| Аннотация | Основными факторами конкуренции продукции, произведенной с использованием клеевых композиций, являются токсичность готовых материалов, расход
сырьевых и энергоресурсов, продолжительность основных технологических операций. Управлять этими факторами можно, применяя клеи с разным наполнением и/или
модификацией. Клеи на основе фенолоформальдегидных и меламинокарбамидоформальдегидных смол используются для получения фанеры повышенной водостойкости.
Кроме смол в состав клеев обычно вводят отвердители, наполнители и модификаторы,
влияющие на свойства готовой продукции. Аэросил технический – один из модификаторов синтетических смол широкого спектра действия. Для него характерны 3 вида
взаимодействия: физическая адсорбция, химическая адсорбция (образование водородных мостиков группами силанола) и химические реакции на поверхностном слое. Проанализирован химический состав аэросила. Особый интерес представляет алюминий
фтористый технический (AlF3), способный к взаимодействию с фторидами щелочных
металлов с образованием комплексных соединений, улучшающих структурирование
полимера. Кислоты, входящие в состав аэросила, снижают рН до 2,0–3,5, поэтому могут быть катализаторами процесса отверждения меламинокарбамидоформальдегидных
смол. Выполнены исследования влияния аэросила технического на свойства клеевых
систем на основе фенолоформальдегидной и меламинокарбамидоформальдегидной
смол. Определены вязкость, время отверждения, смачивающая способность клеевых
композиций. Полученные данные свидетельствуют о возможности применения данного модификатора в составе фенолоформальдегидных и меламинокарбамидоформальдегидных смол до 15 мас. ч. Установлен характер действия аэросила на клеевые композиции с помощью ИК -спектроскопии. Анализ результатов показал, что данное соединение
способствует глубокому структурообразованию полимера за счет увеличения молекулярной массы молекул. Эти связи позволяют сформировать более структурированный
полимер со связанным формальдегидом. Выполнены исследования влияния аэросила
на свойства готовой продукции. При этом установлено улучшение эксплуатационных
показателей: прочность склеивания увеличивается, токсичность фанеры уменьшается.
Результаты экспериментов влияния аэросила технического с учетом сокращения времени склеивания могут быть применены при разработке технологических процессов
получения фанеры повышенной водостойкости. Для цитирования: Соколова Е.Г., Русаков Д.С., Варанкина Г.С., Чубинский А.Н. Влияние аэросила технического на свойства клеевых композиций // Изв. вузов. Лесн. журн.
2021. № 3. С. 133–144. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-133-144
The main drivers of competition among the products made with the use of adhesive
compositions are the toxicity of finished products, the consumption of raw materials and
energy resources, the duration of the main technological operations. These drivers can be
controlled by using adhesives with different fillings and/or modifications. Adhesives based on
phenol-formaldehyde and melamine-urea-formaldehyde resins are used to produce plywood
with increased water resistance. Apart from resins, adhesives usually contain hardeners, fillers,
and modifiers that affect the properties of the finished product. Technical aerosol is one of the
modifiers of synthetic resins with a wide range of action. Aerosil is characterized by three
types of interaction: physical adsorption, chemical adsorption (formation of hydrogen bridges
by silanol groups), and chemical reactions on the surface layer. The chemical composition of
aerosil was analyzed. Technical aluminum fluoride (AlF3) is of particular interest. It can interact
with alkali metal fluorides with the formation of complex compounds that improve polymer
structuring. The acids that make up aerosil reduce the pH to 2.0–3.5, so they can be catalysts
for the curing process of melamine-urea-formaldehyde resins. The effect of technical aerosil
on the properties of adhesive systems based on phenol-formaldehyde and melamine-ureaformaldehyde
resins has been studied. Viscosity, curing time, and wetting ability of adhesive
compositions were determined. The obtained results indicate the possibility of using this
modifier in the composition of phenol-formaldehyde and melamine-urea-formaldehyde resins
up to 15 pts. wt. The nature of the aerosil action on adhesive compositions was determined
using IR spectroscopy. Analysis of the results showed that aerosil promotes deep structure
formation of the polymer by increasing the molecular weight of the molecules. These bonds
make it possible to form a more structured polymer with bound formaldehyde. Studies of the
effect of aerosil on the properties of finished products were carried out. At the same time, an
increase in performance indicators was found: the strength of adhesion increases, the toxicity
of plywood decreases. The results of experiments on the effect of technical aerosil, taking into
account the reduction of bonding time can be applied in the development of technological
processes for obtaining plywood of high water resistance.
For citation: Sokolova E.G., Rusakov D.S., Varankina G.S., Chubinsky A.N. Effect of
Technical Aerosil on the Properties of Adhesive Compositions. Lesnoy Zhurnal [Russian
Forestry Journal], 2021, no. 3, pp. 133–144. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-133-144 |