Смолы и клеи для склеивания древесины

Фенолформальдегидные смолы получают при поликонденсации фенола с формальдегидом. Они обеспечивают образование прочных и водостойких клеевых соединений. Склеенная этими смолами древесина хорошо противостоит атмосферным и биологическим воздействиям. Поэтому эти смолы широко используют для производства водостойкой фанеры, несущих клееных деревянных конструкций (балок, столбов, арок), древеснослоистых пластиков, деталей из пресс-крошки. Как известно читателю, эти изделия широко применяются в строительстве ответственных сооружений (мостов, стадионов, складов минеральных удобрений и т. п.), в судо-, вагоно-, самолетостроении. Сырьем для фенолформальдегидных смол служат продукты переработки нефти, газов, каменного угля, сланцев, т. е. сырьевая база для этих смол достаточно обширна.

Фенолформальдегидные смолы бывают двух типов: термопластичные и термореактивные. Термопластичные смолы (их иногда называют новолачными) затвердевают не при нагревании, а при охлаждении. Они плавятся, и при последующем нагревании. Термореактивные смолы (их часто называют резольными) при нагревании отвердевают, становятся неплавкими, необратимыми. Созданы резольные смолы, затвердевающие и при нормальной температуре, при воздействии отвердителя.

Второй обширный класс смол и клеев на их основе — карбамидоформальдегидные (или карбамидные) смолы. Высокая адгезионная способность, большая скорость отверждения, значительная сырьевая база, простота и удобство применения предопределили их преимущественное распространение в деревообработке. Если добавить еще, что клеевые соединения карбамидных смол бесцветны, а сами смолы не имеют запаха, то станет ясной причина их широкого распространения.

Карбамидоформальдегидные смолы — основной вид смол в производстве мебели, древесностружечных плит, фанеры. По водостойкости клеевые соединения на основе этих смол относятся к типу средних. В деревообработке применяют в основном жидкие смолы как невакуумированные (содержание сухих веществ 45—50%), так и вакуумированные (55—70 % -ной концентрации). Смолы бывают горячего или холодного отверждения.

Основное сырье для карбамидных смол — мочевина и формалин. Смола получается при поликонденсации этих двух основных компонентов в присутствии катализаторов — едкого натра, уротропина, хлористого аммония и др. В качестве отвердителей используют органические кислоты — лимонную, молочную, щавелевую.

При склеивании древесины большое внимание уделяется санитарному состоянию воздушной среды у рабочих мест. Наиболее опасно выделение свободного формальдегида. Смолы с повышенным содержанием свободного формальдегида применять не разрешается. В воздухе производственных помещений не должно быть больше 0,5 мг свободного формальдегида на 1 м³ объема.

Третий класс смол — это полимеризационные смолы. В этом случае для склеивания древесины используют полимеры, обладающие адгезионными свойствами,— поливинил ацетат, полиметилметакрилат и др. Клеевые соединения здесь получаются эластичными, химически стойкими, но имеют пониженную теплостойкость (уже при 40°С начинается размягчение клеевого слоя, а при 60° С прочность его резко падает).

Один из наиболее распространенных клеев — поливинилацетатный. Для деревообработки наибольший интерес представляет эмульсия поливинилацетата. Она удобна тем, что не требует специальной подготовки   к склеиванию, обладает неограниченной жизнеспособностью. Механизм склеивания прост: вода из клея уходит в древесину, а на ее поверхности остается эластичная пленка из полимера. В связи с этими особенностями поливинилацетатный клей не рекомендуется для изделий, находящихся под постоянной механической нагрузкой. Он удобен для облицовывания кромок мебельных щитов, для соединения шпона на ребро, для музыкальных инструментов и т. д.