Получение древесных композиционных материалов со связующими на основе карданола

• Автор: Шишлов, Олег Федорович
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1.
1.1. Аналитический обзор на тему «Водостойкие древесные композиционные материалы со связующими
на основе фенолов растительного происхождения»
1.1.1 Древесные композиционные материалы со связующими на основе лигнинсодержащих продуктов
1.1.1.1. Применение лигнинсодержащих продуктов, как основных компонентов связующих, для получения древесностружечных

1.1.1.2. Применение композиций лигнинсодержащих продуктов с фенолформальдегидными связующими для получения древесных
плит и фанеры
1.1.1.3. Применение продуктов соконденсации лигнинсодержащих веществ с фенолом и формальдегидом для получения древесных
плит и фанеры
1.1.2. Древесные композиционные материалы со связующими
на основе таннинсодержащих продуктов
1.1.3. Синтез, свойства и применение связующих на основе продуктов жидкости скорлупы орехов кешью
1.1.3.1. Новолачные карданолформальдегидные смолы
1.1.3.2. Резольные карданолформальдегидные смолы
1.1.3.3. Продукты соконденсации карданола и формальдегида
с другими мономерами
1.2. Выбор и обоснование направления исследований
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть
ГЛАВА 3. Получение и свойства связующих для древесных композитов на основе фенолкарданолформальдегидных смол

3.1. Получение фенолкарданолформальдегидных смол
3.2. Исследование процессов отверждения ФКФС
3.2.1 Исследование процессов отверждения ФКФС без отвердителя
3.2.2 Исследование процессов отверждения ФКФС
в присутствии отвердителей
3.3. Исследование влияния продолжительности хранения
на технологические свойства ФКФС
Г ЛАВА 4. Получение и свойства древесностружечных плит с фенолкарданолформальдегидными смолами
4.1. Исследование влияния на свойства ДСтП степени замещения фенола на карданол в фенолкарданолформальдегидных смолах
4.2. Исследование влияния отвердителей на свойства ДСтП, полученных с ФКФС
ГЛАВА 5. Получение и свойства фанеры с фенолкарданолформальдегидными смолами
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В Стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации на период до 2020 года [1] отмечается, что приоритетным направлением развития лесного комплекса в период до 2020 г. является «...развитие мощностей по глубокой механической, химической и энергетической переработке древесины». При этом необходимо решение задачи «...оптимизации экологической нагрузки на окружающую среду».
Одним из приоритетов инновационного сценария развития лесного комплекса в России предусматривается «...полномасштабное развитие деревянного малоэтажного домостроения и необходимых для этого конструкционных материалов на основе древесины, отвечающее задачам, поставленным Правительством Российской Федерации по решению жилищной проблемы».
Древесные композиционные материалы (фанера, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, плиты ЬУБ, клееный древесный брус и другие) широко используются в мире в жилищном и промышленном строительстве, производстве мебели [2-7]. В составе связующих при производстве древесных композиционных материалов используют карбамидо-, фенол- и карбамидомеламиноформальдегидные смолы, изоцианаты и полимеры на их основе.
Для водо- и атмосферостойких материалов строительного назначения в России, в основном, применяют фенолформальдегидные смолы (ФФС). Известные недостатки ФФС (невысокая скорость отверждения, выделения токсичных фенола и формальдегида) обычно уменьшают совершенствованием технологии синтеза смол и их химической модификацией. Более эффективным способом снижения токсичности ФФС является замена при их получении синтетического фенола на менее токсичные, содержащие в структуре фенольный фрагмент, мономеры растительного происхождения.

Фенолкарданолформальдегидные смолы, синтезированные при мольном соотношении К:Ф = 1:3 являются спирторастворимыми [80] . Если карданол реагирует с формальдегидом в присутствии аммиачного катализатора, получаются пластичные смолы. Если в качестве катализатора используется гидроксид натрия, то продукты обычно вязкие или почти полутвердые. Аммиак действует не только как катализатор, но еще и вступает в реакцию конденсации с образованием аминометиленовых соединений, в результате чего получаются продукты с высокими температурами плавления.
Описано [80] взаимодействие карданола и формальдегида при мольном соотношении К:Ф =1:1,3 в присутствии аммиака (28% водный раствор) или гидроксида натрия (10% водный раствор). Изменяя соотношение К:Ф можно получать смолы с заданными.свойствами. Известно использование в качестве катализатора гексаметилентетрамина [51]. Карданол нагревают при перемешивании до 130°С и медленно добавляют гексаметилентетрамин в течение 20 мин. Температуру затем повышают до 148 - 150°С и поддерживают на этом уровне до тех пор, пока запах аммиака практически не исчезнет.
1.1.3.3. Продукты соконденсации карданола и формальдегида с другими мономерами Во многих исследованиях изучалась возможность замены синтетического фенола на карданол при получении новолачных и резольных фенолформальдегидных смол. Как правило, карданол может без каких-либо проблем заменить до 20% фенола в большинстве фенолоформальдегидных смол. И только при необходимости получения смолы с высокой водорастворимостью использование карданола ограничивается [8].
O'Connor D. и Blum F. D. [81] изучали термическую устойчивость сшитых продуктов сополиконденсации фенола и формальдегида с различными производными фенола: о- и п-крезол, п-нонилфенол, м-пентадецилфенол, сырая и дистиллированная жидкость скорлупы ореха кешью. Первоначально