ermoreaktívne lepidlá na lepenie dreva
Kategorie: Chémia (celkem: 338 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: Laci
- Datum přidání: 30. října 2007
- Zobrazeno: 7363×
Příbuzná témata
ermoreaktívne lepidlá na lepenie dreva
Termoreaktívne lepidlá na lepenie drevených materiálov
Úvod
Drevo je nehomogénna látka zložená z buniek vyplnených vodou alebo vzduchom. Nakoľko jeho štruktúra je nehomogénna, preto vzájomné vzťahy lepidla a rôznych sú značne komplikované. Najdôležitejšou zložkou dreva je celulóza, ďalej triesloviny, živice, bielkoviny a minerálne soli.
Podľa chemického zloženia rozlišujeme lepidlá :
- glutínové
- škrobové
- dextrínové
- syntetické
Najväčší vplyv na proces lepenia dreva má teplota, nakoľko rýchlosť tvrdnutia lepidla závisí od teploty. Väčšina lepidiel tvrdne rýchlejšie pri vyššej teplote dreva a prostredia. Výnimku tvoria tavné lepidlá, ktoré tuhnú zachladením. Veľmi citlivé na nízku teplotu sú polyvinylacetátové lepidlá. Naproti tomu preglejky a trieskové dosky môžeme lepiť pri teplotách 120 až 140 °C čo však predpokladá použitie príslušného lisovacieho zariadenia. Pri lepený dyhových materiálov musíme dbať nato, aby celí lepený súbor bol symetricky vyvážený. V zásade sa drevo spája iba v bodoch prekrižovania tvrdších ročných kruhov letného dreva. Problematické je čelné spájanie, z dôvodu úniku veľkého množstva lepidla do otvorených kapilár.
Úprava lepidla
Lepidlo je potrebné vhodné upraviť rozpúšťadlom, aby sa nastavila jeho viskozita. Syntetické termoreaktúvne lepidlá riedime vo väčšine prípadov vodou. Na úpravu viskoziti lepidiel, ktoré neobsahujú voľné rozpúšťadlá, použivame reaktúvne rozpúšťadlá , t.j. také, ktoré chemicky reagujú s lepidlom v procese jeho vytvrdzovania.
Pri lepení pôrovitých materiálov sa vyžaduje použiť zahustené lepidlá. Najpoužívanejším prídavkom sú plnivá a nastavovadlá. Plnivá priaznivo pôsobia aj na obmedzenie zmršťovania lepidla a zabraňujú tak vzniku škodlivých napätí v lepidlovej škáre.Plnivá nemajú lepiace účinky. Sú to zvyčajne jemné minerálne prášky. Nastavovadlá majú lepiace účinky, patria knim škrobové látky, napr.múka, škrob. Zvyšujú viskozitu lepidiel, čím zabraňujú ich vnikaniu do dreva. Jedným z nadstavovadiel je vzduch, ktorým sa lepidlo speňuje. Vo väčšom množstve však vodovzdornosť spoja značne znižujú.
Pri niektorých technológiach lepenia pridávame do lepidiel aj zušľachťujúce prísady a zmäkčovadlá.
Zušľachťujúce prísady sú látky, ktorými zlepšujeme vlastnosti lepenej škáry, napr.parafín, vosky, asfalty vo forme emulzií alebo v roztavenom stave. Na zvýšenie odolnosti proti teplej vode pri UF lepidlách sa pridáva melamín, fenol, rezorcinol, alebo ich predkondenzáty. Tieto látky sa využívajú aj ako aditíva na viazanie voľného formaldehydu.
Zmäkčovadlá, ktoré nie sú na lepidlo chemicky viazané, majú tendenciu migrovať do lepeného materiálu. V takomto prípade sa časom zmenší pružnosť lepidla. Možným riešením je použitie zmäkčovadiel s vyššou molekulovou hmotnosťou.
Syntetické lepidlá
Rozdelenie :
a.) TERMOREAKTÍVNE LEPIDLÁ (netaviteľné )
- močovinoformaldehydové
- melamínformaldehydové
- fenolformaldehydové
- rezorcinolformaldehydové
- epoxidové
- izokyanátové
- polyesterové
b.) TERMOPLASTICKÉ ( teplom plastifikovateľné )
- vinylové
- akrylátové
- kuačukové
- polyamidové
- tavné
TERMOREAKTÍVNE LEPIDLÁ
Termoreaktívne lepidlá najčastejšie vznikajú polykondenzáciou a polyadíciou.
Polykondenzácia je druh reakcie, pri ktore vznikne makromolekula pri súčasnom uvoľnení jednoduchej látky. V drevárskom priemysle používame nasledovné lepidlá:
- aminoplast – močovinoformaldehydové a melamínoformaldehydové
- fenoplasty - fenolformaldehydové a rezorcinolformaldehydové
Polyadícia nastáva spojením jednoduchých molekúl do makromolekuly bez jednoduchých vedľajších splodín. Do tejto skupiny patria nasledovné lepidlá:
- epoxidové, polyuretánové, izokyanátové lepidlá
Močovinoformaldehydové lepidlá ( UF lepidlá )
UF lepidlá sú v súčastnosti najpoužívanejšie a najrozšírenejšie lepidlá na drevo.
Močovina je biela kryštalická látka, dobre rozpustná vo vode. Najčastejšie sa vyrába z CO2 (oxid uhličitý) a NH3 (amoniak) pri zvýšenej teplote.
Formaldehyd je bezfarebný plyn štiplavého zápachu. Je zdraviu škodlivý .Vyrába sa z metanolu.
Močovinoformaldehydové lepidlá vznikajú kondenzáciou močoviny (U) a formaldehydu. Rýchlosť kondenzácie sa zvyšuje pod pH5. UF lepidlá v dodávanej forme nemôžu spracovať. Treba pridať tvrdivo na nastavenie kyslosti a plnidlo na rozloženie vnútorných síl filmu. Nadstavovadlá zahusťuje lepidlo a zvyšujú stálosť lepeného spoja.
UF živice vo vytvrdnutom stave sú netoxické. Močovina je nezávadná, avšak uvoľnený formaldehyd je vysoko reaktívny a ľahko sa naväzuje s proteínmi ľudského organizmu.
Melamínformaldehydové lepidlá ( MEF )
MEF lepidlá sú zdraviu nezávadné, sú odolné proti studenej aj vriacej vode. Nedostatkom je malá stabilita roztokov a vysoká cena.
Melamín je biela kryštalická látka málo rozpustná vo vode. Vyrába sa z dusíkatého vápna CaCN2 reakciou s vodou.
Privyšších teplotách vytvrdzujú bez tvrdív, vo vode nerozpustné a netaviteľné. Plnivá a nastavovadlá sa spracúvajú ako u UF lepidla.
Fenolformaldehydové lepidlá ( PF )
Sú to plykondenzačné látky pripravené z fenolu a formaldehydu. Sú to roztoky PF rezolov.
Fenol je biela kryštalická látka, ktorá na vzduchu dostáva červenofialový odtieň. Vyrába sa z uhoľného dechtu.
Sú tvrditeľné za použitie tvrdív Je neobmedzene rozpustný vo vodnom roztoku NaOH. Fenol je toxický, avšak základné vlastnosti PF lepidiel závisia od moloveho pomeru zložiek, druhu použitého fenolu, výrobného postupu....
Rezorcinolformaldehydové lepidlá
Patria medzi najkvalitnejšie montážne lepidlá na drevo. Sú to červené viskózne kvapaliny. Vytvrdzujú s paraformaldehydom. U nás je známy kombinovaný fenol-rezorcinolový rezol na lepenie veľkorozmerných nosníkov.
Epoxidové lepidlá
Sú to veľmi kvalitné dvojzložkové lepidlá. Vytvrdzujú pri použití tvrdív. Pevnosť spojov a ich tepelná odolnosť závisí od použitia správneho pomeru tvrdiva k živici. Platí že epoxidové lepidlá vytvrdené pri vyšších teplotách dávajú pevnejšie a odolnejšie spoje. Plnivá (sklený prášok, kremičitá a porcelánová múka...), zvyšujú rovnomernosť nánosu a tepelnú vodivosť. Vytvrdnuté lepidlá tvoria tvrdé, nerozpustné a netaviteľné spoje.
Polyuretánové a polyizokyanátové lepidlá
Polyuretánové lepidlá sa vyrábajú ako jedno- alebo dvojzložkové. Sú to toxické a zápalné látky. Vytvrdnuté lepidlá po konečnom zosieťovaní sú však netoxické. Lepené spoje sú odolné vode aj dynamickému namáhaniu. Pri zvýšenej teplote mäknú. Izokyanátové lepidlá sa používajú v drevárskom priemysle menej, hlavne kvôli vysokej adhézií ku hliníku a oceli, ktorá spôsobuje ťažkosti pri lisovaní. Možnosť použitia je výroba DTD dosiek pre stavebníctvo pre jej ohňovzdornosť pri použití antipyrénov.
Polyesterové lepidlá
Polyesterové lepidlá sa využívajú na lepenie kovových a keramických materiálov. V drevárskom priemysle sa nerozšírili.