Введение к работе
Актуальность темы. Возросшие в настоящее время требования к качеству мебели, ее комфортности и дизайну вызывают необходимость внедрения новых прогрессивных материалов для отделки поверхности древесных плит. Одним из наиболее эффективных направлений научно-технического прогресса в производстве мебели является применение композиционных материалов на основе декоративных бумаг и синтетических полимеров.
В качестве основы пропиточных составов целлюлозно-волок-нистых материалов широко используют ашгаоформальдегидные олигоме-ры, которые по отдельным характеристикам не отвечают современным требованиям, предъявляемым к технологии изготовления и свойствам готового продукта. Поэтому для получения аминоформальдегидных олигомеров с необходимыми свойствами осуществляют их модификацию низко- и высокомолекулярными соединениями как на стадии синтеза, так и на стадии приготовления пропиточных составов. В качестве модификаторов применяют самые разнообразные соединения, введение которых повышает пропитывающую способность и стабильность олигомеров при хранении, снижает их токсичность, повышает адгезию к целлюлозным материалам, а в отвержденном состоянии обеспечивает получение покрытий с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Поиск доступных и дешевых модифицирующих добавок, а также разработка на их основе высокоэффективных малотоксичных пропиточных составов для декоративных бумаг при изготовлении облицовочных материалов является актуальной и технически перспективной задачей.
Цель и задачи работы. Целью работы являлась разработка модифицированных аминоформальдегидных олигомеров, обладающих улучшенными технологическими и физико-химическими свойствами, которые позволяют применять их в качестве основы пропиточных композиций и получать высококачественные в эстетическом и эксплуатационном отношении покрытия.
Задачи исследований сводились к следующему:
- на основе анализа имеющихся данных определить основные закономерности процесса получения декоративно-защитных пленок с заданными свойствами;
выявив недостатки применяемых в настоящее время пропиточных композиций, а также методы их модификации, определить модифицирующие вещества и условия их хщ/шческого взаимодействия с ами-ноформальдегидными олигомерами с целью получения пропиточных составов для декоративно-защитных покрытий с улучшенными свойствами;
отработать технологию синтеза модифицированных олигомеров и установить оптимальные условия, при которых будет происходить наиболее полное исчерпывание реагирующих компонентов с образованием продуктов с необходимыми свойствами;
определить основные технологические показатели пропиточных растворов на основе синтезированных олигомеров, позволяющих получать декоративно-защитные покрытия по интенсифицированным режимам;
установить соответствующие условия пропитки и сушки декоративных бумаг при получении бумажно-полимерных пленок с требуемыми показателями;
отработать технологию отделки полученными декоративно-защитными пленками поверхности плитных материалов и оценить покрытия по качеству и внешнему виду;
исследовать влияние вида и свойств декоративной бумаги на технологические показатели покрытий, полученных с использованием синтезированных продуктов.
Научная новизна работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований в качестве модификаторов, улучшающих свойства пропиточных аминоформальдегидных олигомеров, предложены ацетон и даацетоновыи спирт. Разработана технология получения модифицированных ацетоном и диацетоновым спиртом меламино- и карба-мидомеламиноформальдегкдных олигомеров, отвечающих требованиям, которые предъявляются к пропиточным композициям.
Установлено, что введение диацетонового спирта в определенных условиях позволяет получать карбамидомеламиноформальдегидный олигомер, отличающийся повышенной смешиваемостью с водой при достаточной жизнеспособности, низкой вязкостью и высокой скоростью отверждения, что имеет важное значение при современных требованиях к высокоскоростным производственным процессам.
При определении технологических характеристик синтезированных продуктов исследовано влияние природы и количества катализато-
pa, а также температуры на скорость процесса отверждения олигоме-ров. Определено влияние природы катализатора и температуры окружающей среды на изменение динамической вязкости водных растворов олигомеров, являющейся одним из основных факторов, от которого зависит скорость процесса пропитки.
В результате проведенных исследований определен рациональный режим получения бумажно-смоляной пленки с неполной поликон-денсацией модифицированных олигомеров и последующего облицовывания ею поверхности древесно-стружечных плит методом ламинирования.
Обоснованность выводов и рекомендаций. Научные положения, предшествующие практическим исследованиям, основаны на анализе работ по теоретическим основам пропитки капиллярно-пористых тел жидкостью, применению и свойствам специальных видов бумаг, которые используются при производстве декоративно-защитных покрытий, а также проблемам совершенствования свойств пропиточных полимерных композиций.
Обоснованность и достоверность результатов экспериментальной части достигнута соответствующим метрологическим обеспечением исследований, использованием современных методов математичес- . кого планирования и статистической обработки данных, а также общепринятыми методами испытаний бумажно-полимерных пленок и покрытий на их основе.
Практическая значимость таботы. Технологические свойства полученных олигомеров позволяют проводить более полную пропитку ими декоративной бумаги с высокой скоростью с одновременншл улучшением свойств получаемых на их основе покрытий, которые обладают широким диапазоном наиболее важных технических и эксплуатационных характеристик.
Технологический процесс получения модифицированных олигомеров незначительно отличается от применяемых в промышленности пропиточных смол, и они могут быть внедрены в производство с использованием существующего промышленного оборудования.
Место проведения исследований.Работа выполнена на кафедре химической технологии древесины и полимеров Московского государственного университета леса.
- A -
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на научно-технических конференциях в МГУЛ с 1995 по 1997 г.г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 научных статьи.
Структура и объем диссертации, диссертация состоит из введения, обзора литературы по состоянию вопроса, экспериментальной частя к главы, посвященной обсуждению результатов проведенных исследований, которая содержит три раздела, а также из общих выводов и заключения, списка использованной литературы, содержащего 130 источников, и приложения, включающего технологическую инструкцию по изготовлению модифицированной водоразбавляемои пропиточной смолы. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, из которых основное содержание включает 135 страниц, 15 рисунков и 26 таблиц.
