vlakana koristi se proizvod marke KF-MT.

Ljepilo s visokim vijekom trajanja odlično je za spajanje svih vrsta komada namještaja. U građevinarstvu se u nekim slučajevima može koristiti i za jačanje slabih tla. Univerzalna ljepila KF-BZH najčešće se koriste u proizvodnji šperploče i namještaja. Također se mogu koristiti u proizvodnji raznih vrsta stolarije i građevinskih proizvoda. Ovisno o vrsti učvršćivača, sva ljepila na bazi FSC mogu se koristiti za toplo i hladno lijepljenje.

Ponekad ugrađevinarstvo, obrada drveta itd. koriste se i posebna ljepila s raznim modifikacijskim dodacima.

KF-MT svojstva smole

Tehničke karakteristike urea-formaldehidnih smola ovisno o primjeni mogu se razlikovati. Iz donje tablice možete dobiti informacije o svojstvima najpopularnije smole KF-MT koja se koristi u proizvodnji ploča od vlakana i iverice.

KF-MT

Karakteristika	Pokazatelji
Koeficijent refrakcije	1.462…1.465
Udio čvrste tvari	66 % mase
Nominalni viskozitet na +20 oC	30…50 prema VZ-4 odmah nakon proizvodnje, 150 - nakon 60 dana
Dopušteni maseni udio slobodnog formaldehida	0,3 %
rn	6,5…6,8
Želatinizacija s dodatkom 1% NHCL (na t=100/20 oC)	35…55 / 8

KF-MT razlikuje se od ostalih marki KF-smola prvenstveno po smanjenoj viskoznosti s relativno visokim suhim ostatkom. Takve karakteristike omogućuju uvođenje u bezzračne mješalice za raspršivanje. Korištenje takve opreme, zauzvrat, omogućuje značajno smanjenje sadržaja vlage u drvenim česticama tretiranim smolom i, sukladno tome, smanjuje vrijeme prešanja ploča.

Impregnacijske smole (SCFP)

Ova vrsta FSC-a koristi se u proizvodnji kartona i papira otpornog na vlagu. Ponekad se koristi i za impregniranje ukrasnih rolo filmova, iverice i šperploče od vlaknastih ploča. Donja tablica prikazuje specifikacije ovog proizvoda.

SKFP

Karakteristika	Indikator
Suhi ostatak	45…53 %
Relativna viskoznost	13-15 prema VZ-246 s mlaznicom od 4 mm
Udio slobodnog formaldehida	Ne više od 0,5%
rn	7.3-8
Vrijeme želatinizacije na 100 C	2-5

Karakteristike smole koja se koristi za proizvodnju premaza

U tu svrhu obično se koristi proizvod marke K-421-02. To je melamin urea formaldehidna smola, prozirna tekućina i ima sljedeća svojstva:

K-421-02

Karakteristika	Indikator
Nominalni viskozitet prema VZ-246	40-55
Udio slobodnog formaldehida	Ne više od 0,3%
Kompatibilnost ugljikovodika	Ne manje od 157 mg/l
KOH kiselinski broj	Ne više od 1,0
Ksilenska kompatibilnost 1:1	Puno
Sušenje smjese gumenom smolom ili ricinusovim gliftalom	Ne više od 45 minuta

Svojstva KF-MX2

Urea-formaldehidne smole koje se koriste za proizvodnju cementne smjese također moraju biti u potpunosti u skladu s GOST-om.

KF-MX2

Karakteristika	Indikator
Udio čvrste tvari	69 %
Udio slobodnog formaldehida	Ne više od 0,5%
Miješljivost s vodom u omjeru 1-20 (t=20 oC)	Puno
PH	8-9
želatinizacija	40-80

Urea-formaldehidna pjena: opseg upotrebe

Ovaj proizvod se uglavnom koristi u građevinarstvu kao izolacijski materijal. Može se koristiti za izolaciju od hladnoće:

• sten;
• podkrovni prostor;
• podovi i stropovi.

U usporedbi s konvencionalnom polistirenskom pjenom, KFS pjena ima jednu važnu prednost. Ovaj materijal je potpuno nezapaljiv. Urea-formaldehidne smole spadaju u skupinu termoaktivnih tvari. Odnosno, u njima se ne mogu dogoditi obrnute reakcije.definicija. U skladu s tim, FSC-pjena ne stvara taljenje tijekom požara. Jedino što pod utjecajem visokih temperatura malo gubi u masi, oslobađajući dušik i ugljični dioksid koji nisu opasni za ljudsko zdravlje. Vijek trajanja ove vrste pjene je otprilike isti kao i ekstrudirane polistirenske pjene - oko 80 godina. Ovaj se materijal može koristiti i u obliku ploča i u tekućem stanju. U potonjem slučaju, masa se jednostavno ulijeva u šupljine raznih vrsta građevinskih konstrukcija.

Kako se pravi FSC pjena

Po prvi put se ovaj zanimljiv materijal pojavio kasnih 30-ih godina u Njemačkoj. U Europi se vrlo široko koristi u izgradnji zgrada i građevina. U 30% slučajeva, pri izolaciji različitih vrsta ogradnih konstrukcija, koristi se ovaj materijal. Nedavno je FSC stiropor sve popularniji u Rusiji.

Tehnologija proizvodnje ove izolacije je relativno jednostavna. U prodaji je čak i posebna, relativno jeftina oprema, koju, u principu, svatko može kupiti. Ove postavke rade na sljedeći način:

• u jednu od posuda ulije se vodena otopina fosforne kiseline i sredstva za pjenjenje;
• sama urea-formaldehidna smola stavlja se u drugu posudu;
• tap se otvara u bačvi.

Snažna pumpa koristi se za miješanje komponenti materijala. Urea-formaldehidna smola i mlaz pjene se destiliraju u posebnoj mješalici. Dobivena masa u ovoj posudi se ulijevašupljine građevinskih konstrukcija kroz crijevo s mlaznicom.

Svojstva smole korištene za izradu pjenaste plastike

U tu svrhu obično se u građevinarstvu koristi proizvod marke KFZH-PV. Ovo je tekuća smola bijele ili svijetlosmeđe boje, čije tehničke karakteristike moraju točno odgovarati zahtjevima GOST-a.

KFJ-PV

Karakteristika	Indikator
Suhi ostatak	51 %
besplatni formaldehid	Ne više od 0,25%
Nominalni viskozitet prema VZ-246	17-25
rn	7,5-8,5
Želatinizacija na 100 oC	45-80
Miješljivost s vodom u omjeru 1:2	Puno
Zajamčeni rok trajanja	20-25 dana

Kako su KF smole označene

Tako je urea-formaldehidna smola našla vrlo široku primjenu u industriji i građevinarstvu. Ovaj proizvod je označen u skladu sa zahtjevima GOST-14192. Na naljepnici spremnika s FSC-om ili na računu mora biti prisutno:

• ime proizvođača s njegovim zaštitnim znakom;
• neto težina;
• razred smole;
• datum proizvodnje;
• brojzabava;
• oznaka samog standarda.

Kako se smola treba pakirati

Velike tvrtke za obradu drva i građevinarstvo kupuju ovaj proizvod obično u vrlo velikim količinama. U tom slučaju urea-formaldehidna smola KF se doprema na odredište u željezničkim cisternama. Manje serije proizvoda pune se u čelične bačve. Potonji prije upotrebe, prema GOST-13950, mora se temeljito oprati. Standardi dopuštaju ulijevanje smole u bubnjeve za višekratnu upotrebu s malim vanjskim nedostacima.

Metode ispitivanja

Poduzeća prihvaćaju urea-formaldehidne smole u serijama (s istim karakteristikama i težinom koja ne prelazi 200 tona). Ispitivanja se provode kako bi se provjerila kvaliteta proizvoda. U svojoj prvoj fazi proizvode:

• uzorkovanje spot uzoraka metalnom cijevi;
• kombiniranje svih uzoraka u staklenoj posudi;
• ljepljenje naljepnica s datumom i mjestom uzorkovanja.

Sami testovi mogu uključivati vizualni pregled kao i određivanje u laboratoriju:

• suha težina svakog uzorka;
• maseni udio slobodnog formaldehida;
• koncentracija vodikovih iona;
• vrijeme želatinizacije;
• Miješljivost s vodom;
• krajnja snaga.

Kako pravilno transportirati i skladištiti

Urea-formaldehidna smola (klasa opasnosti ove tvari - II) može se transportirati svim prijevoznim sredstvima. Pri temperaturama zraka ispod 0 ^oS mogu se koristiti samo spremnici s izmjenjivačem topline ili toplinski izolacijskim premazima. U potonjem slučaju, grijanje se provodi dovodom tople vode u plašt spremnika. FSC temperatura nakon ovog postupka ne smije prijeći 25 ^{oS. Zabranjeno je zagrijavanje proizvoda parom.}

Ljeti, kada je temperatura zraka od 25 ^oS, smola se može transportirati ne duže od 10 dana. Čuvajte proizvod na temperaturi ne nižoj od 5 ^oS i ne višoj od 20 ^{oS u dobro zatvorenoj posudi. Nije dopušteno držati bačve ili spremnike sa smolom na izravnoj sunčevoj svjetlosti. GOST također propisuje skladištenje spremnika s ovim proizvodom pod nadstrešnicom, sprječavajući izlaganje atmosferskim oborinama.}

Urea-formaldehidna smola: proizvođači i robne marke

Danas Rusija proizvodi oko 500 tisuća tona CFS-a godišnje. Najveće domaće tvrtke koje se bave proizvodnjom ovih proizvoda su:

• Ugra Lespromholding;
• Shatura;
• Volga Tvornica šperploče i namještaja;

U našoj zemlji rusko-finski proizvođači također proizvode proizvode kao što je urea-formaldehidna smola. Specijalizirana je za proizvodnju ovog materijala, na primjer, tvrtka Kronostar-Vostok, koja je dio europskog koncerna Swiss Krono Group. Osim toga, FSC je jedna od vrsta proizvoda koje proizvode divovi kemijske industrije kao što su Akron PJSC (Veliki Novgorod) i Metafrax PJSC.