Исследование свойств клеевых составов на основе меламинокарбамидоформальдегидной смолы

Изготовление многих материалов и изделий из древесины зависит от технологической операции склеивания. При этом на результат этой технологической операции оказывают влияние характеристики клеевого состава, древесины и внешние факторы. Для получения водостойкого материала необходимо применять для склеивания смолу с соответствующими показателями, например, меламинокарбамидоформальдегидную смолу с содержанием меламина 20%. Для более детального влияния на эксплуатационные качества продукции можно использовать различные модифицирующие добавки. Характер взаимодействия клеевых составов и древесины определяется силами взаимного притяжения молекул, формируются связи адгезии. При нанесении клеевого состава на поверхность шпона форма свободной поверхности жидкости зависит от соотношения сил поверхностного натяжения на границе раздела фаз, от межмолекулярного взаимодействия клеевого состава с поверхностью шпона. Для разрушения системы взаимного притяжения клеевого слоя и поверхности подложки необходимо преодолеть силу, затратив работу (работу адгезии). Изучение механизма и основных закономерностей взаимодействия клеевого состава и поверхности шпона в процессе нанесения позволит правильно подобрать количество и вид модификаторов, скорректировав основные характеристики клеевого состава и поверхности шпона при формировании клеевого соединения. Для оценки работы адгезии и закономерностей смачивания и растекания были использованы меламинокарбамидоформальдегидная смола и модификаторы: аэросил технический, доломитовая мука и лигносульфонаты технические. Изложены результаты определения критического поверхностного натяжения и работы адгезии. Определено, что оптимальным количеством модификаторов является 10 мас.ч. При этом количестве наблюдается хорошая смачивающая способность при обеспечении необходимой прочности готовой продукции.

1. Варанкина Г.С. Анализ эффективности снижения токсичности и сокращения продолжительности склеивания древесных материалов различными модификаторами // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2015. Вып. 210. С. 138–148.

2. Варанкина Г.С., Брутян К.Г., Чубинский А. Н. Модифицированные карбамидоформальдегидные и фенолоформальдегидные клеи для древесностружечных плит и фанеры // Клеи. Герметики. Технологии. 2017. № 6. С. 14–19. Варанкина Г.С., Русаков Д.С. Модификация фенолоформальдегидной смолы побочными продуктами сульфатно-целлюлозного производства // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2013. Вып. 204. С. 130–137.

3. Варанкина Г.С., Русаков Д.С., Козик П.С. Исследование процессов склеивания шпона фенолоформальдегидной смолой с использованием промежуточных продуктов сульфатно-целлюлозного производства // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 2 (30). С. 120–127.

4. Варанкина Г.С., Русаков Д.С., Чубинский А. Н. Склеивание фанеры модифицированными клеями // Системы. Методы. Технологии. 2015. №4(28). С. 133–138.

5. Варанкина Г.С., Чубинский А.Н. Обоснование механизма модификации фенолои карбамидоформальдегидных клеев шунгитовыми сорбентами // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2014. №2(101) С. 108–112.

6. Варанкина Г.С., Чубинский А.Н. Формирование низкотоксичных клееных древесных материалов. СПб.: Химиздат, 2014. 148 с.

7. Иванов А.М, Русаков Д.С., Варанкина Г.С., Чубинский А. Н. Модификация алюмосиликатами фенолоформальдегидных смол для склеивания фанеры // Клеи. Герметики. Технологии. 2017. №3. С. 13–17.

8. Кондратьев В.П. Российский рынок смол: рост потребления и производства // Фанера. 2015. Вып. 1, С. 28–33.

9. Кондратьев В.П., Александрова Н.Д., Чубов А.Б., Залипаев А.А. Совершенствование фенолои карбамидоформальдегидных клеев для производства березовой и лиственничной фанеры // Деревообрабатывающая промышленность. 2003. Вып. 4. С. 2.

10. Кондратьев В.П., Чубов А.Б., Соколова Е.Г. Новые виды эффективных клеев для производства водостойкой экологически чистой фанеры // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2010. Вып. 191. С. 169–179.

11. Кондратьев В.П., Чубов А.Б., Соколова Е.Г. Совершенствование эксплуатационных свойств и технологии фанеры повышенной водостойкости // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2011. Вып. 194. С. 116–124.

12. Русаков Д.С. Модификация фенолоформальдегидной смолы продуктами сульфитно-целлюлозного производства // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 1(29). С. 113–119.

13. Русаков Д.С., Варанкина Г.С., Чубинский А. Н. Модификация фенолои карбамидоформальдегидных смол побочными продуктами производства целлюлозы // Клеи. Герметики. Технологии. 2017. №6. С. 16–20.

14. Русаков Д.С., Чубинский А.Н., Варанкина Г.С. Совершенствование технологии склеивания древесных материалов модифицированными клеями. СПб.: СПбГЛТУ, 2019. 127 с.

15. Соколова Е.Г. Модификация фенолоформальдегидной смолы меламинокарбамидоформальдегидной смолой для склеивания фанеры // Научный периодический журнал Братского государственного университета. Системы. Методы. Технологии. 2018. 2 (38). С. 111–115.

16. Соколова Е.Г. Совершенствование эксплуатационных свойств и технологии фанеры повышенной водостойкости, изготовленной с применением меламинокарбамидоформальдегидных смол // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2017. Вып. 221. С. 282–293.

17. Угрюмов С.А. Анализ химического состава и свойств древесных плит на основе модифицированных клеевых композиций // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2016. № 4. С. 42-43.

18. Угрюмов С.А. Исследование процесса отверждения модифицированной фенолоформальдегидной смолы // Клеи. Герметики. Технологии. 2015. №5. С. 32–34. Угрюмов С.А. Модификация карбамидоформальдегидной смолы олеиновой кислотой для производства плитных материалов конструкционного назначения с использованием костры льна // Леса России: политика, промышленность, наука, образование: МНТК, 13–15 апреля 2016 г. Т. 2. СПбГЛТУ, 2016. С. 219.

19. Угрюмов С.А. Способы модификации фенолоформальдегидных смол, применяемых в производстве клееных древесных материалов. Обзор. // Клеи. Герметики. Технологии. 2017. №5. С. 14–19.

20. Чубинский А.Н., Варанкина Г.С. Обоснование технологии склеивания фанеры модифицированными клеями // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2012. Вып. 201. С. 185–193.

21. Чубинский А.Н., Варанкина Г.С. Формирование низкотоксичных древесностружечных плит с применением модифицированных клеев // Лесной журнал. 2013. № 6. С. 67–72.

22. Чубинский А.Н., Варанкина Г.С., Русаков Д.С., Денисов С.В. Ускорение процесса склеивания шпона фенолоформальдегидными клеями // Известия СанктПетербургской лесотехнической академии. 2011. Вып. 194. С. 121–128.

23. Чубинский А.Н., Кузнецова Е.Г., Коваленко И.В. Физико-химические основы процессов склеивания: учебное пособие по выполнению лабораторных работ для студентов направления подготовки 35.03.02. СПб.: СПбГЛТУ, 2016. 40 с.

24. Ugolev B.N. Wood science and forest commodity science. M.: GOU VPO MGUL, 2007. 351 p. (In Russ.)