Карбамидоформальдегидные смолы что это
Что такое карбамидные смолы и где они используются
Здравствуйте, уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака. Недавно я попал в цех по производству мебели, где для склеивания деталей используют средства на основе карбамидных смол. Я задумался, а безопасна ли такая мебель для человека?
Карбамидные смолы – что это? Это одни из самых доступных синтетических материалов, широко используемые в различных видах промышленности и строительстве. Представляют собой ряд продуктов, получаемых в ходе конденсации формальдегида с карбамидом (мочевиной) и различными добавками модификаторами, от которых зависят конечные свойства получаемого промышленного материала.
Введение
Карбамидные смолы отличаются высокой скоростью отвержения и устойчивой адгезивностью покрытия. Образуют бесцветный клеевой шов, что позволяет их применять в огромном спектре промышленной продукции.
Широко используются в качестве связывающего вещества в производстве клеев, слоистых пластиков и аминопластов.
По своим техническим характеристикам они уступают прочности и водостойкости эпоксидным и полиэфирным материалам, зато превосходят их по своей доступности и низкой себестоимости в несколько раз.
Как и все остальные продукты карбамидной группы, карбамидо-формальдегидные смолы обладают высокой степенью гидролиза, а потому не применяются для наружной эксплуатации в условиях повышенной влажности. Несмотря на то, что сейчас существует большой выбор карбамидных материалов с повышенной водоустойчивостью, испытания, проводимые во Франции и Швеции, показали, что даже их не рекомендуется использовать для длительно наружного использования.
Для увеличения водостойкости, безопасности и связывающих характеристик во время конденсации используют различные модификаторы:
Сколько стоит технология изготовления клея
Но как правило все кто хочет ее изготавливать сталкиваются с большой проблемой — разработкой рецепта. Средняя стоимость разработки рецептуры может доходить до 300 тысяч рублей.
Кроме этого необходимо будет купить оборудование, в общем достаточно большие вложения если подходить к вопросу с одной стороны.
А вот с другой стороны, я предлагаю вам приобрести интересную книжечку, автором которой я являюсь. Это очень интересная книга в которой я простым языком рассказываю что и куда нужно засыпать, какое оборудование нужно для изготовления смолы собственными силами. Стоимость оборудования будет всего несколько десятков тысяч, а изготовление собственной смолы позволит сэкономить до 6 рублей за килограмм.
В общем это отличное решение для малого бизнеса, хотя ко мне обращаются и не только с малого но и с среднего и большого бизнеса для покупки рецептуры. Более подробно о получении технологии можно узнать в разделе «КНИГИ».
Технология производства
Данные смолы относятся к поликонденсационным полимерам, технология их изготовления делится на 3 стадии. В первой стадии соединяют формальдегид с мочевиной, с образованием смеси диметиломочевины или продуктов ее смешения.
Во время второй стадии полученную смесь конденсируют или сушат с наполнителем в слабокислой среде. На финальной третьей стадии добиваются отвержения материала с помощью давления и нагрева. В масштабах промышленного производства получают водный раствор или эмульсию, добавляют наполнитель и удаляют лишнюю влагу в процессе сушки.
Все клеи на основе карбамида, из-за особенностей конденсации, обладают низкой водостойкостью, нуждаясь в добавлении различных наполнителей и модификаторов. В качестве наполнителей, в зависимости от назначения конечного продукта, используют из органических — целлюлозу, из неорганических — асбест и слюду.
Для получения водного раствора карбамидной смолы (например, в производстве промышленных лаков) конденсацию поочередно проводят в щелочной и кислой среде с бутанолом, для последующего разделения водного раствора смолы и удаления излишков жидкости.
Расходомеры электромагнитные, для измерения объемов подаваемой смолы. Самое современное оборудование на данный момент.
Наибольшую сложность представляет производство литых покрывающих полимеров. Используются различные модификаторы, чтобы максимально снизить последующее растрескивание покрытия во время дальнейшей эксплуатации.
Токсичность и вредность карбамидных смол
Для оценивания экологической безопасности промышленных полимеров руководствуются рядом требований:
Эти клеи еще иногда называют формалиновыми, за счет того, что при их эксплуатации выделяется формальдегид.
Формальдегид – бесцветный газ с неприятным запахом, у которого высокая токсичность. Он чрезвычайно вреден и опасен для вдыхания. Оказывает раздражающее действие на центральную нервную систему, может вызывать головные боли и раздражать слизистые и дыхательные пути. При длительном вдыхании является канцерогеном.
Карбамидоформальдегидные смолы широко используются для склеивания древесины и деталей мебели в деревообрабатывающей промышленности, а оттого они должны отвечать высочайшим требованиям по безопасности для окружающей среды и здоровья человека.
Чистые «формалиновые» соединения, выделяющие вредный формальдегид во время производства и эксплуатации, уже давно отошли в прошлое.
В настоящее время используются различные модификаторы в производстве, позволяющие снизить эмиссию вредных веществ и обезопасить применение связывающих материалов на основе карбамидных смол.
Массовая доля свободного формальдегида не должна превышать 0.18%. Именно такая цифра является самой безопасной для применения в деревообрабатывающей промышленности и последующей обработке жилых помещений.
Современные материалы безопасны для здоровья человека и могут свободно применяться для обработки внутренних помещений.
Меламино-карбамидные смолы
Наибольший интерес в строительстве представляют карбамидные материалы, модифицированные меланином. Добавление меламина способствует растворимости в органических растворителях и высокой совмещаемости с другими типами синтетических смол.
Это позволяет использовать меламиновые смолы в качестве устойчивого и безопасного покрытия, а на их основе выпускаются клеи для склейки древесины, пластмасс и металла. Главное, помнить, что, несмотря на повышенную водоустойчивость меламино-карбамидных смол, их все равно не рекомендуется использовать для наружных работ или помещений с резкими перепадами температуры и влажностью более 80%.
Меламиновые смолы являются самыми безопасными, благодаря чему они широко используются в производстве фанеры для склейки древесины. Добавления меламина во время конденсации формальдегида позволяет «связать» его избыток и тем самым снизить концентрацию свободного формальдегида до безопасного для здоровья человека уровня.
Меламиновые смолы широко применяются связывающим веществом в изготовлении аминопластов, декоративных слоистых пластиков, искусственного мрамора. Используются для пропитывания бумаги, картона и тканей, улучшая водостойкость и несминаемость. Модифицированные варианты также используются в качестве пластификаторов бетона.
Добавка аминокапроновой кислоты
Во время конденсации аминокапроновой кислоты образуется специфический полимер – капрон. Мономер капрона, капролактам, широко используется в промышленности в синтезировании полиамидных волокон, нитей и конструкционных пластмасс для электрических и автомобильных деталей. В меньше степени используется для изготовления полиамидной пленки и других схожих материалов.
Капролактам также используется в производстве полиуретана и, в меньшей степени, синтезирования лизина.
Поэтому можно точно сказать, что карбамидные смолы в современном производстве не угрожает жизни и здоровью человека.
С вами был Андрей Ноак, удачи и до новых встреч! Не забудьте подписаться на обновления моего блога и порекомендуйте почитать статью друзьям в соцсетях.
Мочевино-формальдегидные смолы (карбамидо-формальдегидные смолы, карбамидные смолы)
Синтетические термореактивные олигомерные продукты поликонденсации мочевины с формальдегидом. Образуются в результате поликонденсации первичных продуктов присоединения мочевины и формальдегида – метилмочевин H2NCONHCH2OH и СО(КНСН2ОН)2 – друг с другом, мочевиной и формальдегидом.
Состав, строение и свойства мочевин-формальдегидных смол зависят от количественного соотношения мочевины и формальдегида и условий синтеза (температура, продолжительность, концентрация исходных соединений, рН реакционной среды).
Мочевин-формальдегидные смолы – смесь олигомеров различной молекулярной массы линейной, разветвленной или циклоцепной структуры, содержащих реакционноспособные амино- и ОН-группы.
В мочевин-формальдегидных смолах линейной и разветвленной структур остатки мочевины связаны метиленовыми и метиленэфирными мостиками; в качестве структурных элементов содержат метилольные и гемиформальные группы. В Мочевин-формальдегидных смолах циклоцепной структуры, помимо указанных выше групп, имеются триазиноновые и уроновые циклы. В состав мочевин-формальдегидных смол входят также свободная мочевина, метиленгликоль, а при избытке формальдегида – олигомерные полиоксиметиленгликоли.
Получают и применяют мочевин-формальдегидные смолы в виде водных преимущественно 40-70%-ных растворов (пожаро- и взрывобезопасны) и порошков.
Технология производства в значительной степени определяется назначением смолы. Так, мочевин-формальдегидные смолы, используемые в качестве связующих и основы клеев, получают по непрерывной схеме следующим образом: в 37%-ном формалине, рН которого водным раствором щелочи доводят до 5,0-6,0, растворяют мочевину, получая конденсационный раствор, имеющий рН 7,0-8,5 при молярном соотношении мочевина: формальдегид 1:(1,9-2,2).
Процесс осуществляют в каскаде реакторов, куда непрерывно подают конденсационный раствор. На первой стадии процесса при 92-98°С происходит постепенное снижение рН до 6,0. На второй стадии рН конденсационного раствора снижают до 4,5-5,0 с помощью водного раствора кислоты и завершают конденсацию после достижения заданных свойств смолы. Затем доводят рН до 7,0-8,0 водным раствором щелочи и при 80-90°С и пониженном давлении осуществляют концентрирование реакционной массы, после чего вводят оставшуюся часть мочевины и проводят конденсацию при 60°С.
Полученную смолу охлаждают. При использовании на первой стадии аммиака вместо щелочи отпадает необходимость введения на второй стадии кислоты, так как требуемый диапазон рН 4,5-5,8 достигается самопроизвольно.
Технология получения таких смол периодическим методом аналогична. Мочевин-формальдегидных смол для аминопластов получают растворением мочевины в 37%-ном формалине, рН которого водным раствором щелочи доводят до 6,6-7,0, с последующей конденсацией при 40-50°С и охлаждением полученного продукта.
Порошкообразные мочевин-формальдегидные смолы получают сушкой (главным образом распылительной) их водных растворов в условиях, практически исключающих поликонденсацию.
Отверждаются мочевин-формальдегидные смолы при нагревании (120-140°C) или комнатной температуре в присутствии соединений преимущественно кислотного характера, например фосфорной, соляной, щавелевой, фталевой кислот, их солей (АlСl3, ZnCl2).
Получаемые в результате отверждения сетчатые полимеры бесцветны, светостойки, устойчивы в органических растворителях и маслах, легко окрашиваются, однако имеют ряд недостатков – пониженная водостойкость, хрупкость, низкую устойчивость к деструктивным воздействиям, выделение свободного формальдегида и других.
С целью устранения этих недостатков, а также придания требуемых свойств, например способности растворяться в органических растворителях, увеличения гидрофобности и адгезии, мочевин-формальдегидные смолы модифицируют либо при синтезе путем замены части мочевины на модифицирующий агент, либо уже готовый олигомер (например, частичной этерификацией метилольных групп).
В зависимости от заданных свойств для модификации используют преимущественно одно- и многоатомные спирты (бутиловый, фурфуриловый, гликоли, глицерин), амины, амиды и другие производные карбоновых кислот, дициандиамид, меламин, гуанамины, а также различные высокомолекулярные соединения.
Применяют мочевин-формальдегидные смолы в основном как связующие в производстве древесностружечных плит и аминопластов, основу клеев для производства фанеры и различных деревянных конструкций.
Смолы используют также в производстве декоративных бумажно-слоистых пластиков и синтетического шпона, влагостойкой бумаги, карбамидо-формальдегидных пенопластов, в текстильной промышленности для аппретирования тканей с целью придания им несминаемости.
Мочевин-формальдегидные смолы, модифицированные бутиловым спиртом, используют для получения мочевино-алкидных лакокрасочных материалов, смолы, модифицированные фурфуриловым спиртом (а также немодифицированные мочевин-формальдегидные смолы) – как связующие в литейном производстве при получении отливок из чугуна, стали и алюминия.
В качестве пигментов в производстве бумаги, добавок для эластомеров, адсорбентов различных масел и органических продуктов применяют полиметиленмочевину – аморфный или кристаллический нерастворимый порошкообразный продукт белого цвета, образующийся в сильнокислой среде при взаимодействии мочевины и формальдегида (молярное соотношение 1:1).
Первые продукты конденсации мочевины с формальдегидом получены в 1896, производство смол налажено лишь в 1920-21 годах.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
Карбамидоформальдегидная смола
Содержание
Технология получения
Температурный режим
Температура синтеза должна находиться в пределах 88—94 °С, для чего после загрузки формалина и растворения в нем карбамида в рубашку реактора подают пар, до достижения температуры порядка 80 °С. Скорость нагрева должна составлять 1—1,5 °С/мин. По достижении температуры 80 °С подачу пара в рубашку прекращают, а дальнейший подъем температуры осуществляется за счет тепла экзотермической реакции. При повышении температуры в реакторе выше 94 °С, в рубашку подают оборотную воду. Стадию модификации ведут, как правило, при температуре 40—50 °С.
Исходное сырье
В качестве сырья для получения карбамидоформальдегидной смолы могут использоваться:
Применение
Карбамидоформальдегидные смолы нашли широкое распространение в различных сферах производства и строительства. Они применяются при производстве карбамидно-формальдегидного пенопласта, древесностружечных и древесноволокнистых плит, а также фанеры. Кроме того они применяются при изготовлении специальных влагопрочных сортов бумаги и картона.
Основные марки карбамидоформальдегидных смол
Основными марками карбамидоформальдегидных смол являются КФ-МТ-15 (ТУ 6-06-12-88), КФЖм (ГОСТ 14231-88), КФ-ХТ-П (ТУ 2223-001-51119346-2003).
Свойства и применение
По своему внешнему виду представляет собой суспензию однородного белого цвета, хотя зачастую цвет может варьироваться от белого до светло-коричневого цвета в зависимости от дополнительных включений и срока ее хранения.
Карбамидоформальдегидную смолы марок ВПС-Г и КФ-ХТ-П, и в редких случаях КФ-МТ-15 применяют для изготовления пенопласта способом воздушного вспенивания. КФЖм и КФ-МТ-15 так же применяются как связующее в производстве древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит.
Примерные свойства жидких смол:
Срок годности смолы при надлежащем хранении должен составлять не менее 45 суток с момента изготовления.
Полезное
Смотреть что такое «Карбамидоформальдегидная смола» в других словарях:
карбамидоформальдегидная смола — КФ Аминосмола на основе карбамида и формальдегида. [ГОСТ 24888 81] Тематики полимерные и др. материалы Обобщающие термины синтетические смолы Синонимы КФ EN urea formaldehyde resin DE KarbamidharzKorbamid Formaldehydharz FR résine urée… … Справочник технического переводчика
карбамидоформальдегидная смола — [urea formaldehyde resin] связующий материал, полученный поликонденсацией карбамида (мочевины) с формальдегидом; используется, например, при изготовлении формовочных смесей. Отверждается на воздухе Н3РО4. Эта группа смол низкотермостойка. Поэтому … Энциклопедический словарь по металлургии
Смола — [tar]: Смотри также: фенольно щелочная смола синтетическая смола карбамидоформальдегидная смола каменноугольная смола … Энциклопедический словарь по металлургии
Смола карбамидоформальдегидная — продукт поликонденсации карбамида, формальдегида и аммиака, стабилизированный бурой и отверждающийся в кислых средах (pH d 7) в присутствии отвердителей. Источник: Руководство по грунтам и материалам, укрепленным органическими вяжущими (утв.… … Официальная терминология
Смола карбамидоформальдегидная — – аминосмола на основе карбамида и формальдегида. [ГОСТ 24888 81] Рубрика термина: Смолы Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Смола К-411-03 — Смола карбамидоформальдегидная малобутанолизированная К 411 03 (ТУ 6 10 608 75) – представляет собой раствор в бутаноле продукта конденсации карбамида, формальдегида и бутанола. Предназначена для изготовления лаков и эмалей с пониженной… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
каменноугольная смола — [coal tar] коксовая смола, каменноугольный деготь продукт коксования каменных углей (выход 3,5 % от массы угольной шихты). Вязкая черная жидкость с резким запахом. Плотность 1,17 1,20 г/см3, низшая теплота сгорания 35,6 39,0 МДж/кг … Энциклопедический словарь по металлургии
синтетическая смола — [synthetic resin] органическое связующее формовочных и стержневых смесей. Наиболее распространена в литейном производстве синтетическая смола отвержденная кислыми катализаторами: карбамидоформальдегидными, карбамидофурановыми,… … Энциклопедический словарь по металлургии
иониообменная смола — [ion exchange resin] твердое органическое полимерное вещество, содержащее ионы, способное к обмену с ионами внешней среды (Смотри Иониты). Иониообменную смолу получают в виде 0,1 2 мм гранул полимеризацией или поликонденсацией олигомеров с… … Энциклопедический словарь по металлургии
полиуретановая смола — [polyurethane resin] феноизоцианитные и алкидо изоцианитные связующие шелочнные отверждения продукт взаимодействия полиизоцианатов с полиспиртами или ненасыщенными полиэфирами; применяется для приготовления формовочных и стержневых смесей.… … Энциклопедический словарь по металлургии
Области применения карбамидоформальдегидных смол
Начиная с 1927 года, карбамидоформальдегидные смолы (КФС) применяются во многих отраслях промышленности, включая строительство, деревообработку и народное хозяйство. Это объясняется низкой себестоимостью материала, у которого водостойкость и прочность несколько меньше, чем у полиэфирных и эпоксидных аналогов.
Карбамидоформальдегидные смолы широко используются в разных отраслях промышленности:
Области применения определяются конкретными характеристиками смол. Так, на основе карбамидоформальдегидной смолы изготавливают различные клеевые составы, химические и физические свойства которых отличаются у разных марок. Например, клей КФЖ характеризуется повышенной жизнеспособностью, поэтому с помощью такого клеевого состава соединяются детали в столярном производстве.
Клеевые составы на основе КФС служат оптимальным способом укрепить слабый грунт для производства строительных работ. Материалы, в зависимости от типа, могут быть предназначены для горячего или холодного склеивания, а также отличаются по составу модификационных добавок.
Востребованная смола КФМТ-15 используется в производстве листового материала, в состав которого включены стружка или волокна, в том числе ДВП и ДСП. Фанера и облицовка мебельного щита производится из быстротвердеющих клеев КФ-Б и продукции КФ-О, отличающейся низкой токсичностью.
Современные поставщики меламиновой смолы для деревообработки предлагают богатый выбор продукции специального назначения. КФ-МХ2 часто применяется при бурении. С помощью вязкой смеси закрепляются и защищаются от коррозии обсадные колонны.
Таким образом, мы видим, что список сфер применения карбамидоформальдегидных смол весьма широк. Все зависит от технических характеристик марки.
Карбамидоформальдегидная смола КФЖ (М)
Смола представляет собой продукт поликонденсации карбамида с формальдегидом.
Смола производится по современной технологии с использованием в качестве сырья карбамидо- формальдегидного концентрата, что обеспечивает получение смолы стабильного качества и исключает у потребителей выброс в воздушную среду метанола, который присутствует в смолах, производимых из формалина.
Применение
Производство фанеры, склеивание деталей мебели, столярно-строительных изделий, для изготовления литейных стержней и форм, укрепления грунтов.
Технические характеристики
Массовая доля сухого остатка, %, не менее
Массовая доля свободного формальдегида, %, не более
Предельная смешиваемость смолы с дистиллированной водой при температуре (20±2) ºС, в объемном соотношении
Условная вязкость по В3-246 (6 мм) при температуре 20±0,5 ºС, с
Время желатинизации, при температуре 100ºС, с
Показатель активности водородных ионов при температуре (20±2) ºС
Предел прочности при скалывании по клеевому слою фанеры после вымачивания образцов в воде
в течение 24 ч, МПа, не менее
Примечание – При хранении смолы КФЖ (М) допускается в течении гарантийного срока хранения увеличение нормы условной вязкости по вискозиметру В3-246 (6 мм) не более, чем 155 с. Изменение указанных показателей не изменяет потребительские свойства смолы.
Рекомендуемые рецептуры клеев на основе смолы КФ-Ж(М):
Рецептура клея холодного отверждения:
Рецептура клея горячего отверждения:
Меры безопасности:
По степени токсичности смола относится к малоопасным веществам (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007). Продукт оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку глаз, не раздражает кожный покров. Обладает кожно-резорбтивным действием.
Первая помощь:
При попадании на кожу и в глаза – промыть водой.
Упаковка и хранение:
Карбамидомеламиноформальдегидные смолы поставляются с АО «Пигмент» г. Тамбов в автоцистернах из нержавеющей стали, оборудованных теплообменным устройством.