Карбамідоформальдегідні смоли: виробництво, застосування та властивості

Карбамідоформальдегідні смоли широковикористовуються в будівництві, деревообробній галузі і деяких інших галузях народного господарства. Промисловим способом виробляти їх вперше почали в США в 1927 році. За водостійкості і міцності поліефірним і епоксидним матеріалами такі смоли дещо поступаються. Зате і виготовлення їх обходиться набагато дешевше.

як виробляють

Отримують КФС смоли, як уже можна судити поназвою, шляхом поліконденсації формальдегіду з карбамідом. Представляють вони є негорючою водну суспензію, ступінь в'язкості якої і колір можуть різнитися залежно від марки. Виробництво карбамидоформальдегидних смол зазвичай передбачає використання спеціальних, забезпечених сорочкою і особливим пристроєм,, апаратів. Всього процес виготовлення такої продукції включає в себе три основних етапи:

• поликонденсацию;

• кислу конденсацію;

• сушку.

Поликонденсацию смоли проводять у лужному середовищіпри показнику рН реакційного розчину, що дорівнює 7.5-8. В процесі виготовлення стежать за тим, щоб мольное співвідношення карбамід: формальдегід становило 1: 1.6-1.9.

Кислу конденсацію проводять в середовищі з рН = 4.5-4.8. На це етапі в зв'язку зі збільшенням молекулярної маси починає різко зростати в'язкість розчину. Після закінчення реакції кислої конденсації в смолу додають ще одну порцію карбаміду. Необхідна кількість цієї речовини розраховують таким чином, щоб мольное співвідношення компонентів в готовому розчині становив 1: 1.3-1.4. На стадії сушки смолу доводять до необхідних значень умовної в'язкості. На заключному етапі продукт охолоджують і модифікують з метою зниження його токсичності.

Сфера використання

Використовуватися карбамидоформальдегидная смола (формула N = CH2 С = О і NH2 HOCH2NH С = О NH2) може при виробництві:

• ДВП і ДСП;

• фанери;

• шпаклівок, лаків і фарб;

• вологостійких паперу і картону (просочення);

• пінопласту.

Також дуже часто використовується смола карбамидоформальдегидная (КФ-МХ2) в бурінні. В цьому випадку вона застосовується в якості основитампонажних розчинів. Останні, в свою чергу, є в'язкі суміші, здатні швидко тверднути на повітрі. Використовуються тампонажні розчини в основному для закріплення обсадних колон і для захисту їх від корозії.

Клей на основі КФС

На підприємствах деревообробноїпромисловості в чистому вигляді КФС застосовують рідко. Набагато частіше служить основним елементом в використовуваному в столярній справі карбамидоформальдегидная смола клеї. Основних різновидів таких засобів, що виготовляються на основі КФС, існує п'ять:

• КФ-Б - швидкотверднучий клей;

• КФ-О - загального призначення (вміст формальдегіду не вище 0.25%);

• КФ-МТ - малотоксичний, який використовується для виробництва ДВП і ДСП;

• КФ-Ж - з підвищеною життєздатністю;

• КФ-БЖ - поєднує в собі переваги марок КФ-Б і КФ-Ж.

Швидкотверднучі клеї КФ-Б на підприємствахдеревообробної промисловості використовують в основному при виробництві фанери та при облицюванні меблевих щитів на однопрогонових пресах. Малотокісчний продукт КФ-О застосовують по більшій мірі лише для склеювання паперу. Також такий клей може використовуватися при виробництві фанери. ДСП і ДВП з його застосуванням не виробляють. Для виробництва плит на основі стружки або волокна застосовується продукт марки КФ-МТ.

Клей з підвищеною життєздатністю відміннопідходить для з'єднання всіляких деталей меблів. У будівництві в деяких випадках він може застосовуватися і для зміцнення слабких грунтів. Універсальні клеї КФ-БЖ найчастіше використовуються при виготовленні фанери і меблів. Також їх можуть застосовувати при виробництві різного роду столярно-будівельних виробів. Залежно від виду затверджувача все клеї на основі КФС можуть використовуватися як для гарячого, так і для холодного склеювання.

Іноді в будівництві, деревообробній галузі і т. Д. Знаходять застосування і особливі клеї з різного роду модификационной добавками.

Властивості смоли КФ-МТ

Технічні характеристики укарбамидоформальдегидних смол в залежності від сфери застосування можуть бути різні. З представленої нижче таблиці можна отримати інформацію про властивості найбільш популярною смоли КФ-МТ, використовуваної при виробництві ДВП та ДСП.

Від інших марок КФ-смол КФ-МТ відрізняється першвсього зменшеною в'язкістю при відносно високому сухому залишку. Такі характеристики дозволяють вводити її в змішувачі з безповітряним розпиленням. Використання ж такого обладнання, в свою чергу, робить можливим значне зниження вологості оброблених смолою деревних частинок і, відповідно, зменшення час пресування плит.

Просочувальні смоли (СКФП)

Ця різновиди КФС використовується привиготовленні вологостійких картону і паперу. Іноді її застосовують також для просочення декоративних рулонних плівок, фанери ДСП і ДВП. Нижче в таблиці представлені характеристики цього продукту.

Характеристики смоли, використовуваної для виробництва ЛФМ

Для цієї мети зазвичай застосовується продукт марки К-421-02 Являє собою меламінокарбамідоформальдегідная смола прозору рідину і має наступні властивості:

Властивості КФ-МХ2

Карбамідоформальдегідні смоли, які використовуються для виготовлення тампонажних розчинів, також повинні повністю відповідати ГОСТ.

Карбамідоформальдегідні пінопласт: сфера використання

Цей продукт використовується в основному в будівництві в якості утеплювального матеріалу. Застосовуватися він може для ізоляції від холоду:

• стін;

• підпокрівельного простору;

• міжповерхових перекриттів і стель.

У порівнянні зі звичайним пінополістиролом, пінопласт КФС має одну важливу перевагу. Матеріал цей абсолютно негорючий. карбамідоформальдегідні смоли відносяться до групи термоактивних речовин. Тобто зворотні реакції в них відбуватися не можуть за визначенням. Відповідно і КФС-пінопласт під час пожежі не утворює розплаву. Єдине - під впливом високих температур він трохи втрачає в масі, виділяючи безпечні для здоров'я людини азот і вуглекислий газ. Термін служби у пінопласту цього різновиду приблизно такий же, як і у екструдованого пінополістиролу - близько 80 років. Використовуватися цей матеріал може як у вигляді плит, так і в рідкому стані. В останньому випадку маса просто заливається в порожнини різного роду будівельних конструкцій.

Як роблять пінопласт КФС

Вперше цей цікавий матеріал з'явився в кінці30-х років в Німеччині. В Європі при зведенні будівель і споруд він використовується дуже широко. У 30% випадків при утепленні різного роду огороджувальних конструкцій застосовується саме цей матеріал. Останнім часом все більш популярним КФС-пінопласт стає і в Росії.

Технологія виготовлення цього утеплювачавідносно проста. У продажу навіть існує спеціальне, відносно недороге обладнання, придбати яке, в принципі, може будь-хто. Працюють такі установки наступним чином:

• в одну з ємностей наливається водяний розчин ортофосфорної кислоти і піноутворювача;

• в іншу ємність поміщається власне сама карбамидоформальдегидная смола;

• в бочці відкриваються крани.

Для змішування компонентів матеріалу використовуєтьсяпотужний насос. Карбамідоформальдегідна смола і потік піни перегоняются їм в спеціальний змішувач. Отриману в цій ємності масу заливають в порожнині будівельних конструкцій через шлаг з соплом.

Властивості смоли, використовуваної для виробництва пінопласту

Для цієї мети в будівництві зазвичай застосовуєтьсяпродукт марки КФЖ-ПВ. Це рідка смола білого або світло-коричневого кольору, технічні характеристики якої повинні в точності відповідати вимогам ГОСТ.

Як маркуються КФ-смоли

Таким чином, знайшла дуже широке впромисловості і сфері будівництва карбамидоформальдегидная смола застосування. Маркується цей продукт, відповідно до вимог ГОСТ-14192. На етикетці ємності з КФС або в накладній повинні бути присутніми:

• найменування підприємства-виробника з його товарним знаком;

• маса нетто;

• марка смоли;

• дата виготовлення;

• номер партії;

• позначення самого стандарту.

Як повинна бути упакована смола

Великі деревообробні та будівельніпідприємства закуповують цей продукт зазвичай в дуже великих кількостях. В цьому випадку смола карбамидоформальдегидная КФ доставляється до місця призначення в залізничних цистернах. Партії продукту трохи менше розливаються в сталеві бочки. Останні перед застосуванням, згідно ГОСТ-13950, повинні бути ретельно промиті. Стандарти допускають заливку смоли в тому числі і в багатооборотні бочки з невеликими зовнішніми дефектами.

методи випробування

Приймають карбамідоформальдегідні смоли напідприємствах партіями (з однаковими характеристиками і масою не більше 200 тонн). Для перевірки якості продукту проводяться випробування. На першому їх етапі виробляють:

• паркан точкових проб металевою трубкою;

• з'єднання всіх проб з розміщенням в скляній банці;

• наклеювання етикеток з позначенням дати і місця відбору проби.

Власне самі випробування можуть включати в себе візуальний огляд, а також визначення в лабораторних умовах:

• маси сухого залишку кожної проби;

• масової частки вільного формальдегіду;

• концентрації водневих іонів;

• часу желатинизации;

• смешиваемости з водою;

• межі міцності.

Як правильно транспортувати і зберігати

Перевозитися смола карбамидоформальдегидная (клас небезпеки цієї речовини - II) може на всіх видах транспорту. При температурі повітря нижче 0 ^проЗ допускається використання тільки ємностей зтеплообмінниками або теплоізоляційними покриттями. В останньому випадку розігрів проводиться шляхом подачі гарячої води в сорочку цистерни. Температура КФС після проведення цієї процедури не повинна перевищувати 25 ^проС. Виробляти розігрів продукту паром забороняється.

Влітку, при t повітря від 25 ^проЗ, перевозити смолу можна не довше ніж протягом 10 діб. Зберігають продукт при температурі не нижче 5 ^проС і не вище 20 ^проС у щільно закритій тарі. Чи не дозволяється тримати бочки або цистерни зі смолою під прямими сонячними променями. Також ГОСТ наказує зберігати тару з цим продуктом під навісом, не допускаючи впливу на неї атмосферних опадів.

Карбамідоформальдегідна смола: виробники і марки

На сьогоднішній день в Росії виробляється близько 500 тис. Тонн КФС в рік. Найбільшими вітчизняними компаніями, що займаються випуском цієї продукції, є:

• «Югорський леспромхолдінг»;

• «Шатура»;

• Череповецький і Поволзький фанерно-меблеві комбінати;

Також займаються у нас в країні виготовленнямтакої продукції, як карбамидоформальдегидная смола, виробники російсько-фінські. Спеціалізуються на виробництві цього матеріалу, наприклад, ЗАТ «Метадінея» і входить в європейський концерн Swiss Krono Group компанія «Кроностар-Схід». Крім цього, КФС є однією з різновидів продукції, що випускається такими гігантами хімічної промисловості, як «Акрон» і «Метафакс».