МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФГБОУ ВО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ

СКЛЕИВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ. СВОЙСТВА СМОЛ И КЛЕЕВ НА ИХ ОСНОВЕ  

      Екатеринбург 2019

смешанный
Клей наносимый на склеиваемые поверхности должен находится

в высоковязком и высокоэластичном состоянии
Для контакта адгезива (клея) и субстрата (склеиваемой поверхности - древесины) должны возникать силы взаимодействия между ними, клей должен обладать хорошей смачивающей способностью
Причина хорошего смачивания адгезивом поверхност субстрата – уменьшение свободной энергии на границе их раздела

на поверхности раздела фаз, а как процесс, связанный со структурой

субстрата и клеевого слоя.
Но такие рассуждения не дают полного представления о причинах адгезии. Общепринятой теории адгезии нет, рассматриваемые ниже имеют под собой реальную почву и содержат теоретическое обоснование.

прочно в них удерживается
Согласно этой теории: прочность склеивания зависит от

двух факторов: степени шероховатости и когезионных свойств клея.
Эта теория не объясняет процесс склеивание гладких поверхностей и не раскрывает физико-химическую сущность процесса склеивания

природы – от дисперсионных до обеспечивающих образование ковалентных связей.
Согласно этой

теории: для получения прочного соединения полярные материалы необходимо склеивать полярными клеями хорошо смачивая ими склеиваемые поверхности.
Эта теория не объясняет случаи склеивания неполярных материалов неполярными веществами

слой в который входят молекулы клея и склеиваемого материала
Согласно этой

теории для получения прочного клеевого соединения необходимо чтобы клей и склеиваемый материал были либо полярными, либо неполярными
Эта теория не объясняет образование высокой адгезии между неполярным клеем и полярным материалом

наэлектризованы противоположными зарядами (клей –положительно, склеиваемая поверхность – отрицательно) в

силу разделения друг от друга обкладок конденсатора двойного электрического слоя
Согласно этой теории:
- при расслоении системы «клей-склеиваемая поверхность» появляется электрический заряд;
- работа отрыва клея от склеиваемой поверхности превышает работу Ван-дер-ваальсовых сил, водородных и химических связей
Эта теория не объясняет:
образование адгезионной связи между полимерами, близкими по своей природе;
почему неполярные полимеры, в которых не образуется двойной электрической слой, способны создавать достаточно прочную связь

- твердость (торцевая 46,3 Н/мм2; радиальная 35,9 Н/мм2;

тангентальная 32,1 Н/мм2)
Износостойкость (истираемость) – высокая (не уступает дубу)
Стойкость к гниению (воздействие грибов) – согласно европейскому стандарту ЕН 350-2:1994 – 5 класс (нестойкий)
Область применения
- получение лущеного шпона в производстве фанеры;
- изготовление паркета, гнутоклееных элементов, токарных изделий, части ружей, изделий домашнего обихода;
- измельченная в производстве ДСтП, ДВП, целлюлоза, фурфурол, ксилит и др.
- сухая перегонка – формалин, продукты служащие основой лаков, духи;
- топливо, плетение корзин, медицина, березовый сок.

происхождения
Клеи на основе синтетических смол – это высокомолекулярные соединения, полимеры

Наиболее

распространены клеи на основе :
Карбамидоформальдегидных смол;
фенолоформальдегидных смол

материалы:
Карбамид (мочевина) CO(NH2)2 – бесцветное кристаллическое вещество, плотность 1,33 г/см3,

температура плавления 130-135 ⁰С, растворяется в воде. Получают из аммиака и угольной кислоты
Формальдегид HCOH – простейший альдегид, бесцветный газ с резким запохом, применяется в виде 40 %-ого водного раствора (формалина). Получают из метилового спирта
КФ смола
соотношение карбамида к формальдегиду от 1÷1,5 до 1÷2

шва;
Слабый запах;
Бесцветность клея
Недостатки:
Ограниченная водо- и теплостойкость (в пределах от –

40 до +60 ⁰С);
Наличие токсичного свободного формальдегида в составе;
Значительная усадка клея%
Плохое зазорозаполнение;
Повышенная коррозийная опасность клеев

клеев:
КФ-О – малотоксичный (содержание свободного формальдегида не более 0,25%);
КФ-Б –

быстроотверждающий;
КФ – Ж – с повышенной жизнеспособностью;
КФ- БЖ – соединяет преимущества двух предыдущих

Предпочтительные области применения клея:
П – для производства плит;
Ф – для производства фанеры;
М – для мебельного производства;
Л – для литейного производства

отвердитель хлористый аммоний (нашатырь) NH4Cl - в виде 20 %-ого

раствора. Количество его по сухому остатку – 0,5-1 %, в водном растворе – до 5 %
Холодное склеивание – применяется отвердитель в виде слабых кислот, например щавелевая (продукт синтеза едкого натра и оксида углерода) (СООН)2 - количество зависит от кислотности смолы от 5 до 10 мас.ч. В виде 10 %-ого водного раствора
КФ – смолы являются кислотоотверждаемыми, поэтому после введения отвердителя их жизнеспособность составляет 2-4 часа.

жидкой смолы с последующей ее сушкой горячим воздухом;
Получаемый мелкодисперсный порошок

хранится в герметичной упаковке при температуре не более 20 ⁰С
Преимущества:
удобство транспортировки и хранения;
удобство приготовления – отвердитель вводят в порошок

кипящей воде и скорость отверждения клея;
латекс – повышает эластичность клеевого

тшва, его водо- и теплостойкость;
каолин – повышает адгезионную прочность клееной продукции и увеличивает концентрацию (вязкость) клеевого раствора;
аэросил технический – снижает усадку клея, время отверждения. Возможно снижение температуры плит пресса при том же времени отверждения;
резорциномеламиноформальдегидная смола (РМ-1) – получение водостойкого клея «Карбофан»

дает усадку;
имеет длительный срок хранения;
при нагревании не выделяет вредных веществ
Недостатки:
невысокая

водо- и теплостойкость;
ползучесть под действием нагрузки

нити:
диаметр 0,3±0,05 мм;
масса 1 м – 0,16±0,01 г;
прочность

при разрыве 0,19 МН/м2.
Применяют для ребросклеивания полос шпона способом «зиг-заг». Перед нанесением шпон разогревают до 300 ⁰ С (для расплавления клея) и прижимают его к поверхности. При охлаждении клей переходит в твердое состояние и соединяется с древесиной

при температуре не ниже -10 ⁰С;
замерзание смолы не ухудшает ее

клеящих свойств, но стабильность снижается (сокращается срок ее последующего хранения);
оттаивать смолу паром нельзя, т.к. она отвердится;
порошкообразные КФ -смолы в герметичной упаковке могут хранится неограниченное время

выделяющихся из клеев

приточно –вытяжной вентиляции и отсосов;
Работающие должны быть обеспечены: спецодеждой, резиновыми

перчатками, очками, пастами для открытых мест: лица, шеи, кистей
Бытовые помещения: теплый душ, горячая вода, полотенце, мыло, шкафчики для хранения спецодежды
Клей при попадании на кожу смыть теплой водой с мылом,; глаза промыть струей воды
После смены остатки клея смыть с пола, оборудования. Принимать пищу в таких помещениях нельзя