2московский ордена


ГЛАВА 6. ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫЕ



Pdf көрінісі
бет47/61
Дата19.12.2022
өлшемі3,84 Mb.
#58136
1   ...   43   44   45   46   47   48   49   50   ...   61
Байланысты:
Композиционные материалы в строительстве уч.пособ

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. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   43   44   45   46   47   48   49   50   ...   61




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет