Уреа-формалдехидни смоли: производство, приложение и свойства

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-17 18:41

Уреа-формалдехидните смоли се използват широко в строителството, дървообработването и някои други сектори на икономиката. За първи път са произведени индустриално в Съединените щати през 1927 г. По отношение на водоустойчивостта и здравината такива смоли са малко по-ниски от полиестерните и епоксидните материали. Но правенето им е много по-евтино.

Как се произвежда

FSC смоли се получават, както подсказва името, чрез поликондензация на формалдехид с карбамид. Те представляват незапалима водна суспензия, чиято степен на вискозитет и цвят може да варира в зависимост от марката. Производството на уреа-формалдехидни смоли обикновено включва използването на специален апарат, оборудван с кожух и специално устройство за смесване. Като цяло производственият процес на такива продукти включва три основни етапа:

• поликондензация;
• киселинна кондензация;
• сушене.

Поликондензацията на смолата се извършва в алкална среда при pHреакционен разтвор, равен на 7,5-8. По време на производствения процес се уверете, че моларното съотношение на урея: формалдехид е 1:1,6-1,9.

Киселинната кондензация се извършва в среда с pH=4,5-4,8. На този етап, поради увеличаването на молекулното тегло, вискозитетът на разтвора започва да се увеличава рязко. В края на реакцията на киселинна кондензация към смолата се добавя друга порция карбамид. Необходимото количество от това вещество се изчислява така, че моларното съотношение на компонентите в готовия разтвор да е 1:1,3-1,4. На етапа на сушене смолата се довежда до необходимите стойности на конвенционален вискозитет. На последния етап продуктът се охлажда и модифицира, за да се намали неговата токсичност.

Използвайте зоната

Уреа-формалдехидна смола (формула N=CH2 C=O и NH2 HOCH2NH C=O NH2) може да се използва в производството:

• Влакнести плочи и ПДЧ;
• шперплат;
• пълнители, лакове и бои;
• влагоустойчива хартия и картон (импрегниране);
• пяна.

Уреа-формалдехидната смола (KF-MX2) също много често се използва при пробиване. В този случай се използва като основа на циментови суспензии. Последните от своя страна са вискозни смеси, които могат бързо да се втвърдят на въздух. Циментовите суспензии се използват главно за закрепване на струните на корпуса и за защитата им от корозия.

FSC лепило

В предприятията от дървообработващата индустрия в чист вид FSC се използва рядко. Много по-често той служи като основен елемент в лепилото от урея-формалдехидна смола, използвано в дърводелството. Има пет основни разновидности на такива продукти, произведени на базата на FSC:

• KF-B - бързо втвърдяващо се лепило;
• KF-O - общо предназначение (съдържание на формалдехид не по-високо от 0,25%);
• KF-MT - ниска токсичност, използван за производство на плочи от дървесни влакна и ПДЧ;
• KF-F - с повишена жизненост;
• KF-BZh - комбиниране на предимствата на марките KF-B и KF-Zh.

Бързо втвърдяващи се лепила KF-B в дървообработващата промишленост се използват основно при производството на шперплат и при облицовката на мебелни плоскости на преси с един участък. Нискотоксичният продукт KF-O се използва главно за лепене на хартия. Също така, такова лепило може да се използва при производството на шперплат. ПДЧ и ПДЧ с неговото използване не се правят. За производството на плочи на базата на чипове или влакна се използва продукт с марката KF-MT.

Лепилото с дълъг живот е чудесно за свързване на всякакви мебели. В строителството в някои случаи може да се използва и за укрепване на слаби почви. Универсалните лепила KF-BZH най-често се използват при производството на шперплат и мебели. Могат да се използват и при производството на различни видове дограма и строителни продукти. В зависимост от вида на втвърдителя, всички лепила на базата на FSC могат да се използват както за горещо, така и за студено лепене.

Понякога встроителство, дървообработване и др., използват се и специални лепила с различни модифициращи добавки.

Свойства на смола KF-MT

Техническите характеристики на уреа-формалдехидните смоли в зависимост от приложението могат да бъдат различни. От таблицата по-долу можете да получите информация за свойствата на най-популярната KF-MT смола, използвана в производството на плочи и ПДЧ.

KF-MT

Характеристика	Индикатори
Коефициент на пречупване	1,462…1,465
Дял на твърдите вещества	66 % маса
Номинален вискозитет при +20 oC	30…50 според VZ-4 веднага след производството, 150 - след 60 дни
Допустима масова фракция на свободния формалдехид	0,3 %
rn	6.5…6.8
Желатинизиране с добавяне на 1% NHCL (при t=100/20 oC)	35…55 / 8

KF-MT се различава от другите марки KF-смоли основно по своя намален вискозитет с относително висок сух остатък. Такива характеристики позволяват да се въвежда в безвъздушни спрей смесители. Използването на такова оборудване от своя страна дава възможност значително да се намали съдържанието на влага в дървесните частици, обработени със смола и съответно да се намали времето за пресоване на плочите.

Импрегниращи смоли (SCFP)

Този сорт FSC се използва при производството на влагоустойчив картон и хартия. Понякога се използва и за импрегниране на декоративни ролкови филми, ПДЧ и шперплат. Таблицата по-долу показва спецификациите на този продукт.

SKFP

Характеристика	Индикатор
Сух остатък	45…53 %
Относителен вискозитет	13-15 според VZ-246 с 4 мм дюза
Пропорция свободен формалдехид	Не повече от 0,5%
rn	7.3-8
Време за желатинизиране при 100 C	2-5

Характеристики на смолата, използвана за производството на покрития

Обикновено за тази цел се използва продукт с марка K-421-02. Това е меламинова уреаформалдехидна смола, прозрачна течност и има следните свойства:

K-421-02

Характеристика	Индикатор
Номинален вискозитет според VZ-246	40-55
Пропорция свободен формалдехид	Не повече от 0,3%
Въглеводородна съвместимост	Не по-ниско от 157 mg/l
KOH киселинно число	Не повече от 1,0
Ксиленова съвместимост 1:1	Пълен
Изсушаване на сместа с гумена смола или рицинов глифтал	Не повече от 45 минути

Свойства на KF-MX2

Уреа-формалдехидните смоли, използвани за производството на циментови суспензии, също трябва да отговарят напълно на GOST.

KF-MX2

Характеристика	Индикатор
Дял на твърдите вещества	69 %
Пропорция свободен формалдехид	Не повече от 0,5%
Смесимост с вода в съотношение 1-20 (t=20 oC)	Пълен
PH	8-9
Желатинизация	40-80

Уреа-формалдехидна пяна: обхват на употреба

Този продукт се използва главно в строителството като изолационен материал. Може да се използва за изолация от студ:

• sten;
• пространство под покрива;
• междуетажни подове и тавани.

В сравнение с конвенционалната полистиролова пяна, пяната KFS има едно важно предимство. Този материал е напълно незапалим. Уреа-формалдехидните смоли принадлежат към групата на термоактивните вещества. Тоест при тях не могат да възникнат обратни реакции.определение. Съответно FSC-пяната не образува стопяване по време на пожар. Единственото нещо е, че под въздействието на високи температури той губи малко маса, отделяйки азот и въглероден диоксид, които не са опасни за човешкото здраве. Срокът на експлоатация на този тип пяна е приблизително същият като този на екструдираната пенополистиролова пяна - около 80 години. Този материал може да се използва както под формата на плочи, така и в течно състояние. В последния случай масата просто се излива в кухините на различни видове строителни конструкции.

Как се прави FSC пяна

За първи път този интересен материал се появява в края на 30-те години в Германия. В Европа при строителството на сгради и конструкции се използва много широко. В 30% от случаите при изолация на различни видове ограждащи конструкции се използва този материал. Напоследък FSC-стиропорът става все по-популярен в Русия.

Технологията на производство на тази изолация е сравнително проста. В продажба има дори специално, сравнително евтино оборудване, което по принцип всеки може да закупи. Тези настройки работят както следва:

• воден разтвор на фосфорна киселина и пенообразувател се излива в един от контейнерите;
• самата уреа-формалдехидна смола се поставя в друг контейнер;
• кранът се отваря в варел.

Мощна помпа се използва за смесване на компонентите на материала. Уреа-формалдехидната смола и пяната се дестилират от нея в специален миксер. Получената в този съд маса се излива вкухини на строителни конструкции през маркуч с дюза.

Свойства на смолата, използвана за направата на пяна пластмаса

За тази цел обикновено в строителството се използва продукт от марката KFZH-PV. Това е течна смола с бял или светлокафяв цвят, чиито технически характеристики трябва точно да отговарят на изискванията на GOST.

KFJ-PV

Характеристика	Индикатор
Сух остатък	51 %
Без формалдехид	Не повече от 0,25%
Номинален вискозитет според VZ-246	17-25
rn	7,5-8,5
Желатинизиране при 100 oC	45-80
Смесимост с вода в съотношение 1:2	Пълен
Гарантиран срок на годност	20-25 дни

Как се етикетират KF смолите

По този начин уреа-формалдехидната смола е намерила много широко приложение в индустрията и строителството. Този продукт е маркиран в съответствие с изискванията на GOST-14192. На етикета на контейнера с FSC или на фактурата трябва да присъства:

• име на производителя с неговата търговска марка;
• нетно тегло;
• клас смола;
• дата на производство;
• номерпарти;
• означаване на самия стандарт.

Как трябва да се опакова смолата

Големи дървообработващи и строителни компании купуват този продукт обикновено в много големи количества. В този случай карбамид-формалдехидната смола KF се доставя до местоназначението в железопътни цистерни. По-малки партиди от продукта се пълнят в стоманени варели. Последният преди употреба, съгласно GOST-13950, трябва да се измие добре. Стандартите позволяват наливане на смола в барабани за многократна употреба и с малки външни дефекти.

Методи за изпитване

Предприятията приемат карбамидно-формалдехидни смоли на партиди (със същите характеристики и тегло до 200 тона). Извършват се тестове за проверка на качеството на продукта. На първия си етап те произвеждат:

• вземане на проби на място с метална тръба;
• комбиниране на всички проби в стъклен буркан;
• залепване на етикети с датата и мястото на вземане на пробата.

Самите тестове могат да включват визуална проверка, както и определяне в лабораторията:

• сухо тегло на всяка проба;
• масова фракция свободен формалдехид;
• концентрация на водородни йони;
• време за желатинизиране;
• Смесимост с вода;
• крайна сила.

Как правилно да транспортирате и съхранявате

Уреа-формалдехидна смола (клас на опасност от това вещество - II) може да се транспортира с всички транспортни средства. При температури на въздуха под 0 ^оС могат да се използват само резервоари с топлообменници или топлоизолационни покрития. В последния случай отоплението се извършва чрез подаване на топла вода към кожуха на резервоара. FSC температурата след тази процедура не трябва да надвишава 25 ^{оС. Забранено е нагряване на продукта с пара.}

През лятото, когато температурата на въздуха е от 25 ^оС, смолата може да се транспортира не повече от 10 дни. Съхранявайте продукта при температура не по-ниска от 5 ^оС и не по-висока от 20 ^{оС в плътно затворен съд. Не се допуска съхраняване на бъчви или резервоари със смола на пряка слънчева светлина. GOST също така предписва контейнери с този продукт да се съхраняват под навес, предотвратявайки излагането на атмосферни валежи.}

Уреа-формалдехидна смола: производители и марки

Днес Русия произвежда около 500 хиляди тона CFS годишно. Най-големите местни компании, участващи в производството на тези продукти са:

• Ugra Lespromholding;
• Шатура;
• Завод за шперплат и мебели за Волга;

В нашата страна руско-финландските производители произвеждат и такива продукти като уреа-формалдехидна смола. Специализира в производството на този материал, например компанията Kronostar-Vostok, която е част от европейския концерн Swiss Krono Group. В допълнение, FSC е една от разновидностите на продукти, произведени от такива гиганти на химическата индустрия като Akron PJSC (Велики Новгород) и Metafrax PJSC.