Карбамидные клеи
Фенол — дорогой и дефицитный продукт. Кроме того, смоляные клеи, в особенности клей ВИАМ-БЗ, обладают повышенной вредностью. Поэтому разработаны заменители смоляных клеев — карбамидные клеи на основе мочевинно-формальдегидиых смол.
Было предложено три клея: клей КМ-1, клей МК-2 и клей КМ-12.
Клей КМ-1 приготовляется по рецепту:
•V
Мочевиино-формальдегндная смола СМС-1……………………………………………….. f 100 вес. ч.
Хлористый аммоний технически чистый к весу сухого
остатка смолы,……………………………………………………………………………………… 4,2 , *
Количество хлористого аммония (отвердителя), вводимого в клей, определяется* по формуле
Л =■ 4,2 ‘ Вс 100 — 100 ‘
/
где А — вес отвердителя В Kt
В — вес смолы в кг;
с — концентрация смолы в %.
Клей КМ-1 вязкая полупрозрачная жидкость, по цвету мало отличающаяся от цвета древесины сосны и ясеня, а потому при слабом освещении равномерность нанесения клея трудно контролируется. Поэтому в него добавляют водорастворимую краску «метилен-голубая» и др. в количестве 2 г на каждые 100 кг смолы, предварительно растворенную в небольшой порции смолы (около 1 кг).
Мочевинно-формальдегидная смола СМС-1 — вязкая полупрозрачная жидкость от светложелтого до буроватожелтого цвета, получается при конденсации мочевины и формальдегида в присутствии аммиака. Удельный вес ее 1,21, содержание сухого остатка в смоле не менее 50%, вязкость 10—40° ФЭ. Содержание свободного формальдегида не более 12%, концентрация водородных ионов 6,0—7,0. Через месяц вязкость смолы может дойти до 60° ФЭ. При неблагоприятных условиях хранения смола СМС-1 быстро набирает вязкость и становится непригодной для производства. Для разведения смолы можно применять этиловый спирт.
Смолу СМС-1 необходимо транспортировать и хранить в чистых, тщательно вымытых илн обработанных паром бутылях н бочках при температуре не выше 25°. На каждой бочке и бутыли должна быть бирка с обозначением названия смолы,, завода-изготовителя, номера партии, даты изготовления и веса брутто и нетто.*;
Клей МК-2 приготовляется по рецепту;
Стандартный раствор мочевинно-формальдегидной смолы ^
СМК"2 *•••■*••••*•*.«*•*.•*.. . 100 вес. ч.
100%-ная химически чистая или техническая молочная кислота (отвердитель) к весу сухого остатка стандартного раствора………………………………… . 3,5%
Этиловый спирт к весу сухого остатка стандартного
раствора………………………………………………………………………………………………… 10%
Количество отвердителя, вводимого в клей, определяется По фор — муле: ( . ;
-Л = 3’58с 100Е ’
*
где А — вес отвердителя в кг;
В — вес смолы в кг;
с — концентрация стандартного раствора в %; •
Е —■концентрация отвердителя в
Мочевинно-формальдегидная смола СМК-2 является продуктом реакции мочевины, формальдегида и хлористого цинка.
Выпускается смола в виде гигроскопичного порошка от белого до сероватого цвета с различными оттенками. Порошок просеивается через сито с 56 отверстиями на 1 см.
Вязкость стандартного раствора 20—90° ФЭ, содержание водородных нонов 5,2—7,2. Стандартный раствор готовится при нагреве до 92° С *.
Смола СМК-2 в порошке упаковывается в пятислойные бумажные мешки из кабельной бумаги, сложенной в четыре раза и прошитой с откр&той стороны после наполнения их смолой, нлн в жестяные бан-
9 Разрабатывается процесс растворения порошка смолы СМК-2 без нагрева при комнатной температуре.
4
I
ки и фанерные барабаны. Вес каждого упакованного мешка 50 кг, К мешку прикрепляется бирка с указанием завода-изготовителя, номера партии, даты выпуска, веса нетто. В мешок или барабан кладется паспорт на смолу.
Клей КМ-12 получается в результате действия сернокислого аммония на смолу М и приготовляется по рецепту:
Мочевинно-формальдегидная смола М……………………………………………………….. 100 вес. ч.
40°/о-нын водный раствор сернокислого аммония…………………………………… 3 , ,
Смола М — продукт конденсации мочевины с формальдегидом в нейтральной или слабощелочной среде. Смола — маловязкая жидкость желтого цвета с содержанием свободного формальдегида не более 11%, влаги 38%, водородных ионов 7,1—7,4 и с вязкостью 12-20° ФЭ.
Смолу М транспортировать и хранить следует в оцинкованных бочках н в стеклянных бутылях. На каждой бочке и бутыли должна быть бирка с обозначением названия смолы, завода-нзготовителя, номера партии, даты изготовления и веса брутто и нетто.
У карбамидных клеев перед пуском в производство надо определять содержание свободного формальдегида, концентрацию водородных ионов, сухой остаток смолы или стандартного раствора, вязкость смолы, рабочую жизнеспособность и связующую способность клея.
Клей имеет рабочую жизнеспособность в пределах 17г—4 час.; вначале вязкость клея нарастает медленно, затем по истечении определенного времени клей быстро набирает вязкость и превращается в желеобразную массу (фиг. 183). Такой характер нарастания вязкости создает трудности при работе и является существенным недостатком карбамидных клеев.
Связующую способность карбамидного клея определяют так же, как и казеинового.
Клей считается годным для производства при среднем, значении временного сопротивления скалыванию не, ниже 130 кг/см2 (один образец из четырех может иметь временное сопротивление скалыванию ЛЮ кгісм2). Карбамидные клеи на водоупорность не испытываются.
Карбамидные клеи дают водоупорное, абсолютно антнсептнчное бензо — и маслостойкое клеевое соединение.
Клеи КМ-1, КМ-2 и КМ-12 были испытаны в производственных условиях в период 1941—1943 гг., причем выяснилось, что:
а) приготовление клеев в производственных условиях не представляет трудности; их можно приготовлять вручную и в механических клеемешалках;
б) карбамидные клеи для склейки нужно применять до момента быстрого нарастания вязкости;
в) клей хорошо наносится на склеиваемые поверхности вручную
н механическим клеенаносителем; ■
I
г) склеечные работы должны производиться при температуре у мест склейки не ниже 16°;
д) карбамидные клеи требуют более мягкого подогрева, чем смоляные;
е) — карбамидные клеи хорошо себя зарекомендовали на сборочных работах, фанеровке деталей и агрегатов, т. е. там, где имеется свободный выход для выделяющихся при полимеризации клея паров и газов. При выклейке многослойных обшивок из шпона на пневматических прессах с электроподогревом, в особенности сложной конфигурации, карбамидные клеи не дали удовлетворительных результатов. Одной из причин неудовлетворительных результатов является высокий процент содержания влаги в мочевинио-формальд,<егидных смолах (35—40%).
Из карбамидных клеев лучшими следует считать клеи КМ-12 н МК-2.
Для внедрения карбамидных клеев требуется доработка состава и технологии производства мочевинно-формальдегидных смол и разработка новой технологии выклейки многослойных обшивок из іііпона.
2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КЛЕЕВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЦЕХАХ
Проверенные заводской лабораторией компоненты с визой ОТК завода поступают в клеезаготовительную мастерскую для приготовления клеевого раствора.
Клеезаготовительная мастерская должна иметь отделения:
дозировочное, где происходит разлив, отвешивание и смешение компонентов клея;
раздаточное — для выдачи клеевого раствора; моечное — для мытья посуды, щеток и кистей; склад для хранения компонентов клея.
Клеезаготовительную мастерскую следует оборудовать водопрово-) дом, канализацией, отоплением, освещением, общей приточно-вытяж-‘ иой вентиляцией с местным отсосом от клеемешалок, баков для хранения клея и мест мытья посуды.
Для приготовления клеевых растворов необходимо иметь следующее оборудование.
В дозировочной: клеемешалки с механическим приводом, обеспечивающим скорость вращения лопаток 60—90 об/мин., и со сливными кранами или отверстиями с пробкой для слива приготовленного раствора; л J-
весы чашечные с разновесом на 10 кг;
бачки с водяной рубашкой для непродолжительного хранения готового клея и кружки различной емкости для отвешивания компонентов клея; * • щ
термометры для измерения температуры клеевой смеси;
I секундомер; v
вискозиметр ФЭ-36 с соплом № 2 для определения вязкости клея; часы стенные. * ■
В раздаточной: бачкн с водяной рубашкой для хранения готового клеевого раствора перед выдачей в производство; бачки для хранения смоляных н карбамидных клеев снабжаются местным отсосом;
кружки различной емкости для отмеривания клея (200, 300, 500, 1000 см*); ‘ I
вискозиметр ФЭ-36 с соплом № 2 для определения вязкости клея; секундомер;
часы стенные. … г
В моечной: баки для мытья посуды с вытяжным коробом, имеющим бортовой отсос загрязненного воздуха;
сушильные шкафы;
баки для мытья кистей;
камеры с подводкой сжатого воздуха для обдувкн н сушки кистей после их мытья.
Заказ на приготовление клеевого раствора дается мастерской или участком за 2 часа до его употребления с указанием, консистенции, вязкости клея и операции склейки.
Приготовление казеиновых клеев. Казеиновые клеи приготовляются следующих? консистенций:
для усовых, торцевых и полуторцевых соединений, а также для приклейки угольников—1 : 1,8 и 1 :1,9, т. е. на одну весовую часть сухого порошка клея добавляв ется 1,8 или 1,9 весовых уастей воды;
для склейки дельта-древесины или ба — линита и в сочетании их с древесиной или фанерой—1 :1,6 н 1 ; 1,7;
для выклейки обшивок из шпоиа—
1 : 2,1 и 1 : 2,2;
для всех остальных операций склейки—1 : 2.
Для приготовления клея берется чистая питьевая вода с температурой 10—25°.
Необходимое количество воды и сухого порошка для приготовления заказанного количества клея нужной консистенции определяется по заранее’составленной расчетной таблице, которая должна быть вывешена в дозировочной на видном месте.
Приготовление клея. В бак клеемешалки (фиг. 184) вливают необходимое количество воды, затем постепенно, при непрерывном перемешивании, . прибавляют клеевой порошок. В случае сильного загусте — вания раствора в первый момент смешивания клеемешалку следует остановить н дать клеевой массе разжижиться, а затем размешивать в обычном порядке до получения однородной массы бе% комков, что обычно достигается в течение 40—50 мин. По окончании размешивания клеевому раствору дают отстояться 10—15 мин., а затем осторожно с поверхности снимают пену.
Приготовлять и выдавать на рабочие места казеиновый клей можно только в чисто вымытой эмалированной, фарфоровой, луженой или стеклянной ’ посуде.