Urea-formaldehidne smole: proizvodnja, primjena i svojstva

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-17 18:43

Urea-formaldehidne smole se široko koriste u građevinarstvu, preradi drveta i nekim drugim sektorima privrede. 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 se dobijaju, kako samo ime govori, polikondenzacijom formaldehida sa ureom. Oni su nezapaljiva vodena suspenzija, čiji stepen viskoznosti i boja mogu varirati u zavisnosti od marke. Proizvodnja urea-formaldehidnih smola obično uključuje upotrebu posebnih aparata opremljenih omotačem i posebnim uređajem za miješanje. Ukupno, proces proizvodnje takvih proizvoda uključuje tri glavne faze:

• polikondenzacija;
• kondenzacija kiseline;
• sušenje.

Polikondenzacija smole se izvodi u alkalnom okruženju pri pHreakcijski rastvor, jednak 7,5-8. Tokom procesa proizvodnje, uvjerite se da molarni omjer uree: formaldehida bude 1:1,6-1,9.

Kisela kondenzacija se vrši u okruženju sa 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 gotovom rastvoru bude 1:1,3-1,4. U fazi sušenja, smola se dovodi do potrebnih vrijednosti konvencionalnog viskoziteta. 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) se takođe vrlo često koristi u bušenju. U ovom slučaju se koristi kao osnova za cementnu suspenziju. Potonje su, zauzvrat, viskozne smjese koje se mogu brzo stvrdnuti na zraku. Cementne suspenzije se uglavnom koriste za osiguranje i zaštitu od korozije.

FSC ljepilo

U preduzećima drvne industrije u svom čistom obliku, FSC se rijetko koristi. Mnogo češće služi kao glavni element u ljepilu od urea-formaldehidne smole koji se koristi u stolarstvu. Postoji pet glavnih varijanti takvih proizvoda napravljenih na bazi FSC:

• KF-B - brzovezujući 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 - sa povećanom vitalnošću;
• KF-BZh - kombinovanje prednosti brendova 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 jednokrakim presama. Niskotoksični proizvod KF-O uglavnom se koristi za lijepljenje papira. Također, takvo ljepilo se može koristiti u proizvodnji šperploče. Iverica i lesonita sa njegovom upotrebom se ne izrađuju. Za proizvodnju ploča na bazi čipsa ili vlakana koristi se proizvod marke KF-MT.

Ljepilo sa visokim vijekom trajanja je odlično 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. Mogu se koristiti i u proizvodnji raznih vrsta stolarije i građevinskih proizvoda. U zavisnosti od vrste učvršćivača, svi lepkovi na bazi FSC mogu se koristiti za toplo i hladno lepljenje.

Ponekad ugrađevinarstvo, obrada drveta, itd., koriste se i specijalna ljepila sa raznim modifikacionim aditivima.

KF-MT svojstva smole

Tehničke karakteristike urea-formaldehidnih smola u zavisnosti od primene mogu biti različite. Iz donje tabele možete dobiti informacije o svojstvima najpopularnije KF-MT smole koja se koristi u proizvodnji ploča od lesonita i iverice.

KF-MT

Karakteristika	Indikatori
Koeficijent refrakcije	1.462…1.465
Udio čvrstih proizvoda	66 % mase
Nominalni viskozitet na +20 oC	30…50 prema VZ-4 odmah nakon proizvodnje, 150 - nakon 60 dana
Dozvoljeni maseni udio slobodnog formaldehida	0.3 %
rn	6.5…6.8
Želatinizacija sa dodatkom 1% NHCL (na t=100/20 oC)	35…55 / 8

KF-MT se razlikuje od ostalih marki KF-smola prvenstveno po smanjenom viskozitetu sa relativno visokim suhim ostatkom. Takve karakteristike omogućavaju da se uvede u miksere za raspršivanje bez vazduha. Upotreba takve opreme, zauzvrat, omogućava značajno smanjenje sadržaja vlage u drvenim česticama tretiranim smolom i, shodno tome, smanjuje vrijeme presovanja ploča.

Impregnacijska smola (SCFP)

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

SKFP

Karakteristika	Indikator
Suhi ostatak	45…53 %
Relativni viskozitet	13-15 prema VZ-246 sa 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 se obično koristi proizvod marke K-421-02. To je melamin urea formaldehidna smola, providna tečnost i ima sledeća svojstva:

K-421-02

Karakteristika	Indikator
Nominalni viskozitet prema VZ-246	40-55
Udio slobodnog formaldehida	Ne više od 0,3%
Kompatibilnost ugljovodonika	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 suspenzije takođe moraju biti u potpunosti u skladu sa GOST-om.

KF-MX2

Karakteristika	Indikator
Udio čvrstih proizvoda	69 %
Udio slobodnog formaldehida	Ne više od 0,5%
Miješljivost sa 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;
• spratni podovi i plafoni.

U poređenju sa konvencionalnom polistirenskom pjenom, KFS pjena ima jednu važnu prednost. Ovaj materijal je potpuno nezapaljiv. Urea-formaldehidne smole spadaju u grupu termoaktivnih supstanci. Odnosno, u njima se ne mogu dogoditi obrnute reakcije.definicija. Shodno tome, FSC-pjena se ne topi tokom požara. Jedino što pod utjecajem visokih temperatura malo gubi na masi, oslobađajući dušik i ugljični dioksid koji nisu opasni po ljudsko zdravlje. Vijek trajanja ove vrste pjene je otprilike isti kao i ekstrudirane polistirenske pjene - oko 80 godina. Ovaj materijal se može koristiti i u obliku ploča i u tekućem stanju. U potonjem slučaju, masa se jednostavno sipa 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 Evropi, u izgradnji zgrada i objekata, koristi se veoma široko. U 30% slučajeva, prilikom izolacije 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 svako može kupiti. Ove postavke funkcioniraju na sljedeći način:

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

Moćna pumpa se koristi za miješanje komponenti materijala. Urea-formaldehidna smola i mlaz pjene se destiliraju u poseban mikser. Masa dobijena u ovoj posudi se sipašupljine građevinskih konstrukcija kroz crevo sa mlaznicom.

Svojstva smole koja se koristi za izradu pjenaste plastike

U tu svrhu se u građevinarstvu obično koristi proizvod marke KFZH-PV. Ovo je tečna smola bijele ili svijetlo smeđe boje, čije tehničke karakteristike moraju biti u skladu sa 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 sa vodom u omjeru 1:2	Puno
Garantovani rok trajanja	20-25 dana

Kako su KF smole označene

Tako je urea-formaldehidna smola našla veoma široku primenu u industriji i građevinarstvu. Ovaj proizvod je označen u skladu sa zahtjevima GOST-14192. Na etiketi kontejnera sa FSC ili na računu mora biti prisutno:

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

Kako treba pakovati smolu

Velike kompanije za obradu drveta i građevinarstvo kupuju ovaj proizvod obično u veoma 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 dozvoljavaju sipanje smole u bubnjeve za višekratnu upotrebu sa malim spoljnim nedostacima.

Metode ispitivanja

Preduzeća prihvataju urea-formaldehidne smole u serijama (istih karakteristika i težine do 200 tona). Testovi se provode kako bi se provjerila kvaliteta proizvoda. U svojoj prvoj fazi proizvode:

• uzorkovanje spot uzoraka metalnom cijevi;
• kombinovanje svih uzoraka u staklenoj tegli;
• lijepljenje naljepnica s datumom i mjestom uzorkovanja.

Sami testovi mogu uključivati vizuelni pregled kao i određivanje u laboratoriji:

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

Kako pravilno transportovati i skladištiti

Urea-formaldehidna smola (klasa opasnosti ove supstance - II) može se transportovati svim transportnim sredstvima. Na temperaturama vazduha ispod 0 ^oS mogu se koristiti samo rezervoari sa izmenjivačem toplote ili toplotnoizolacionim premazima. U potonjem slučaju, grijanje se vrši dovodom tople vode u omotač spremnika. FSC temperatura nakon ove procedure ne bi trebalo da pređe 25 ^{oS. Zabranjeno je zagrijavanje proizvoda parom.}

Ljeti, kada je temperatura zraka od 25 ^oS, smola se može transportovati 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 dozvoljeno držati bačve ili rezervoare sa smolom na direktnom suncu. GOST takođe propisuje skladištenje kontejnera sa ovim proizvodom pod nadstrešnicom, sprečavajući izlaganje atmosferskim padavinama.}

Urea-formaldehidna smola: proizvođači i brendovi

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

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

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