Введение к работе
Актуальность темы. Высоконадолененые древесные композиционные материалы (ВДКМ) - древесностружечные (ДСтП) и древесноволокнистые плити (ДЕЛ) .массы древесные прессовочниэ (ВДІ),фанера и др. нашли широкое применение в промышленности, строительстве, производстве товаров народного потребления. Наряду с непосредственным положительным эффектом .применение указанных материалов способствует комплексному использованию низкокачественной биомассы дереза и древесных отходов.
Расширение области применения таких материалов,обеспечивающее увеличение возможностей их реализации на внутреннем и внешнем рынках,во многом определяется их качеством. Последнее
во многом определяется значениями показателей токсичности, хрупкости и водостойкости,которые в свою очередь,зависят от качества связующих. Основным видом связующих, как в нашей стране, так и за рубежем, являются синтетические карбамидофор-мальдегидные. "смолы (K4G). К недостаткам таких смол относятся выделение еоксичного формальдегида,хрупкость в отвердденном состоянии,низкая стойкость к термогадролитической деструкции. Степень появления указанных отрицательных свойств зависит ог технологии получения смол.
В сЕязя с изложенным актуальными являются исследова
ния, направленные на разработку нових и совериекствовапие су
ществующие технологий получения К<КЗ с целью улучшения их ка
чества, и в конечном итоге.качества композиционных материалов,а
также исследования с целью увеличения объемов переработки низ
кокачественной древесины,древесных отходов и расширения ассор
тимента ВДКМ. '
Известно неско ькр способов ..овышекия качества кербамидо-формальдегвдных смол,в том числе їх химическая или физическая модификация. Введение в них болыш -їства известных модификаторов способствует улучшению какого-лис J одного свойства смолы. Лишь немногие из таких модификаторов і-лмплексно повышают их качество.
Исходя кз выяшилокенкого, предпринято дкесортадаоккое исследование по применении кремнииорганических соединений (КОС) в качестве комплексных кодификаторов 1С к по разработке технология получения древесг':х композиционных материалов на
- 4 -основе связугуїх, содержащих такие модификаторы.
Работа Ешолнека , как часть исследований,проведенных на кафедре технологии переработки пластмасс Уральской государствен юй лесотехнической академии в соответствии с тематическим планом Российской научно-технической программы "Комплексное использование .и воспроизводство древесного сырья" (направление II,тема "Разработка теоретических основ получения карбамидньк связующих с заданными свойствами для производства малотоксичних древесных композиционных материалов").
Цель работы. Изучение закономерностей получения,применения модифицированных указанными соединениями карбамидных связующих, и создание на основе этих закономерностей научно-обоснованных технологических разработок по повышению качества ВДШ в процессах их изготовления.
Для достижения згой цели представлялось необходимым решить следующие задачи:
-проанализировать известные данные ^модификации карбамидных смол КОС;
-изучить возможность и целесообразность модификации КФС различными видами КОС;
-разработать метод модификации карбамидных смол КОС,и технологические решения,необходимые для его реализации;
-изучить свойства модифицированных КОС карбамидных смол и композиционных материалов на их основе ;
-разработать и проанализировать модели свойств некоторых композиционных материалов, учитывающие состав применяемых связующих v. другие технологические параметры;
г апробировать в промьишзнных условиях созданные технологические разработки.
Методики исследований. Для изучений свойств модифицированных КО и композиционных материалов на их основе применялись традициошшю методы титриметрического гіітрования ,ИК-и Яй3-спекгросгсолии, методы вискозиметрии, торсионного маятника и другие физико-химические методы. Все результаты экспериментов обрабатывались методики математической статистики,
РЖШЗЗ. іюліЩнаЛЗ работе впервые получены следующие научные результат.'!:
- ггазленп зависимости свойств IUC и композиционных материалов на их' соііого.от характеристик различных типов КОС;
-найдены новые рецептуры и методики получения модифицированных К<їС и композиционных материалов на их основе;
-изучены физико-химические свойства КС, модифицированных КОС;
-получены экспериментально-статистические модели формирования свойств композиционных материалов на основе смол,моди- . фщированных НОС.
Практическая значимость оаботПолучены результаты,которые могут найти применение в промышленности:
-разработаны новые составы карбамидных связующих для композиционных материалов;
-разработаны и прошли промышленную проверку метод и технологические решения модификации КФС этиловыми эфирами орток-ремневой кислоты;
-разработаны технические условия и регламент промышленного производства КФС, модифицированных эфирами ортокремневой кислоты;
-разработаны технологические инструкции по применению модифицированных КІС в производстве древесностоуиечных плит,масс древесных прессовочных и других материалов.
Автор защищает:
-научные обобщения результатов исследования свойств модифицированных КОС карбамидных смол и композиционных материалов на их основе.
-метод и технологические разработки модификации КЇС эфи-" рами ортокремневой кислоты;
-рецептуры и технологические разработки изготовления ДСтП.ВДП, минераловатнык плит (ЫВЮ на основе модифицированных эфирами ортокремневой кислоты K Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на областной научно-технической конференции "Вклад ученых и специалистов в ускорение технического прогресса химико-лесного комплекса"( г. Свердловск, 1989 г.),на областной научно-технической конференции "Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса'Ч г. Свердловск, 1991 г.),на"Первой Всероссийской студенческой научной конференции по теоретической и экспериментальной хи-мии'Ч г. Свердловск, 1Q91 г.) ЩбШШтиРевультты исследований и основные -полоякния : " 6 " диссертации изложены в 4 публикациях и в заявке на изобретение. Личное участие автора. Вклад автора состоял в постановке исследований, непосредственном участии в эксперте итак, выполнении теоретических исследовании и научных обобщений. Объём и структура диссертации. Диссертационная работа имеет объём Ц2 страниц машинопнсгного текста,содержит 30 рисунков, 14 таблиц,список использованных источников (65 наименований) и состоит из введения,пяти разделов,заключения и при-ожения.