Фенольні клеї - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Фенольні клеї
Фенольні клеї є розчинами феноло-формальдегідних смол у воді, спирті або водноспиртовій суміші. Фенольні клеї використовуються для склеювання дерева, штучних матеріалів; в даний час проводяться досліди зі склеювання металів. [1]
Фенольні клеї отверждаются як при нагріванні, і на холоду. У першому випадку перехід у затверділий стан відбувається під дією високої температури без затверджувачів, у другому - в результаті зниження кислотності до певного значення за допомогою спеціально введених речовин, які, строго кажучи, не є затверджувачами. Ці речовини є гетерогенними каталізаторами у загальноприйнятому значенні цього терміну. Їхнє призначення - доведення рН до такого значення, при якому процес поліконденсації йде зі значною швидкістю без нагрівання. У процесі затвердіння хімічних перетворень цих сполук немає. Такими затверджувачами можуть бути будь-які кислоти, проте на практиці найчастіше застосовують одноосновні органічні, особливо сульфокислоти, оскільки вони забезпечують оптимальну життєздатність клею. Крім того, їх агресивність по відношенню до деревини не така велика, як неорганічних кислот. Саме наявність у фенольних клеях кислот, які можуть руйнувати деревину, спричинило основну причину того, що ці клеї стали застосовуватися менш широко. Нині там фенольні клеї з кислотними затверджувачами майже застосовуються. [2]
Фенольні клеї марок БФ-2 і БФ-4 характеризуються малою плинністю в момент запресування і підігріву, поганою заповнюваністю нещільностей між склеюваними поверхнями, високою стійкістю до вібрацій, гарною стійкістю до впливів масел, бензину, гасу. Деякі партії цихклеїв викликають незначну точкову корозію склеюваної сталі. [3]
Фенольні клеї гарячого затвердіння застосовують у виробництві фанери, деревностружкових та деревноволокнистих плит, мінеральної вати та інших матеріалів. На відміну від карбамідних клеїв із затверділих фенольних формальдегід практично не виділяється. [4]
Фенольні клеї гарячого затвердіння та резорцинові клеї (як і фенольно-резорцинові) практично рівноцінні; клейові сполуки на цих клеях стійкі до впливу температури та вологості. Дещо поступаються їм фенольні клеї холодного затвердіння з використанням кислих отзердителей, які агресивно впливають на деревину. Це стає особливо помітним після тривалої (10 і більше років) експлуатації незахищеної клеєної деревини в атмосферних умовах. За умови постійного навантаження ця ситуація зберігається. Внаслідок перерозподілу напруг у часі довговічність при розколюванні (що характеризується високою концентрацією напруг) зі збільшенням тривалості випробувань зближується з тривалою міцністю при однорідному напруженому стані з меншою концентрацією напруг. [6]
Універсальні фенольні клеї БФ-2, БФ-4 і БФ-6 використовують для склеювання різних матеріалів: БФ-2 і БФ-4 - переважно твердих ізоляційних, а БФ-6 - металів, тканини, повсті та приклеювання їх до металів. [7]
Фенольні клеї холодного і теплого затвердіння, що складаються з феноло-формальдегпідного полімеру, затверджувача і наповнювача, застосовують для склеювання склопластиків, пінопластів, сотопластів і деревини між собою, а також з азбестоцементними і алюмінієвими сплавами. Фенольний клей гарячого затвердіння, що складається з феноло-формальдегідного полімеру та наповнювача, застосовують длясклеювання азбестоцементу із сотопластамн, склопластиків та фанери. Фенольні модифіковані клеї гарячого затвердіння, що складаються з феноло-формальдегпідного та епоксидного полімерів та наповнювачів, використовують для склеювання алюмінію та його сплавів між собою або з сотопластами та іншими матеріалами. Вони мають хороші адгезійні властивості та міцність. [8]
Немодифіковані фенольні клеї застосовують виключно у з'єднаннях деревини. Однак при підвищеній температурі в результаті видалення вологи відбувається деформація деревини, що призводить до виникнення залишкової напруги. При використанні фенольних клеїв холодного затвердіння (КБ-3, ВІАМ-БЗ) кислотні каталізатори (контакт Петрова, бензолсульфокислота), що у вільному вигляді знижують міцність деревини в процесі теплового старіння і викликають її деструкцію (кількість целюлози в деревині сосни за 24 год знижується 9 до 42 6 %) [50], не мають такого впливу в з'єднанні, оскільки їх дифузія з отвержденного клею високої щільності в деревину дуже утруднена відсутність вологи. [9]
Найбільш поширені фенольні клеї БФ-2, БФ-4, БФ-6. Ці клеї являють собою спиртовий розчин фенолоформальдегідної смоли, модифікованої полівінілбутіралем. Широке застосування також знаходять клеї гумові № 61 год № 2, які є розчинами гумових сумішей у бензині. [10]
Розглянемо докладніше фенольні клеї, які належать до одним з наймасовіших, майже всі водяні, проте при цьому є досить токсичними. [12]
Достатньо водостійкі модифіковані фенольні клеї. Міцність при зсуві металів на клеї ВК-3 не змінюється також після 6 міс. БФ-2 - після 1 року у воді при 20 ° С залишається на досить високому рівні. [13]
Для склеювання придатні карбамідні та фенольні клеї, а для фарбування - поліуретановий лак. [14]
Для склеювання поліефірних склопластиків з металами рекомендують лише епоксидні та фенольні клеї. Однак у деяких роботах показано, що приблизно однакову міцність з'єднання при зсуві (10 4 - 11 8 МПа) можна отримати, склеюючи поліефірний склопластик зі сталлю поліефірним, епоксидним або поліуретановим клеями. Разом з тим міцність сполук на основі поліуретанового клею знижується при підвищенні температури: при 60 і 100 ° С вона становить відповідно 30 і 10 % вихідної міцності при 20 °C.