Патент на изобретение №2151055

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАЛОТОКСИЧНЫХ КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к получению композиционных материалов на основе синтетических связующих, предназначенных для строительной и мебельной промышленности. В способе получения малотоксичных клееных материалов в качестве добавки к связующему используют нитрозированную резольную фенолоформальдегидную смолу. Способ позволяет снизить эмиссию формальдегида в процессе изготовления клееных материалов и улучшать экологическую обстановку. Улучшается качество выпускаемой продукции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на основе синтетических связующих, предназначенных для строительной и мебельной промышленности.

Известен способ получения малотоксичных композиционных материалов путем варьирования отношения фенол – формальдегид в используемых при их производстве фенолоформальдегидных смолах резольного типа. Однако способ не позволяет значительно снизить количество свободного формальдегида в готовых клеевых материалах, т. к. возможность варьирования отношения фенол – формальдегид ограничена /1/.

Известен способ получения малотоксичных клееных материалов, в частности изготовленных на основе карбамидоформальдегидных смол /1/ путем внесения на этапе приготовления связующего модифицирующей добавки, например мочевины.

Недостатком данного способа является то, что применяемая в данном способе добавка (мочевина) имеет с формальдегидом обратимое взаимодействие и при высоких температурах формальдегид снова выделяется из изделия. Данный метод может быть использован при получении клееных материалов на основе фенолоформальдегидных смол /2/.

Предлагаемый способ позволяет получить технический результат, заключающийся в том, что снижение токсичности клееных материалов, изготовленных на основе фенолоформальдегидных смол резольного типа, осуществляется за счет снижения эмиссии формальдегида в процессе их изготовления и непосредственно после него.

Сущность изобретения заключается в следующем. В способе получения малотоксичных клееных материалов путем введения в связующее на основе резольной фенолоформальдегидной смолы добавки, нанесения связующего на древесину с последующим горячим прессованием, в качестве добавки используют нитрозированную резольную фенолоформальдегидную смолу в количестве 1-7% от массы абсолютно сухой смолы /3/.

Добавку вносят в смолу перед стадией горячего прессования. Внесенную добавку размешивают со связующим до полного равномерного распределения.

Присутствие нитрозогрупп в фенолоформальдегидной смоле резольного типа позволяет улавливать формальдегид, выделяющийся в процессе прессования за счет окислительно-восстановительной реакции нитрозогрупп и формальдегида.

От наиболее близкого аналога заявляемый способ отличается тем, что снижение эмиссии формальдегида в процессе изготовления малотоксичных клееных материалов осуществляется за счет введения в связующее добавки на основе нитрозированной резольной фенолоформальдегидной смолы, в количестве 1 -7%.

Изобретательский уровень данного способа определяется тем, что известно применение нитрозированной фенолоформальдегидной смолы для получения устойчивых комплексов с металлами /4/, а также добавкой к резине для улучшения их адгезии к металлам /5, 6/, однако использование нитрозофенолформальдегидных смол резольного типа в качестве добавки, снижающей количество свободного формальдегида в готовых клееных материалах, авторами установлено впервые. Также использование добавки в количестве 1-7% от массы смолы в расчете на сухое вещество, позволяет решить поставленную техническую задачу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, представлена схема приготовления связующего из фенолоформальдегидной смолы, где 1 – емкость для хранения исходной фенолоформальдегидной резольной смолы, 2 – насосы, 3 – фильтры, 4 – дозаторы, 5 – резервуар для приготовления клея.

Изготовление нитрозированной фенолоформальдегидной смолы осуществляется по стандартной методике нитрозирования фенольных производных нитритом натрия в среде серной кислоты /7/.

Исходную фенолоформальдегидную смолу резольного типа растворяют в дистиллированной воде до концентрации 22%. В полученный раствор добавляют нитрит натрия и перемешивают до полного растворения. Затем раствор помещают в охлаждаемую баню. При достижении температуры раствора 0^oC по каплям добавляют необходимое количество 16% раствора серной кислоты при постоянном медленном перемешивании. Затем полученную смесь выдерживают в течение 1 часа при постоянном перемешивании и 12 часов в спокойном состоянии при температуре 20^oC, фильтруют. Оставшийся осадок промывают дистиллированной водой и сушат или при температуре 20^oC, или при температуре 100^oC в термошкафу до абсолютно сухого состояния.

Рецепт изготовления добавки приведен ниже:
Материалы и реактивы: – Количество:
ФФ смола резольного типа, кг – 0.285
Нитрит натрия, кг – 0.090
Кислота серная, л – 0.080
Дистиллированная вода, л – 1.400
Содержание азота в добавке составляет 7-8%.

Способ получения малотоксичных клееных материалов на основе фенолоформальдегидных смол резольного типа осуществляется следующим образом.

Исходная фенолоформальдегидная резольная смола поступает в емкость для хранения 1, а затем посредством насоса 2, через фильтры 3 в дозатор 4 и резервуар приготовления клея 5.

Добавка – нитрозированная фенолоформальдегидная смола резольного типа из емкости 6 также подается шнековым транспортером 7 в резервуар приготовления клея 5.

Добавка вносится в клей перед горячим прессованием. Внесенную добавку размешивают со связующим до полного равномерного распределения.

Готовый клей насосом 8 подается в резервуар 9 и с помощью насоса 10 наносится на древесину.

При прессовании получаемой композиции “клей – древесина” происходит реакция взаимодействия свободного формальдегида, выделяющегося в процессе нагрева фенолоформальдегидной смолы, с нитрозированной фенолоформальдегидной смолой. В результате этой реакции наблюдается снижение эмиссии свободного формальдегида из готовых клееных материалов.

Пример 1. Прессование производилось при температуре 110^oC и 130^oC на смоле СФЖ – 3013 без внесения нитрозированной фенолоформальдегидной смолы. Были получены следующие результаты: для температуры прессования T = 110^oC – 19.6 мг/100 г фанеры; для T = 130^oC – 21.5 мг/100 г фанеры (табл. 1).

Пример 2. Прессование производилось при тех же температурах, но в исходную смолу вводили 1% от массы абсолютно сухой смолы нитрозированной фенолоформальдегидной смолы. Были получены следующие результаты: для температуры прессования T = 110^oC – 14,1 мг/100 г фанеры; для T = 130^oC – 7.5 мг/100 г фанеры (табл. 1).

Результаты лабораторных исследований влияния количества нитрозированной фенолоформальдегидной смолы резольного типа на эмиссию формальдегида из готовых клееных материалов приведены в таблицах 1-4. Как видно из полученных результатов, во всех случаях заметна тенденция значительного снижения эмиссии формальдегида и ограничение количества вводимой добавки 5-ю % от массы абсолютно сухой смолы. Данные результаты наглядно доказывают, что с помощью данной добавки можно в краткий срок достичь класс эмиссии Е-1, который установлен в пределах 10 мг/100 г абсолютной сухой плиты (1, с. 9).

Предлагаемый способ позволяет снизить эмиссию формальдегида уже в процессе изготовления клеевых материалов и улучшить экологическую обстановку в цехах. Используемое технологическое решение позволяет при минимальной модернизации технологии достичь повышения качества выпускаемой продукции.

Источники информации
1. Выделение формальдегида из древесно-стружечных плит: Пер. с нем. /Э. Роффаэль. Предисл. А.А.Эльберта. Под ред. докт. техн. наук проф. А.А.Эльберта. – М.: Экология, 1991, – 160 с./
2. Кноп А. , Швейб В. Фенольные смолы и материалы на их основе. Пер. с англ. – М.: Химия, 1983.

4. GB патент N 919098.

5. GB патент N 961097.

7. Вейганд К., Хильгетаг Г. Методы эксперимента в органической химии. М. : Химия, 1968, – с.397.

Формула изобретения

1. Способ получения малотоксичных клееных материалов путем введения в связующее на основе резольной фенолоформальдегидной смолы добавки, нанесения связующего на древесину с последующим горячим прессованием, отличающийся тем, что в качестве добавки используют нитрозированную резольную фенолоформальдегидную смолу в количестве 1 – 7% от массы абсолютно сухой смеси.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавку вносят в связующее перед горячим прессованием.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что внесенную добавку размешивают со связующим до полного равномерного распределения.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.12.2000

Номер и год публикации бюллетеня: 3-2003

Извещение опубликовано: 27.01.2003