2московский ордена
ГЛАВА 6. ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫЕ
жүктеу/скачать 3,84 Mb. Pdf көрінісі
|
Композиционные материалы в строительстве уч.пособ
- Бұл бет үшін навигация:
- 6.2. Сырьевые материалы
| ГЛАВА 6. ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫЕ
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 6.1. Классификация древесно-полимерных композиционных материалов Древесно-полимерные композиционные материалы (композиты) (ДПК) по типу со- ставных элементов подразделяют: − на крупноструктурные — массивная клееная древесина, слоистая клееная древесина; − мелкоструктурные — древесностружечные плиты, древесноволокнистые плиты сред- ней плотности (МДФ — от англ. Medium Density Fibreboard, MDF и т.п.; − комбинированные — могут включать крупноструктурные и мелкоструктурные элементы; − гибридные — включают древесные и недревесные элементы и частицы (пленка, фоль- га, стекловолокно, базальтовое волокно, минеральные порошки и т.д.). Крупноструктурные ДПК обладают выраженными анизотропными свойствами и достига- ют в размере нескольких метров. В мелкоструктурных ДПК размеры элементарных частиц меньше этих величин, вплоть до нанометров. Мелкоструктурные ДПК могут иметь как упоря- доченную, так и хаотичную структуру. В последнем случае их свойства более изотропны. В зависимости от конечной геометрической формы изделий древесно-полимерные ком- позиты изготавливаются в виде листов, профильных погонажных изделий, плит, досок, бру- сков и брусьев, а также изделий сложной формы. В качестве связующего (матрицы) в древесно-полимерных материалах могут применять- ся природные связующие, синтетические термореактивные и термопластичные смолы и ком- бинированные связующие. ДПК образуют группы легких и тяжелых пластиков, применение которых определяется их плотностью, количеством связующего и давлением прессования при производстве. 6.2. Сырьевые материалы До недавнего времени ДПК производили в основном из древесины и полимера. В неко- торые из них добавляли небольшое количество простейших гидрофобизаторов. В настоящее время внимание к применению разнообразных аддитивов-модификаторов быстро расширя- ется. Этому способствует количество проводимых научных исследований, но главным обра- зом — расширение областей использования ДПК и успехи химической промышленности. В качестве связующих для производства ДПК применяются синтетические и природные вещества. В зависимости от способа получения и способности сохранять свою структуру после нагревания синтетические связующие разделяют на поликонденсационные и полимеризацион- ные, термореактивные и термопластичные. Термореактивные смолы при нагревании необрати- мо переходят в нерастворимое твердое состояние. Термопластичные смолы способны много- кратно размягчаться при нагревании, а при охлаждении переходить в твердое состояние. В составе связующих, как правило, присутствуют различные технологические добавки: катализаторы отверждения, стабилизаторы (или замедлители), растворители, пластификато- ры, пенообразователи и др. Отвердители или катализаторы отверждения способствуют обра- зованию трехмерной структуры, повышают скорость отверждения полимера. Введение растворителей уменьшает концентрацию и вязкость полимера. Применение пластифицирующих добавок понижает хрупкость отвержденного полимера, а использование стабилизирующих добавок и пенообразователей увеличивает жизнеспособность композиции, снижает расход связующего и увеличивает его объем. В производстве ДПК наиболее широкое применение получили связующие горячего от- верждения на основе термореактивных синтетических смол, к которым относятся карбами- доформальдегидные (КФ-МТ; КФ-МТ (БП); КФ-МТ-ПС; КФ-МТ-15; КФ-МТ-05; КФ-НП; КФ-ЕС; КФ-А; СК-75), фенолоформальдегидные в виде жидких резолов (СФЖ-3011; СФЖ-3013; 63 СФЖ-3014; СФЖ-3024) и мочевиноформальдегидные смолы. Это синтетические смолы с вы- сокой адгезионной способностью к древесине, отверждаемые под действием высоких темпе- ратур и давления. Реакция отверждения ускоряется в присутствии различных катализаторов (оксид кальция и магния, минеральные и сульфокислоты). Отвержденные смолы нераство- римы и при повторном нагревании не подвергаются размягчению. Синтетические смолы получают реакцией поликонденсации фенола или мочевины с фор- мальдегидом. Плиты, изготовленные на таких связующих, имеют высокую водостойкость. Карбамидоформальдегидные связующие разрушаются под действием горячей воды, имею- щей температуру свыше 60 ℃. Физико-механические свойства древесно-стружечных плит за- висят от количества введенного связующего, содержание которого в многослойных и одно- слойных ДПК с использованием липы, березы, ольхи — 11 %; бука, осины — 12 % и хвойных пород дерева — 10 %. Полимерные связующие отличаются высокой стоимостью, увеличение их содержание приводит к повышению себестоимости продукции. В процессе синтеза фенолоформальдегидных смол вводят стабилизаторы, которые по- вышают срок хранения и обеспечивают стабильность свойств во времени. К ним относятся этиленгликоль (ЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), полиацетальгликоль с винилоксигруппами и по- лиацетальгликоль (ПАТ). Отвердителями фенолформальдегидных смол в технологии производства ДПК служат сульфокислоты изоцианаты и комбинированные отвердители на основе бихроматов и кар- бамидов. Изоцианаты — вещества органического происхождения, которые сокращают время от- верждения, уменьшают степень поглощения смолы древесиной. Сульфокислоты ускоряют время отверждения в 1,5–2 раза. Изделия, полученные на основе фенолформальдегидных олигомеров, имеют повышен- ную водостойкость, термостойкость и стойкость к атмосферным воздействиям. Для склеивания массивной древесины применяют клеи холодного отверждения на осно- ве смол СФЖ-3016; СФЖ-309 и ВИАМФ-9, а их отверждение происходит в присутствии сульфокислоты. Для защиты древесных композитов от воздействия воды применяют гидрофобные (водо- отталкивающие) добавки, которые препятствуют попаданию влаги внутрь изделия и вводят- ся в небольших количествах в древесноволокнистую массу в виде эмульсий. Для обеспечения прочностных показателей изделий на основе древесноволокнистых масс применяют упрочняющие добавки, вводимые в небольших количествах (менее 1,5 %). К ним относятся, черный технический альбумин и фенолоформальдегидные смолы (СФЖ- 3066, СФЖ-3014 и др.) и различные пропитывающие составы (пектол, сырое талловое масло, нефтяной гидрофобизатор), применяемые при изготовлении изделий по мокрому способу. Для защиты древесных волокон от грибковых поражений и насекомых применяются ан- тисептики, вводимые в количестве 1–2 % по массе сухого древесного заполнителя. Для производства ДПК применяются вещества, снижающие пожароопасность и носящие название антипиренов, в состав которых входят дициандиамид, ортофосфорная кислота и мочевина. жүктеу/скачать 3,84 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|