Композиция для древесных пластиков и способ ее получения

(ц 4 С 08 Ь 97/02, 61 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР У 975748, кл. С 08 Ь 61/10, 1981,Авторское свидетельство СССР У 911890, кл. С 08 Ь 97/02, 1980,А.И.Калниньш и др. Повышение огнестойкости плит из измельченной пластифицированной древесины. Сб. Пластификация и модификация древесины. Рига, 1970, с.125-128. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДРЕВЕСНЫХ ПЛАСТИКОВ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии получения огнестойких древесных пластиков. Изобретение позволяет увеличить водостойкость древесных плит в 1,3-2 раза, прочность при сжатии после эксплуатации в условиях периодических увлажнений и высушиваний в 1,7-2 раза, уменьшить потери массы при испытании на огнестойкость образцов после их обработки в тече-, ние 5 циклов увлажнения и высушивания в 8-10 раз за счет использования в композиции в качестве наполнителя измельченной метилированной древесины (шпона) со степенью метилирования 7,1-14,3%, наполненной по капиллярнопористой системе сульфатом бария и гидроокисью бария со степенью наполнителя 21-36,8% и 0,8-1,7%- соответственно, которую получают путем обра- ботки измельченной древесины 40 - 60%-ным водным раствором гидроокисиобария, нагретым до 80-100 С, и диметилсульфатом в количестве 65-70 мас.% от массы гидроокиси бария по сухому остатку и высушивания в два этапа при 40-50 С в течение 2-3 ч и при 100-120 С до влажности 4-10%. Соотношение фенолформальдегидной смолы и древесного наполнителя в композиции (20-25):75:80 соответственно.2 с.п.ф-лы, 5 табл.ны используют отходы ш 1 она в качестве связующего - фенолоформальде-" гидную смолу марки ЛБС. Для абра" ботки используют гидраакись бария и диметилсульфат.Композицию готовят по следующейтехнологитл.Измельченную древесину Обрабатывают 40-60%-ным водным растворам гидроакиси бария, нагретым до 80 - 90 С, зятем диметипсульфатом в количестве 65-10% ат массы гидроакиси бария по сухому остатку и сушат в двя этапа: при 40 - 50 С в течение 2- 3 ч, за гем,цо влажности 4-10% при 100-120.Ст прапитыватот фенолаформальдегндной смолой, сушят до влаж ности менее 8% при 70-90 С,т 1 ти 40-50 С диметилсульт 1 ят взяимодейтствует с древесиной с образоВа Н ттЕ М МЕ ТИЛО В П ЭфИРО В ПОЛИС ЯХ ЯРИ дов и лигнина и выделением серной2 РОВ+(СИ,), 80, -жОСН +НБО, .(1) Выделяющаяся серная кислота реагирует с гидроокисью бария с образованчем сульфата бария и водыч БО +Ва(ОН) .-ВЯБОН,О . (2);-пя тогочтобы из)ежать обугли- ВЯНИЯ ДЕВЕСНЪХ ЧтастиЦт ГИДРООКИСЬ бария вводят в древесину в несколькобол раем кот иче.тве чем треб 1 тется по уравнению (2) а температура суш=. ки измельченной древесины в то время,. когда протекает взаимодействие,тне поднимают выше 50 С-так как при сушке при более высокой температурескорость реакции мети.".:Ирования резко вазрастает, что приводит к деструкции;треьесины выделяющейся серной кислотой, Снижение температуры сушки после обработки дкчетилсульфатам ниСке 40 С приводит к уменьшению скорости реакции метилирования диметил СУЛЬбат ЧЯСТИЧНО ИСПЯРЯЕТСЯ ОСТЯв -20 Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для полученияогнестойких конструкционньгх материалов ня основе измельченной древесины.Цель изобретения - повышение вадостойкости древесных пластиков и стабильно ги тх прочнастны и агнес той - 10 кю. свойств при эксплуатации в условиях периодических увлажнений и после 1,ующнх высыхашй,В качестве измельченной древесишаяся часть практически не реагирует с древесиной и при последующем повышении температуры до 100-120 С бурно взаимодействует с древесинай,что сопровождается ее деструкцией, Полученная метилированная измельченная древесина благодаря частичной блокировке гидроксильных групп обладает большей гидрофабностью, чем исходная измельчечная древесина. Образующийся сульфат бария заполняет капиллярнопористую систему древесины, что также уменьшает ее вог;опоглощение.П р и м е р 1, 4 35 г измельченной древесины влажностью 8% было обработано 191 г 40%-нога раствора гидо роакиси бария нагретого до 80 С, затем 60,2 г диметилсульфата. Обработанная измельченная древесина помещалась в суиильный шкаф, где находилась при 48+2 С в течение 2 ч, После этога температура в сушильном шкаофу поднималась да 110+5 С и измельченная древесина высушивалась до влажности 8% от общего веса. 575 г полученного материала обрабатывалась 265 г фенал-формальдегидной смолы марки ЛБС(132,5 г по сухому остатку). Композиция высушивала,сь да влажности 10%. Образцы отпрессовывались при 160+5 С, удельном давлении 30-40 МПя в течение 1 мин/ммтолщины изделия.П р и м е р 2, 435 г измельченной древесины влажностью 8% было обработано 260 г 50%-нога раствора гидроокиси бария, нагретого до 85 С, затем 91,0 г диметилсульфата. Обраlботанная измельченная древесина помещалась в сушильный шкаф где находилась нри 44+2 С в течение 2,5 ч.11 осле этого температура в сушильном шкафу поднималась до 115+5 С и измельченная древесина высушивалась до влажности 4% от общего веса. 620 г полгученного материала было обработано 420 г фенал-фармальдегидной смолы марки ЛБГ(210 г по сухому остатку). Композиция высушивалась до влажности 5%., Образцы отпрессовывались при 1605 С, удельном давлении 30-40 МПЯ в течение 1 минтмм толщины изделияоП р и м е р 3. 435 г измельченной древесины влажностью 8% было обработано 400 г 55%-нога раствора гидрооОкиси бария нагретого до 90 С, за тем 143,0 г диметилсульфата, Обрабо 3 135танная измельченная древесина помещалась в сушильный шкаф, где находилась при 46 2 С в течение 3 ч. Послеэтого температура в сушильном шкафубыла поднята до 105 + 5 С и измельо 5ченная древесина высушивалась довлажности 10% от общего веса. 800 гполученного материала было обработано 510 г Аенол-формальдегидной смолымарки ЛБС(255 г по сухому остатку), Композиция высушивалась до влажности 8%. Образцы отпрессовывалисьпри 160 ф 5 С, удельном давлении 30 -40 МПа в течение 1 мин/мм толщиныизделия.В табл.1 приведены рецептуры композиции по изобретению в пересчетесодержания компонентов в мас.%.В табл.2 приведены составы и характеристики древесного наполнителя,использованного в примерах 1-3 табл.1,В табл.3 приведено соотношениереагентов, используемых при обработке древесины по примерам табл.1. 25В табл,4 и 5 приведены сравнительные свойства композиции по изобретению и известной,Огнестойкость и прочность на сжатие определяют на образцах древесно- ЗОго пластика без обработки, и на образцах, прошедших 5 циклов обработки,каждый из которых включает 7 сут.пребывания в воде при 20+2 С с последующей сушкой при 100+5 С в течение355 ч для образцов, предназначенных киспытаниям на сжатие и 20 ч для образцов, предназначенных к испытаниямна огнестойкостьПеред испытаниямивсе образцы кондиционируют при тем Опературе е=20 ф 2 С и влажности 50 ф 5%в течение двух недель. Формула изобретения451. Композиция для древесных пластиков, включающая фенолформальдегид 1954ную смолу и химически обработанную измельченную древесину, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повы" шения водостойкости древесных пластиков и стабильности их прочностных и огнестойких свойств при эксплуатации в условиях периодических увлажнений и последующих высыханий, она в качестве химически обработанной измельченной древесины содержит древесину со степенью метилирования 7,2- 16,3% и степенью наполнения сульфатом бария и гидроокисью бария 21,0- 36,8% и 0,8-1,7% соответственно,при следующем соотношении компонентов, мас.%:Фенолформальдегиднаясмола 20-85 Измельченная древесина 75-80 2. Способ получения композиции для древесных пластиков пропиткой измельченной древесины фенолоформальдегидной смолой с предварительной обработкой измельченной древесины химическими реагентами и высушиванием при нагревании, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния водостойкости древесного пластика и стабильности его прочностных и огнестойких свойств в условиях периодических увлажнений и последующих высушиваний, измельченную древесину обрабатывают последовательно 40-55%-ным водным раствором гидро- окиси бария, нагретым до 80-90 С и диметилсульфатом в количестве 65 - 70 мас.% от массы гидроокиси бария по сухому остатку с последующим высушиванием в два этапа - при 42-48 С в течение 2-3 ч, и при 100-120"С до влажности 5-0%, при весовом соотношении фенолформальдегидной смолы и обработанной измельченной древесины 20-25;75-80,1351954 ТаблицаРецептуры композиции по изображению Содержание компонентов, мас.7 Компоненты(по сухому остатку) 25,0 20,0 Таблица 2 Состав древесного наполнителя в пересчетена абсолютно сухой наполнитель Компоненты по примерам1 12 3 70 4 10,6 78 2 7,2 61 5 16,3 Иетилированная измельченная древесина СульФат бария 28,5 36,8 21,0 Гидроокись бария+В числителе указано содержание метилированной измельченной древесины, в знаменателе - степень метилирования, т,е. количество введенных метоксильных групп в мас,Е от массы абсолютно сухой измельченной древесины (без учета минеральных наполнителей)Таблица 3Соотношение реагентов, используемыхпри обработке Содержание по приме- рам Реагенты 60,2 91,0 143,01351954 Таблица 4 Сравнительные свойства композиции по изобретению и известнойПоказатель по известному способу Предел прочности присжатии, МПа 110 114 119 124 64 110 112 121 Потеря прочности, Е Водопоглощение, 7: 3,0 за сутки 15,8 до насьпцения Таблица 5 Огнестойкость древесных пластиков (в числителе -свойства образцов без обработки, в знаменателе - после 5 циклов увлажнения и высушивания)Свойства по изобретению по известному способу Продолжительность, с 150 150 150 150 зажигания 20-36 9-42 1 6-41 17-18 горения 422-803 14-46 е 1 6-40 4-6 7-22 5-42 8-30 тления 8-3 8-36 0 8-2 9-А 220,9-79,6 5 8-8 9 4 5-125 э 2 9 е 7 4 710 Потеря массы, % 1 1-5 2 1,7-4,9 Трудногорюч Трудно- Трудно трудногорюч горюч горюч Горючесть Предел прочности присжатии МПа (после 5циклов увлажнения ивысушивания) Значения показателя композиций по изобретению 1 12 з 1,5 1,0 0,8 7,7 5,2 4,8 Значения свойств композиции ПримерыГ