Harnstoff-Formaldehyd-Harze: Herstellung, Verwendung und Eigenschaften

Harnstoff-Formaldehyd-Harze sind weit verbreitetin Bau, Holz und anderen Branchen eingesetzt. Industrielle Art und Weise ihres erste zu produzieren begann im Jahr 1927 in den USA. Für Festigkeit und Wasserbeständigkeit von Polyestern und Epoxidharzen solche Materialien sind etwas schlechter. Auf der anderen Seite, und macht sie viel billiger.

Wie man produziert

KPS-Harz wird erhalten, wie aus beurteilt werden kannName, durch Polykondensation von Formaldehyd mit Harnstoff. Sie stellen eine nicht brennbare wässrige Suspension dar, deren Viskositäts- und Farbgrad je nach Marke unterschiedlich sein kann. Die Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen erfordert üblicherweise die Verwendung spezieller Vorrichtungen, die mit einem Mantel und einer speziellen Rührvorrichtung ausgestattet sind. Insgesamt umfasst der Prozess der Herstellung solcher Produkte drei Hauptphasen:

  • Polykondensation;

  • Säurekondensation;

  • Trocknen.

Carbamid-Formaldehyd-Harze

Die Polykondensation des Harzes wird in einem alkalischen Medium durchgeführtbei einem pH-Wert der Reaktionslösung von 7,5-8. Während des Herstellungsprozesses wird sichergestellt, dass das molare Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd 1: 1,6-1,9 beträgt.

Die Säurekondensation wird in einem Medium mit einem pH-Wert von 4,5-4,8 durchgeführt. In diesem Stadium beginnt in Verbindung mit der Zunahme des Molekulargewichts die Viskosität der Lösung stark anzusteigen. Am Ende der Säurekondensationsreaktion eine andere Portion Carbamid. Die benötigte Menge dieser Substanz wird so berechnet, dass das molare Verhältnis der Komponenten in der fertigen Lösung 1: 1,3-1,4 beträgt. Im Trocknungsschritt wird das Harz auf die erforderlichen Werte der herkömmlichen Viskosität gebracht. In der letzten Phase das Produkt gekühlt und modifiziert, um seine Toxizität zu verringern.

Umfang der Verwendung

Verwendung Harnstoffformaldehydharz (Formel N = CH 2 C = O und NH 2 HOCH 2 NH C = O NH 2) kann hergestellt werden:

  • Faserplatten und Spanplatten;

  • Sperrholz;

  • Füllstoffe, Firnisse und Farben;

  • Feuchtigkeitsbeständiges Papier und Pappe (Imprägnierung);

  • Schaum.

Harnstoff-Formaldehyd-Harz-Hersteller

Es wird auch sehr oft Harz verwendet Harnstoff-Formaldehyd (CF-MX2) beim Bohren. In diesem Fall wird es als Grundlage verwendetVergussmörtel. Letztere wiederum sind viskose Mischungen, die sich in Luft rasch verfestigen können. Tamponagelösungen werden hauptsächlich zur Befestigung von Futterrohrsträngen und zum Schutz vor Korrosion eingesetzt.

Klebstoff basiert auf CFS

Bei den Unternehmen der HolzbearbeitungIndustrie in ihrer reinen Form CFS wird selten genutzt. Viel häufiger dient es als Hauptbestandteil des im Tischlerbetrieb verwendeten Carbamid-Formaldehyd-Leims. Die wichtigsten Sorten solcher Werkzeuge, die auf der Grundlage von CFS hergestellt werden, sind fünf:

  • KF-B - schnellhärtender Kleber;

  • КФ-О - allgemeiner Zweck (der Gehalt an Formaldehyd ist nicht höher als 0,25%);

  • КФ-МТ - ungiftig, zur Herstellung von Faserplatten und Spanplatten;

  • KF-F - mit erhöhter Lebensfähigkeit;

  • KF-BZH - kombiniert die Vorteile der Marken KF-B und KF-G.

Harnstoff-Formaldehyd-Harz-Anwendung

Schnell härtende Klebstoffe KF-B bei den UnternehmenDie holzverarbeitende Industrie wird hauptsächlich bei der Herstellung von Sperrholz und bei der Verkleidung von Möbelplatten auf einspannigen Pressen verwendet. Das Kleinoxidprodukt KF-O wird meist nur zum Kleben von Papier verwendet. Ein solcher Klebstoff kann auch bei der Herstellung von Sperrholz verwendet werden. Spanplatte und Faserplatte mit seiner Verwendung wird nicht hergestellt. Zur Herstellung von Platten auf der Basis von Chips oder Fasern wird das Produkt der Marke KF-MT verwendet.

Kleber mit erhöhter Lebensfähigkeit ist ausgezeichnetgeeignet für die Verbindung aller Arten von Möbelteilen. Im Bauwesen kann es in manchen Fällen auch zur Stärkung schwacher Böden eingesetzt werden. Universal-Klebstoffe KF-BZH werden am häufigsten in der Herstellung von Sperrholz und Möbeln verwendet. Sie können auch bei der Herstellung von verschiedenen Arten von Tischlerprodukten verwendet werden. Je nach Art des Härters können alle Klebstoffe auf CFS-Basis sowohl zum Heiß- als auch zum Kaltkleben verwendet werden.

Manchmal werden bei der Konstruktion, Holzbearbeitung usw. spezielle Klebstoffe mit verschiedenen Arten von Modifizierungsadditiven verwendet.

Eigenschaften von KF-MT-Harz

Spezifikationen fürHarnstoff-Formaldehyd-Harze können je nach Anwendungsgebiet unterschiedlich sein. Aus der folgenden Tabelle können Sie Informationen über die Eigenschaften des beliebtesten Harzes KF-MT erhalten, das bei der Herstellung von Faserplatten und Spanplatten verwendet wird.

КФ-МТ

Eigenschaften

Indikatoren

Refraktionsfaktor

1.462...1.465

Anteil an Trockenrückständen

66% der Masse

Bedingte Viskosität bei +20 oC

30 ... 50 in VZ-4 unmittelbar nach der Herstellung, 150 - nach 60 Tagen

Zulässiger Massenanteil an freiem Formaldehyd

0,3%

pH

6.5...6.8

Gelatinierung unter Zusatz von 1% NHCl (bei t = 100/20 oC)

35 ... 55/8

Von anderen Marken von KF-Harzen ist KF-MT vorher andersalle reduzierte Viskosität bei relativ hohem Trockenrückstand. Dank dieser Eigenschaften kann es in Airless-Spritzanlagen eingesetzt werden. Die Verwendung einer solchen Ausrüstung ermöglicht es wiederum, die Feuchtigkeit der mit Harz behandelten Holzteilchen signifikant zu reduzieren und entsprechend die Presszeit der Platten zu reduzieren.

Harnstoff-Formaldehyd-Harzkleber

Imprägnierharze (GFP)

Diese Art von CFS wird verwendet fürHerstellung von feuchtigkeitsbeständigem Karton und Papier. Manchmal wird es auch zur Imprägnierung von dekorativen Rollfilmen, Spanplatten und Faserplatten verwendet. Die Eigenschaften dieses Produkts sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

SCFP

Eigenschaften

Indikator

Trockener Rückstand

45 ... 53%

Bedingte Viskosität

13-15 auf ВЗ-246 mit einer Düse 4 mm

Anteil an freiem Formaldehyd

Nicht mehr als 0,5%

pH

7.3-8

Verkleisterungszeit bei 100 ° C

2-5

Eigenschaften des zur Herstellung von Beschichtungen verwendeten Harzes

Zu diesem Zweck wird üblicherweise das Produkt der Qualität K-421-02 verwendet, das ein klares Melamin-Melamin-Formaldehyd-Harz ist und die folgenden Eigenschaften aufweist:

K-421-02

Eigenschaften

Indikator

Konventionelle Viskosität nach ВЗ-246

40-55

Anteil an freiem Formaldehyd

Nicht mehr als 0,3%

Kohlenwasserstoff-Kompatibilität

Nicht weniger als 157 mg / l

Säurezahl KOH

Nicht mehr als 1,0

Kompatibel mit Xylol 1: 1

Voll

Trocknen der Mischung mit Gummiharz oder Castor Glyptal

Nicht mehr als 45 min

Eigenschaften von CF-MX2

Harnstoff-Formaldehyd-Harze, die für die Herstellung von Ölquellen verwendet werden, müssen ebenfalls vollständig GOST entsprechen.

KF-MX2

Eigenschaften

Indikator

Anteil an Trockenrückständen

69%

Anteil an freiem Formaldehyd

Nicht mehr als 0,5%

Mischbarkeit mit Wasser im Verhältnis von 1-20 (t = 20 oC)

Voll

LV

8-9

Gelatinierung

40-80

Harnstoff-Formaldehyd-Schaum: Anwendungsbereich

Dieses Produkt wird hauptsächlich in der Konstruktion als Wärmedämmstoff verwendet. Es kann für die Isolierung von Kälte verwendet werden:

  • Wände;

  • Unterdachraum;

  • Zwischenböden Decken und Decken.

Harnstoff-Formaldehyd-Harz-Formel

Im Vergleich zu herkömmlichem expandiertem Polystyrol hat FPS-Schaum einen wichtigen Vorteil. Dieses Material ist vollständig nicht brennbar. Harnstoff-Formaldehyd-Harze gehören zu der Gruppe der thermoaktiven Substanzen. Das heißt, Umkehrreaktionen in ihnen können per definitionem nicht auftreten. Dementsprechend bildet CFS-Schaum während des Brandes keine Schmelze. Die einzige Sache - unter dem Einfluss von hohen Temperaturen, verliert es ein wenig in der Masse und teilt Stickstoff und Kohlendioxyd zu, die für die menschliche Gesundheit nicht schädlich sind. Die Lebensdauer des Schaums dieser Sorte ist etwa die gleiche wie die von extrudiertem Polystyrol - etwa 80 Jahre. Dieses Material kann sowohl in Form von Platten als auch im flüssigen Zustand verwendet werden. Im letzteren Fall wird die Masse einfach in die Hohlräume verschiedener Arten von Baukonstruktionen gegossen.

Wie man Polystyrolschaum herstellt

Zum ersten Mal erschien dieses interessante Material am Ende30er Jahre in Deutschland. In Europa wird es in dem Bau von Gebäuden und Strukturen weit verbreitet. In 30% der Fälle mit verschiedenen Arten von Isolation walling verwendet, um dieses Material. In den letzten Jahren mehr und mehr populär CFS-Schaum wird in Russland.

Fertigungstechnologie dieser Isolierungrelativ einfach. Es gibt sogar eine spezielle, relativ preiswerte Ausrüstung, die grundsätzlich jeder kaufen kann. Solche Installationen funktionieren wie folgt:

  • in einen der Tanks wird eine Wasserlösung von Phosphorsäure und ein Schaummittel gegossen;

  • das Harnstoff-Formaldehydharz selbst wird in einen anderen Behälter gefüllt;

  • in den Fasshähnen offen.

Zum Mischen der verwendeten Materialkomponentenleistungsstarke Pumpe. Harnstoff-Formaldehydharz und der Schaumstrom werden in einem speziellen Mischer destilliert. Die in diesem Behälter anfallende Masse wird durch eine Barriere mit einer Düse in die Hohlräume der Bauwerke gegossen.

Eigenschaften des für die Schaumherstellung verwendeten Harzes

Zu diesem Zweck wird üblicherweise im Bauwesen gearbeitetProduktmarke KFZH-PV. Dies ist ein flüssiges Harz mit weißer oder hellbrauner Farbe, dessen technische Eigenschaften genau den Anforderungen von GOST entsprechen müssen.

KFZH-PV

Eigenschaften

Indikator

Trockener Rückstand

51%

Freies Formaldehyd

Nicht mehr als 0,25%

Konventionelle Viskosität nach ВЗ-246

17-25

pH

7.5-8.5

Gelatinierung bei 100 oC

45-80

Mischbarkeit mit Wasser im Verhältnis 1: 2

Voll

Garantiezeit der Lagerung

20-25 Tage

Wie sind KF-Harz markiert

So fand sie eine sehr breite inIndustrie und Bauwesen Harnstoff-Formaldehydharz-Anwendung. Dieses Produkt ist gemäß den Anforderungen von GOST-14192 gekennzeichnet. Auf dem Etikett des Containers mit CFS oder in der Rechnung muss vorhanden sein:

  • Name des Herstellers mit seiner Marke;

  • Nettogewicht;

  • Harzgrad;

  • Herstellungsdatum;

  • Chargennummer;

  • Bezeichnung der Norm selbst.

Carbamid-Formaldehydharz-Gefahrenklasse

Wie soll das Harz verpackt werden?

Große Holzbearbeitung und KonstruktionUnternehmen kaufen dieses Produkt normalerweise in sehr großen Mengen. In diesem Fall wird das Carbamid-Formaldehydharz KF in Eisenbahnkesselwagen an den Bestimmungsort geliefert. Kleinere Produktchargen werden in Stahlfässern abgefüllt. Die letzte vor dem Gebrauch gemäß GOST-13950 muss gründlich gewaschen werden. Normen erlauben das Gießen von Kunstharz, einschließlich Mehrfachumdrehungen mit kleinen äußeren Fehlern.

Testmethoden

Harnstoff-Formaldehyd-Harze werden akzeptiertUnternehmen in Partien (mit den gleichen Eigenschaften und dem gleichen Gewicht von nicht mehr als 200 Tonnen). Zur Überprüfung der Produktqualität werden Tests durchgeführt. In der ersten Phase produzieren sie:

  • Probenahmepunktproben mit einem Metallrohr;

  • Verbindung aller Proben mit Platzierung in einem Glasgefäß;

  • Kennzeichnung mit Datum und Ort der Probenahme.

Tatsächlich können die Tests selbst eine Sichtprüfung sowie eine Bestimmung unter Laborbedingungen umfassen:

  • Masse der trockenen Rückstände jeder Probe;

  • Massenanteil an freiem Formaldehyd;

  • Wasserstoffionenkonzentrationen;

  • Gelatinierungszeit;

  • Mischbarkeit mit Wasser;

  • Kraftgrenze.

Wie transportieren und lagern?

Carbamid-Formaldehyd-Harz (Gefahrenklasse II) kann auf allen Transportarten transportiert werden. Bei Lufttemperaturen unter 0 oC Verwenden Sie nur Behälter mitWärmetauscher oder Wärmedämmschichten. Im letzteren Fall erfolgt das Aufwärmen, indem das Tankhemd mit heißem Wasser versorgt wird. Die Temperatur des CFS sollte nach diesem Verfahren 25 nicht überschreiten oC. Es ist verboten, das Produkt mit Dampf zu erwärmen.

Carbamidformaldehydharz mf2 beim Bohren

Im Sommer bei einer Luftfeuchtigkeit von 25 oC kann das Harz nicht länger als 10 Tage transportiert werden. Lagern Sie das Produkt bei einer Temperatur von mindestens 5 oC und nicht höher als 20 oC in einem fest verschlossenen Behälter. Es ist nicht gestattet, die Fässer oder Zisternen mit Harz in direktem Sonnenlicht zu halten. GOST schreibt außerdem vor, Behälter mit diesem Produkt unter einem Baldachin zu lagern, um den Niederschlag zu verhindern.

Harnstoff-Formaldehydharz: Hersteller und Marken

Bis heute produziert Russland ungefähr 500 Tausend Tonnen CFS pro Jahr. Die größten inländischen Unternehmen, die an der Veröffentlichung dieses Produkts beteiligt sind, sind:

  • "Ugra Lesprompromolding";

  • Shatura;

  • Cherepovets und Povolzhsk Sperrholz- und Möbelfabriken;

Auch in der Herstellung unseres Landes beschäftigtProdukte wie Harnstoff-Formaldehydharz, russisch-finnische Hersteller. Sie sind auf die Herstellung dieses Materials spezialisiert, beispielsweise CJSC Metadineya und die Gesellschaft Kronostar-Vostok, die zum europäischen Konzern Swiss Krono Group gehört. Darüber hinaus gehört CFS zu den Produkten, die von Giganten der chemischen Industrie wie Acron und Metafax hergestellt werden.