Производство древесностружечных плит на основе карбамидоформальдегидных смол, модифицированных поливалентными по хрому ортофосфатами

• Автор: Подковыркина, Оксана Михайловна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Анализ состояния вопроса и обоснование направления научных исследований

1.1. К проблеме выделения формальдегида из древесно-композиционных материалов

1.2. Влияние некоторых факторов на эмиссию формальдегида из древесностружечных плит
1.2.1. Влияние породного состава на выделение формальдегида из древесностружечных плит
1.2.2. Влияние влажности стружечного ковра на выделение формальдегида из древесностружечных плит
1.2.3. Влияние условий прессования на выделение формальдегида из древесностружечных плит
1.3. Химический состав карбамидных связующих и его влияние на эмиссию формальдегида из древесностружечных плит
1.3.1. Влияние функционального состава карбамидоформальдегидных смогг на выделение формальдегида из древесностружечных плит
1.3.2. Влияние мольного соотношения карбамида и формальдегида на токсичность карбамидных связующих
1.3.3. Влияние специальных добавок на выделение формальдегида из древесностружечных плит
1.4. Влияние неорганических электролитов на свойства карбамидоформальдегидных смол и на эмиссию формальдегида из древесностружечных плит
1.5. Применение фосфатов некоторых металлов для модификации карбамидоформальдегидных смол при производстве низкотоксичных древесностружечных плит
1.6. Выводы по аналитическому обзору

1.7. Выбор направления исследования
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Методики получения лабораторных образцов
2.2.1. Методика получения кислых ортофосфатов
2.2.1.1. Получение алюмохромфосфатного модификатора
2.2.1.2. Получение алюмомагнийфосфатного модификатора
2.2.2. Методика получения лабораторных образцов древесностружечных

2.2.2.1. Расчет количества компонентов древесностружечных плит
2.2.2.1.1. Расчет количества стружки
2.2.2.1.2. Расчет компонентов связующего
2.3. Методики испытаний полученных кислых ортофосфатов
2.3.1. Определение плотности
2.3.2. Определение сухого остатка
2.3.3. Определение условной вязкости
2.3.4. Определение кинематической вязкости
2.3.5. Определение концентрации водородных ионов pH
2.4. Исследование влияния кислых ортофосфатов на свойства карбамидоформальдегидных смол
2.4.1. Определение времени желатинизации при 100 °С
2.4.2. Определение времени жизнеспособности при 20 °С
2.4.3. Методика изучения процесса отверждения КФ-МТ-
дифференциальной сканирующей калориметрией
2.4.4. Анализ КФ-МТ-15 методом ИК-Фурье спектроскопии НПВО
2.4.5. Определение функционального состава КФ-МТ-15 методом ИК-Фурье спектроскопии
2.5. Методы исследования свойств древесностружечных плит
2.5.1. Определение влажности
2.5.2. Определение плотности

2.5.3. Определение предела прочности при изгибе
2.5.4. Определение водопоглощения за 24 часа
2.5.5. Определение разбухания по толщине за 24 часа
2.5.6. Определение выделения формальдегида из древесностружечных плит методом \ТС1
2.6. Методика обработки экспериментальных данных 61 Глава 3. Влияние кислых ортофосфатов на свойства
карбамидоформальдегидных смол и древесностружечных плит на их основе
3.1. Получение и исследование свойств кислых ортофосфатов
3.1.1. Получение кислых ортофосфатов алюминия и хрома, исследование их физико-химических свойств
3.1.2. Получение кислых ортофосфатов алюминия и магния, исследование
их физико-химических свойств
3.2. Влияние кислых ортофосфатов алюминия, магния, хрома на свойства карбамидоформальдегидных смол
3.3. Определение эмиссии формальдегида и физико-механических показателей древесностружечных плит, полученных на основе модифицированных карбамидоформальдегидных смол
3.4. Применение поливалентного по хрому алюмохромфосфатного модификатора в производстве древесностружечных плит
3.4.1. Исследование возможности полной замены КФ-МТ-15 поливалентным
по хрому алюмохромфосфатным модификатором (АХФМ-1-50)
3.4.2. Исследование кинетики отверждения КФ-МТ-15
3.4.3. Исследование системы КФ-МТ-15 и АХФМ-1-50 методом ИК-Фурье спектроскопии НПВО
3.5. Выводы по главе
Г лава 4. Практическая реализация результатов работы
4.1. Разработка узла ввода поливалентного по хрому алюмохромфосфатного модификатора в КФ-МТ-15 при производстве древесностружечных плит

Исследования, проведенные С.Н. Пазниковой [92] по изучению влияния галогенидов щелочных металлов (№С1, ЫаВг, N83, КС1, КВг, КЗ, ЫС1) применяемых в процессе синтеза КФО, на их физико-химические свойства показали, что введение данных солей приводит к снижению содержания свободного формальдегида в смоле по сравнению с контрольным образцом.
Радиусы надмолекулярных частиц (НМЧ) смол, полученных в присутствии КВг и КЗ, превышают значения радиусов НМЧ смол, синтезированных в присутствии ИаВг и N83. В ряду ионов С1 - Вг - 3 возрастает значение отрицательной гидратации, что проявляется в увеличении в этом ряду разупорядочения структуры воды при гидратации аниона, сопровождающимся образованием более крупных НМ1! смолы. Это согласуется со способностью ионов к образованию водородных связей с молекулами олигомера. При рассмотрении влияния анионов на структуру КФО следует учитывать гидрофилизирующий и высаливающий эффекты. Гидрофилизация олигомеров может наблюдаться в результате образования водородных связей между анионами галогена и атомами водорода ЫН - групп молекул олигомера.
Анион С1 , связанный водородной связью с цепью олигомера, сообщает ей заряд. Это приводит к повышению гидрофильности молекул олигомеров и растворимости смолы в полярном растворителе. Молекулы олигомеров, приобретая отрицательный заряд, отталкиваются друг от друга, что препятствует их ассоциации. Способность к образованию водородных связей увеличивается в ряду 3 < Вг < С1 . Поэтому наименьшие по размерам НМЧ образуются в смолах с добавками аниона С1 .
В процессе старения смол происходит увеличение радиуса НМЧ и условной вязкости, рост данных показателей происходит в соответствии с изменением энтропии воды в процессе гидратации анионов, а также высаливающим и гидрофилизирующим действием анионов на олигомер (высаливающая способность анионов возрастает в ряду 3 < Вг < С1 ). В процессе старения смол, полученных в присутствии бромидов и иодидов щелочных металлов, радиус НМЧ и вязкость увеличиваются в меньшей степени, чем в присутствии хлоридов