Vízálló faragasztók TÍPUSOK, TULAJDONSÁGOK ÉS TAPASZTALATOK
Aktualitások a faragasztásban 2016 Sopron, 2016. szeptember 9. Dr. Daku Lajos
Faipari ragasztók vizsgálata (vízállóság EN 204, hőállóság: WATT 91) Vizsgálati feltételek Sorszám 1
2
3 4
5 WATT 91
Kondíciók 7 nap normál klímán 7 nap normál klímán 3 óra hideg vízben 7 nap normál klímán 7 nap normál klímán 4 nap hideg vízben 7 nap normál klímán 4 nap hideg vízben 7 nap normál klímán 7 nap normál klímán 6 óra forrásban lévő vízben 2 óra 20 °C-os vízben 7 nap normál klímán/80 °C
Szakítószilárdság (N/mm²) Minőségi osztályok D1 ≥10
D2 ≥10
D3 ≥10
D4 ≥10
-
≥8
-
-
-
-
≥2
≥4
-
-
≥8
-
-
-
-
≥4
≥7
≥7
≥7
≥7
• PVAC bázison: • D3-as ragasztók:
Vízálló ragasztók csoportosítása a főkomponensek szerint :
• Savas közegben térhálósodó ragasztók • Közel semleges pH-jú, esetenként töltőanyag-tartalmú ragasztók
• D4-es ragasztók: • D3-as ragasztók izocianát adalékkal • D2+térhálósító • két komponensű • egykomponensű
• Izocianát bázison: • PUR prepolimerek • EPI ragasztók
• Formaldehid-tartalmú műgyanták
Az egyes ragasztók kötésének, vízállóságának kémiai háttere
A kötések kialakulása (polimerpolimer, polimer-fa kapcsolat)
• Elsőrendű kémiai kötés – kovalens kötés (éterkötés, uretán kötés) • a ragasztó funkciós csoportjai és a fafelület aktív helyei között jön létre • térhálósítás: di- és trifunkciós szerves vegyületek (dikarbonsavak, dialdehidek,diizocianátok), szervetlen komplexképzők (savas fémsók) • Másodlagos kémiai kölcsönhatások (fizikai kötés) • Van der Waals kötés • hidrogén-kötés • Mechanikai kapcsolat
Formulázás: elvárások, reaktív csoportok, összetevők
• PVAC diszperziók: Homopolimerek reaktív csoporttal és védőkolloiddal • Elvárások: • Vízállóság (EN204): D3, D4 • Megfelelő fazékidő • Megfelelő nyitott idő • Megfelelő szilárdság • Reaktív csoport: reaktív hidroxil-tartalmú atomcsoport, általában akrilsav-származék • Védőkolloid: Poli-vinilalkohol • Diszpergálószer: tenzid • Filmképződést segítő (MFT csökkentő) adalék • Töltőanyag
PVOH, mint hidrofil stabilizátor: Előnye: kedvező reológiai tulajdonságok
Formulázás: a vízállóság problémája
jó tapadás növeli a kohéziót csökkenti a bőrképződést Hátránya: rontja a vízállóságot. MFT csökkentése: lágyító és filmképző adalék (BDGA, glicerin-triacetát, stb) Előnye: javítja a rugalmasságot Hátránya: csökkenti a szilárdságot Töltőanyag: kalcium-karbonát, talkum, kaolin, stb Előnye: javítja a gazdaságosságot, esetenként a szilárdságot Hátránya: koptatja a késeket, átlátszatlanná teszi a megszáradt ragasztófilmet
- Különböző hidrolízisfokú PVOH-k kombinálása: 85 és 92% hidrolízisfokú PVOH kombinálása biztosítja a legjobb egyensúlyt a hídrofil és hidrofób tulajdonságokban - Térhálósítás di-, tri- és polifunkciós vegyületekkel
A vízállóság javítása
Felhasznált anyagok: Formaldehid tartalmú műgyanták (di- és tri-aldehidek)+savas fémsók (Lewissavak, alumínium-klorid, -nitrát, stb) Glioxal, glutáraldehid+ savas fémsók Lewis-savak, alumínium-klorid, -nitrát, stb) N-metilolakrilamid+szerves savak Dikarbonsavak: oxálsav, adipinsav, karbamid Hexametiléndi-izocianát (HDI)
- pH szerepe, jelentősége:
Az előadásomban bemutatott néhány paraméter
Szükségessége: térhálósodás Hátránya: korrodeál, színez
- Térhálósító mennyisége, minősége, hatása a fazékidőre: D3+HDI D2 (speciális) + alumínium vegyületek
- D3-as D4-es érték kialakulása a pihentetés során
Az elszíneződés oka: Blokkoló adalék hatása a tölgyfa tannintartalma és a vastartalmú D3-as ragasztó reakciója eredményeképp létrejövő vas-tannát által okozott elszíneződésre.
01 0,5 % vas 0 % adalék Fekete
02 0,5 % vas 0,1% adalék kékesszürke
03 0,5 % vas 0,2% adalék barnásszürke
04 0,5 % vas 0,3% adalék sötétbarna
05 0,5 % vas 0,4% adalék barna
06 0,5 % vas 0,5% adalék minimális
07 0,5 % vas 1,0% adalék nincs
08 Tiszta ragasztó (referencia) nincs
Bekeveréstől eltelt idő, nap
Trendek és tapasztalatok •Költségcsökkentés: •D2/3-as ragasztó •Felhordás habosítással Trendek •Szárazanyag-tartalom csökkentése •Töltőanyagok alkalmazása
Szárazanyag-tartalom változtatása
52% 45% 40% 35%
Emulziós Poli Izocianát (EPI) ragasztók
Alap diszperzió: PVAc, EVA, poliakrilát, SBR Társkötőanyag: PVOH Töltőanyag: Kalcium-karbonát, kaolin, Egyéb adalék Térhálósító:
polimer MDI
• - Elfogadott rendszer kb. 20 éve Ázsiában • - Növekvő érdeklődés Európa szerte • - Magas víz- és hőállóság • EN 204 D4 > 6 N/mm² • WATT > 10 N/mm² • - Formaldehid mentes • - Rövid fazékidő, gázfejlődés • - Tipikus felhasználás: • Rövid fesztávú (< 3 m ) szerkezeti ragasztás • nyílászárók • három rétegű parketta
Izocianát alapú PUR ragasztók
NCO prepolimerek
• Diizocianátok és (általában diolok) reakcióterméke, amelyek mindkét láncvégen reakcióképes csoportokat tartalmaznak; • Reaktív végcsoport: –N=C=O; • A diizocianát lehet aromás (MDI,TDI) vagy alifás (HDI, IPDI) • Reaktív komponens: poliéter vagy poliészter poliol • Lehetnek a környezet nedvesség tartalmával reagáló egy komponensűek, vagy poliolokkal reagáló kétkom-ponensű rendszerek.
