Модификация карбамидоформальдегидных олигомеров для древесно-полимерных материалов

• Автор: Дроздова, Виктория Сергеевна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1 ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1 Полимеры в современных технологиях переработки древесины.

1.2 Материалы для поверхностной обработки бумаги, картона, древесины и других целлюлозосодержащих материалов.

1.2.1 Синтетические полимеры для покрытий.

1.2.2 Нефтепродукты для покрытий и пропитки.

1.3 Связующие вещества в покровных составах.

1.3.1 Животные белки и их производные.

1.3.2 Крахмал и его модификации.

1.3.3 Водорастворимые эфиры целлюлозы.

1.3.4 Синтетические связующие.
1.4 Материалы, используемые в качестве клеящих веществ
1.4.1 Природные адгезивы
1.4.2 Синтетические, термопластичные адгезивы полимеров.
1.4.3 Синтетические термореактивные адгезивы
1.5 Материалы для гидрофобизации целлюлозосодержащих материалов
1.5.1 Классификация синтетических проклеивающих материалов
1.5.2 Альгинаты.
1.5.3 Карбамидоформальдсгидные олигомеры
1.6. Обоснование выбора темы и направления исследований.
Глава 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Материалы, использованные для исследований
2.1.1 Сырье для производства карбамидоформальдегидных олигомеров
2.1.2 Вещества, используемые для модификации карбамидоформальдегидных олигомеров.
2.2 Приборы, использованные в работе
2.3 Методики для исследований.
2.3.1 Технологический режим получения растворов эфиров целлюлозы.
2.3.2 Технологический режим получения растворов крахмала
2.3.3 Технологический режим получения карбамидоформальдегидных олигомеров марок КФО, КФБ.
2.3.4 Технологический режим получения модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров
2.4 Методики анализа готовых КФО.
2.4.1 Анализ исходного сырья.
2.4.2 Определение свободного формальдегида в олигомерах
2.4.3 Методика определения метилольных групп олигомеров
2.4.4 Определение вязкости олигомеров
2.4.5 Определение времени желатинизации
2.5 Испытание свойств бумаги, обработанной олигомерами.
2.5.1 Методика определения прочности на разрыв и удлинения при
растяжении.
Для определения прочности на разрыв и удлинения при растяжении использовался ГОСТ 5.1
2.5.2 Методика определения влагопрочности
2.5.3 Методика определения прочности на излом при многократных перегибах.
2.5.4 Определение степени проклейки штриховым методом
2.5.5 Определение водопоглащения методом Кобба.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.
3.1. Синтез модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров
3.2. Исследование влияния вида и количества модификатора на свойства модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров.
3.3. Исследование влияния катализаторов отверждения на свойства модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров и целлюлозосодержащие материалы на их основе.
3.4. Исследование влияния вида наполнителя на свойства модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров
3.5. Испытание свойств целлюлозосодержащих материалов, обработанных полученными модифицированными КФО
Глава 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КФО,
МОДИФИЦИРОВАН 1ЫХ ЫаКМЦ И ПРОИЗВОДНЫМИ КРАХМАЛА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Требования на когезионные и адгезионные свойства полимеров во многом зависят от их структуры, химического состава и молекулярной массы, а также природы склеиваемого материала и состояния его поверхности. При образовании любого композиционного материала, в том числе и древесного, необходимо, чтобы когезионная прочность связующего или клеевого соединения не уступала прочности наполнителя или субстрата. Для создания высокопрочного материала или клеевого соединения необходимо присутствие в связующем клее и в наполнителе субстрате полярных или способных поляризоваться 1рупп. Неполярные полимеры с высокой молекулярной массой, обладая высокой когезионной прочностью, не обеспечивают удовлетворительную адгезионную прочность изза плохой растворимости и высокой температуры плавления. Лучшую адгезионную прочность дают высшие олигомергомологи, содержащие полярные реакционноспособные группы, которые в условиях изготовления материала образуют пространственную структуру. Специфической особенностью целлюлозных материалов древесины, бумаги и др. При склеивании древесины и получении композиционных материалов с использованием карбамидо, меламино или фснолоформальдегидных олигомеров адгезионная прочность возникает дополнительно за счет химического взаимодействия метилольных групп синтетического олигомера и гидроксильных групп компонентов древесины 2. Применение полиизоционатных и полиуретановых клеев позволяет прочно склеивать целлюлозосодержащие материалы в результате химического взаимодействия между изоционатными группами клея и гидроксилами целлюлозы. Хорошие результаты дают эпоксидные олигомеры при использовании их для склеивания древесины и других целлюлозосодержащих материалов, что также обусловлено химическим взаимодействием между функциональными группами клея связующего или лака и субстрата. Поверхностное натяжение клея можно изменить химическим модифицированием его полимерной основы. Смачиваемость можно регулировать, добавляя в клеи поверхностноактивное вещество, разбавители, пластификаторы, наполнители и другие добавки. Постоянный рост промышленного и жилищного строительства требует увеличения объемов производства древесностружечных плит, фанеры, клееной древесины, мебели и соответственно полимеров. Поэтому перед исследователями стоит задача разработки модифицированных полимеров с заданными ценными техническими свойствами, от которых в конечном итоге зависят эксплуатационные свойства получаемых материалов и изделий 3. Обработка целлюлозосодержащих материалов проводится с целью направленного улучшения их потребительских свойств, при этом должны сохраняться важнейшие функциональные свойства этих материалов 4. Придание целлюлозосодержащим материалам новых свойств паро, водо, жиронепроницаемости, светочувствительности, негорючести, бактерицидности и др. Создание новых материалов на основе бумаги, картона и других целлюлозосодержащих материалов связано с применением различных физикохимических методов обработки основы с последующей переработкой в результате прогрева сушки и или прессования в другой вид продукции. При этом улучшаются печатнотехнические свойства в совокупности с внешним видом бумаги, картона и других материалов улучшается паро, газо, водо, жиро и ароматонспроницаемость, особенно при изготовлении упаковочных видов продукции, а также способность к герметизации упаковки путем теплового или холодного склеивания повышается устойчивость против действия химикатов, снижается воспламеняемость, биологическая устойчивость придается свсто и теплочувствительность, а также электропроводность развиваются адгезионные свойства. Нанесение покрытий или пропитку осуществляют с помощью расплавов, пленок, растворов, дисперсий. С целью улучшения адгезии покровного слоя к основе и печатных свойств, а также вида готовых изделий применяют различные вспомогательные способы облагораживания целлюлозосодержащих материалов в процессе их обработки и переработки грунтование, пластификацию, гуммирование, лакирование. К химической технологии переработки целлюлозосодержащих материалов относится получение композиционных материалов, состоящих из целлюлозных бумаги, картона и нецеллюлозных обычно синтетических полимеров компонентов 4.