PL214979B1 - Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym oraz sposób jego otrzymywania - Google Patents
Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym oraz sposób jego otrzymywaniaInfo
- Publication number
- PL214979B1 PL214979B1 PL393427A PL39342710A PL214979B1 PL 214979 B1 PL214979 B1 PL 214979B1 PL 393427 A PL393427 A PL 393427A PL 39342710 A PL39342710 A PL 39342710A PL 214979 B1 PL214979 B1 PL 214979B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mpa
- viscosity
- wood
- filler
- component
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 title claims description 21
- 238000009833 condensation Methods 0.000 title claims description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 title claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 14
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 12
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 12
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 11
- UQMGAWUIVYDWBP-UHFFFAOYSA-N silyl acetate Chemical class CC(=O)O[SiH3] UQMGAWUIVYDWBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 7
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 claims description 6
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 4
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 claims description 3
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 57
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 3
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 description 3
- HJIMAFKWSKZMBK-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F HJIMAFKWSKZMBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 description 1
- NPAGYLBDAZUODI-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCC[N+](C)(CCC[SiH2]OC)CC(O)=O.[OH-] Chemical compound CCCCCCCCCC[N+](C)(CCC[SiH2]OC)CC(O)=O.[OH-] NPAGYLBDAZUODI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000013466 adhesive and sealant Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N ethoxysilane Chemical class CCO[SiH3] CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001056 green pigment Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 231100000378 teratogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003390 teratogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010875 treated wood Substances 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OCC)(OCC)OCC NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym oraz sposób jego otrzymywania, mające zastosowanie w przemyśle drzewnym lub w procesie wytwarzania tworzyw drewnopochodnych.
Drewno należy do najstarszych materiałów używanych przez człowieka. Obecnie stosowane jest jako materiał konstrukcyjny oraz wykończeniowy. Swoją popularność zawdzięcza lekkości i wystarczającymi do wielu zastosowań własnościami wytrzymałościowymi. Przemysł drzewny pod względem metody obróbki i przerobu drewna, dzieli się na trzy główne działy:
• mechanicznej obróbki drewna, która polega na przetwarzaniu surowca drzewnego wyłącznie metodami mechanicznymi, nie zmieniającymi istotnych właściwości drewna;
• wyrobu drewna ulepszonego, obejmujący wytwarzanie płyt pilśniowych, drewna zagęszczonego i warstwowego oraz drzewnych mas plastycznych. Na pograniczu drewna ulepszonego i drewna obrabianego mechanicznie są sklejki;
• chemicznej przeróbki drewna, polegającej na przetwarzaniu drewna metodami chemicznymi i fizykochemicznymi na materiały nowe, nie będące już drewnem, bądź też wydobywaniu z drewna jego części składowych np. celulozy.
W 1906 roku Otto Hetzer, mistrz ciesielski w Weimaru, otrzymał patent nr 197 773 wydany przez ówczesne Cesarskie Biuro Patentowe Niemiec, na wynalazek jakim był niezwykle trwały i zachowujący nadany wstępnie kształt materiał budowlany, powstały poprzez sklejenie drewnianych desek pod ciśnieniem i bezpieczne ich złączenie. W przeszłości belki z drewna klejonego znano pod nazwą dźwigarów Hetzera. Na zasadzie licencji patent był wykorzystywany w Niemczech, Austrii, Włoszech oraz Szwajcarii. W drugiej dekadzie XX wieku system Hetzera udoskonalono do dzisiejszej postaci drewna klejonego.
Drewno posiada także szereg niekorzystnych cech, które zawężają obszar jego zastosowania. Są to miedzy innymi jego podatność na odkształcenia wzdłużne i poprzeczne pod wpływem działania wody, niewielka odporność na korozję biologiczną oraz palność. Od lat prowadzone są badania nad środkami zabezpieczającymi. Powstało bardzo wiele preparatów nadających materiałowi drzewnemu pożądanych cech fizykomechanicznych. Bardzo powszechne staje się w ostatnim czasie stosowanie w ochronie materiałów drzewnych i drewnopochodnych żywic silikonowych. Silikonowe środki wiążące reagują w materiałach porowatych, tworząc siatkę żywicy silikonowej, której towarzyszy katalizowana reakcja kondensacyjna wywołana wilgocią. Polimer silikonowy powoduje nieprzepuszczanie wody przy jednoczesnej zdolności przepuszczania pary wodnej. Silikon jest chemicznie związany z podłożem, przez co jest nieusuwalny i trwale zabezpiecza drewno przed np. niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi. Elementy tworzące siatkę żywicy składają się podobnie jak kwarc z atomów krzemu i tlenu. W przypadku żywic silikonowych, co czwarty atom tlenu zastąpiony jest przez grupę organiczną, przez co mówi się o organiczno - zmodyfikowanej strukturze kwarcu. Ciężar cząsteczkowy żywic silikonowych wynosi od 2000 do 5000 g/mol i jest bardzo mały w porównaniu z stosowanymi od wielu lat żywicami organicznymi.
Drewno może być modyfikowane zarówno powierzchniowo, jak i wewnątrz włókien. Silikony mogą być używane jako spoiwa i kleje do łączenia ze sobą warstw sklejki, lub jako impregnaty i modyfikatory powierzchniowe, co zostało przedstawione w M.A. Tshabalala, V. Yang, R. Libert: „Surface modification of wood by alkoxysilane sol-gel deposition to create anti-mold and anti-fungal characteristics, USDA Forest Service, Forest Porducts Laboratory, Madison, USA. Powinowactwo do wody jest nieodłączną cechą drewna, która pozwala mu absorbować wodę z powietrza, co zostało omówione w Ch. Wang, Ch. Piao: Form hydrophilicity to hydrophobicity: a critical review - Part II: Hydrophobic conversion, Wood and Fiber Science, May 2010. Wzajemne oddziaływanie drewna i wody w stanie ciekłym i gazowym ma wpływ na parametry fizyczne, mechaniczne, użyteczność, żywotność drewna i produktów drewnopochodnych. Na poziomie molekularnym hydrofilowość drewna jest wynikiem obecności w jego strukturze grup hydroksylowych. Aby zablokować pochłanianie wody zastosować można alkoksysilany. Tworzą one hydrofobowy organiczno - nieorganiczny film na powierzchni drewna, co powoduje znaczne zmniejszenie nasiąkliwości drewna wodą. Do tego celu stosuje się tetraetoksysilan, propylotrietoksysilan lub też metylotrietoksysilan, który to wykazuje najlepszą penetrację w drewno oraz nadaje mu bardzo wysoką hydrofobowość, co opisuje S. Donath, H. Militz, C. Mai: Wood modification with alkoxysilanes, Wood Science Technology, 2004, 38, 555-566. W roztworze alkoksysilany są hydrolizowane przez wodę związaną na powierzchni ścian komórkowych, w wyniku czego wytwarzają się silanole. Kondensacja silanoli prowadzi do tworzenia się
PL 214 979 B1 zolu - czyli mieszaniny alkoksysilanów, silanoli oraz oligomerów polisilanoli. Wiązania wodorowe utworzone między polisilanolami i grupami hydroksylowymi na powierzchni drewna pozwalają polisilanom zakotwiczać się. Dalej, kompozyt silan - drewno jest suszony w taki sposób, aby utworzyć wysoce skondensowane żele, które są kowalencyjnie przytwierdzone do drewna.
Metoda zabezpieczania zol - żel została zastosowana również przez Brebnera i Schneidera. Alkoksysilany zostały użyte do zmniejszania higroskopijności i tendencji drewna do pęcznienia. Jako preparaty do ochrony mikrobiologicznej drewna stosowane były takie silany jak 3-metoksysilylopropylokarboksymetylodecylometylowodorotlenek amonu oraz 2-heptadekafluorooktyloetylotrimetoksysilan. Pierwszy z nich wykazywał dobrą skuteczność przeciw grzybom rozkładu brunatnego, natomiast słabszą w stosunku do grzybów rozkładu białego. Dopiero zastosowany łącznie z 2-heptadekafluorooktyloetylotrimetoksysilanem był skuteczny w ochronie przeciwko obu rodzajom grzybów.
Kolejny sposób ochrony drewna to zastosowanie metody zol - żel oraz procesów kontrolowanego uwalniania biocydów, co zostało przedstawione w H. Bottcher, C. Jagota, J. Trepte, K-H. Kallies, H. Haufe: Sol-gel composite films with controlled release of biocides, Journal of Controlled Release 60 (1), pp. 57-65. Środki biologicznie czynne uwalniane są powoli z warstwy krzemionki, co daje wydłużony czas ochrony drewna. Szybkość uwalniania kontrolowana jest poprzez wartość wilgotności drewna oraz stosunek biocyd - krzemionka. W roku 2006 po raz pierwszy zaproponowano użycie kompozycji złożonej z mieszaniny aminofunkcyjnych, aminoalkilofunkcyjnych oraz hydroksyfunkcyjnych poisiloksanów, co ilustruje S. Giessler, E. Just, P. Jenkner, R. Burger, J. Monkiewicz: Composition of a mixture of aminoalkyl-funftional and oligosilylated aminoalkyl-functional silicon compounds, its preparation and use, EP1 651 733 B1. Związki te mają właściwości promotorów adhezji, stosowane mogą być w systemach powłok, jako zabezpieczenie przeciwkorozyjne, jako czynnik biobójczy oraz jako modyfikator drewna. Doskonale sprawdzają się także jako składnik modyfikujący klejów i uszczelniaczy.
Silikony mogą być używane do procesów przyspieszonej petryfikacji drewna i innych materiałów lignocelulozowych, tak aby uzyskać ich bardzo dużą odporność na grzyby, insekty i inne organizmy niszczące. Problem ten został przedstawiony przez J. Burkhard Seeger Stein: Accelerated petrification process for lignocellulose materials, US 2004/0105938 A1.
Proces petryfikacji zapewnia również zwiększenie odporności na ogień jak i polepszenie fizykochemicznych parametrów drewna jednakże bez zmian jego naturalnego wyglądu. Drewno poddane temu procesowi może być używane jako drewno konstrukcyjne, przemysłowe, dekoracyjne jak również do produkcji paneli, okien lub podłóg.
Ze względu na dużą elastyczność spoin i niepalność, materiały te znajdują zastosowanie w przemyśle budowlanym, zwłaszcza do budowy na terenach sejsmicznych.
Impregnaty silikonowe stosowane w drzewnictwie charakteryzują się niską toksycznością dla ssaków i środowiska naturalnego. Związki te są wolne od metali ciężkich oraz odporne na wypłukiwanie ich z drewna przez wodę. Długotrwałe testy na zwierzętach wykazały brak wpływu tych środków na wybrane organy, co zostało przedstawione: S. Ghost, H. Militz, C. Mai: The efficacy of commercial silicones against blue stain and mould fungi in wood, BioResources, 2009, 67, 159-167, S. Ghost, H. Militz, C. Mai: Decay resistance of treated wood with functionalized commercial silicones, BioResources, 2008, 3(4), 1303-1314. Silikony cechuje brak działania teratogennego, mutagennego i kancerogennego na zwierzęta i środowisko wodne.
Istotą wynalazku jest spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym, charakteryzujące się tym, że stanowi go mieszanina proporcjonalnie 100 g składnika bazowego i od 5 do 15 g, korzystnie 10 g czynnika sieciującego, przy czym składnik bazowy stanowi mieszanina korzystnie 250 g składnika 1 i 90 - 150 g, korzystnie 100 g składnika 2, przy czym składnik 1 składa się z: 150 - 300 g, korzystnie 220 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 2000 mPa*s, terminalnymi grupami hydroksylowymi, i 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniacza, a składnik 2 składa się z: 70 - 87 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 10000 mPa*s w temperaturze 25°C, z terminalnymi grupami hydroksylowymi, 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniaczy oraz 2 - 10 g, korzystnie 5 g heksametylodisilazanu i 0,5 - 5 g wody oraz z 330 - 350 g polidimetylosiloksanu z terminalnymi grupami hydroksylowymi o lepkości 200 mPa*s i 66-70 g, korzystnie 70 g promotora adhezji jakim jest tetraetoksysilan oraz ewentualnie 0,01-127 g uniepalniaczy, natomiast czynnik sieciujący składa się z mieszaniny 77 - 90 g acetoksysilanów z dodatkiem 0,1-0,5%, korzystnie 0,2% związku cynoorganicznego.
Korzystnym jest, gdy jako napełniacz zawiera co najmniej 5 g: krzemionki płomieniowej, węglanu wapnia, wodorotlenku glinu, montmorylonitu, wolastonitu.
PL 214 979 B1
Korzystnym jest również, gdy spoiwo dodatkowo zawiera pigmenty nieorganiczne w ilości co najmniej 0,01 g.
Sposób otrzymywania spoiwa silikonowego sieciowanego w systemie kondensacyjnym, polega na tym, że spoiwo otrzymuje się poprzez zmieszanie proporcjonalnie 100 g składnika bazowego i 5 do 15 g, korzystnie 10 g czynnika sieciującego, przy czym składnik bazowy stanowi mieszanina składnika 1 i 2, który otrzymuje się poprzez wymieszanie korzystnie 250 g składnika 1, który stanowi 150 - 300 g, korzystnie 220 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 2000 mPa*s, z terminalnymi grupami hydroksylowymi, z 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniacza, wygrzane w temperaturze 105 - 165°C, korzystnie 120°C, przez dwie godziny pod obniżonym ciśnieniem, z 90 do 150 g, korzystnie 100 g składnika 2, który stanowi 70 - 87 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 10000 mPa*s w 25°C z terminalnymi grupami hydroksylowymi, 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniaczy oraz 2 - 10 g, korzystnie 5 g heksametylodisilazanu i 0,5 - 5 g wody, podgrzane do temperatury 120 - 200 korzystnie 155°C i w tej temperaturze mieszane przez dwie godziny, a następnie tak przygotowaną mieszaninę po ujednorodnieniu miesza się z 330 - 350 g polidimetylosiloksanu z terminalnymi grupami hydroksylowymi o lepkości 200 mPa*s i 66 - 70 g, korzystnie 70 g promotora adhezji jakim jest tetraetoksysilan, oraz ewentualnie 0,01 - 127 g uniepalniaczy, po czym całość miesza się z czynnikiem sieciującym, który składa się z mieszaniny 77 - 90 g acetoksysilanów z dodatkiem 0,1 - 0,5%, korzystnie 0,2% związku cynoorganicznego.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:
• bardzo dobra przyczepność spoiwa silikonowego do powierzchni drewna, • spoiwo umożliwia wytwarzanie elastycznych połączeń między warstwami drewna, • możliwość stosowania spoiwa na drewno w szerokim zakresie temperatur i wilgotności materiału, • uodpornienie płyt drewnopochodnych na działanie wody, • możliwość sieciowania spoiwa w podwyższonej temperaturze - w procesie „na gorąco, • spoiwo nie emituje formaldehydu, ani innych szkodliwych dla człowieka substancji w trakcie wytwarzania, a także w czasie późniejszego użytkowania, • odporność temperaturowa spoiw po usieciowaniu wynosi od -50°C do 180°C, • substancja będąca spoiwem nie jest preparatem niebezpiecznym w myśl przepisów dotyczących bezpieczeństwa chemicznego i niebezpiecznych substancji chemicznych.
Spoiwo bazujące na liniowych polimetylosiloksanach napełnionych krzemionką i sieciujących pod wpływem katalizatora cynoorganicznego z wykorzystaniem etoksysilanów sieciuje powierzchniowo (następuje proces polikondensacji) po wymieszaniu obu komponentów, po około 15 minutach. Czas usieciowania w warstwie 2 mm wynosi w temperaturze pokojowej 24 godziny. Reakcja zachodzi przy udziale wilgoci z powietrza oraz wilgoci zawartej w drewnie. Zwiększona zawartość wody w drewnie może dodatkowo przyspieszać proces sieciowania. Sieciowanie można prowadzić także w podwyższonej temperaturze od 50 do 200°C w czasie od 1 do 60 sekund. Dodatkowo, proces prowadzić można bezciśnieniowo lub przy podwyższonym ciśnieniu.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
W pierwszym etapie, do 220 g liniowego polimetylosiloksanodiolu o lepkości 2000 mPa*s doda2 no 30 g napełniacza - krzemionki płomieniowej o powierzchni właściwej 200 m2/g i mieszano w mieszalniku planetarnym w temperaturze 120°C przez dwie godziny, pod obniżonym ciśnieniem. W drugim etapie, do 70 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 10000 mPa*s dodano 25 g napeł2 niacza - krzemionki płomieniowej o powierzchni właściwej 200 m2/g, 5 g węglanu wapnia oraz 5 g heksametylodisilazanu i 1,5 g wody. Składniki mieszano przez dwie godziny w temperaturze 155°C. Po ostygnięciu wymieszano produkty otrzymane z pierwszego i drugiego etapu, a następnie dodano 350 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 200 mPa*s. Całość mieszano przez jedną godzinę. Do tak przygotowanej kompozycji dodano 70 g tetraetoksysilanu i wymieszano do ujednolicenia. Po dodaniu 77 g czynnika sieciującego o lepkości 8 mPa*s w 25°C, który jest złożony z acetoksysilanów z dodatkiem 0,2% związku cynoorganicznego otrzymano spoiwo o lepkości około 1400 mPa*s w temperaturze 25°C. Czas tworzenia naskórka w cienkiej warstwie spoiwa w temperaturze pokojowej wynosił 15 minut.
P r z y k ł a d Il
W pierwszym etapie, do 220 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 2000 mPa*s do2 dano 30 g napełniacza - krzemionki płomieniowej o powierzchni właściwej 200 m2/g i mieszano w mieszalniku planetarnym w temperaturze 120°C przez dwie godziny pod obniżonym ciśnieniem.
PL 214 979 B1
W drugim etapie do 87 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 10000 mPa*s dodano 30 g 2 napełniacza - krzemionki o powierzchni właściwej 200 m2/g i 7 g montmorylonitu oraz 6 g heksametylodisilazanu i 2 g wody. Składniki przez dwie godziny mieszano w temperaturze 155°C. Po ostygnięciu wymieszano produkty otrzymane z pierwszego i drugiego etapu, a następnie dodano 85 g uniepalniacza - tlenku glinu i 330 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 200 mPa*s. Całość mieszano przez jedną godzinę. Do tak przygotowanej kompozycji dodano 66 g tetraetyloksysilanu i wymieszano do ujednolicenia. Po dodaniu 85 g czynnika sieciującego o lepkości 8 mPa*s w 25°C, który jest złożony z acetoksysilanów z dodatkiem 0,2% związku cynoorganicznego otrzymano spoiwo o lepkości około 1310 mPa*s w temperaturze 25°C. Czas tworzenia naskórka w cienkiej warstwie w temperaturze pokojowej wynosił 27 minut.
P r z y k ł a d III
W pierwszym etapie, do 220 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 2000 mPa*s do2 dano 20 g napełniacza - krzemionki płomieniowej o powierzchni właściwej 200 m2/g i 10 g wolastonitu, a następnie mieszano w mieszalniku planetarnym w 120°C przez dwie godziny pod obniżonym ciśnieniem. W drugim etapie, do 70 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 10000 mPa*s dodano 2 g napełniacza - krzemionki o powierzchni właściwej 200 m2/g oraz 5 g heksametylodisilazanu i 2 g wody. Składniki przez dwie godziny mieszano w temperaturze 155°C. Po ostygnięciu wymieszano produkty otrzymane z pierwszego i drugiego etapu, a następnie dodano 350 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 200 mPa*s i 1 g pigmentu nieorganicznego - tlenku żelaza. Całość mieszano przez jedną godzinę. Do tak przygotowanej kompozycji dodano 70 g tetraetyloksysilanu i 60 g uniepalniacza - fosforanu trikrezylu. Całość wymieszano do ujednolicenia. Po dodaniu 83 g czynnika sieciującego o lepkości 8 mPa*s w 25°C, który jest złożony z acetoksysilanów z dodatkiem 0,2% związku cynoorganicznego otrzymano spoiwo o lepkości około 1620 mPa*s w temperaturze 25°C. Czas tworzenia naskórka spoiwa w cienkiej warstwie w temperaturze pokojowej wynosił 25 minut.
P r z y k ł a d IV
W pierwszym etapie, do 220 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 2000 mPa*s do2 dano 30 g napełniacza - krzemionki o powierzchni właściwej 200 m2/g i mieszano w mieszalniku planetarnym w 120°C przez dwie godziny pod obniżonym ciśnieniem. W drugim etapie, do 70 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 10000 mPa*s dodano 30 g napełniacza - krzemionki o po2 wierzchni właściwej 200 m2/g oraz 5 g heksametylodisilazanu i 2 g wody. Składniki przez dwie godziny mieszano w temperaturze 155°C. Po ostygnięciu wymieszano produkty otrzymane z pierwszego i drugiego etapu, a następnie dodano 350 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 200 mPa*s. Całość mieszano przez jedną godzinę. Do tak przygotowanej kompozycji dodano 70 g tetraetyloksysilanu i 127 g wodorotlenku glinu. Całość wymieszano do ujednolicenia. Po dodaniu 90 g czynnika sieciującego o lepkości 8 mPa*s w 25°C, który jest złożony z acetoksysilanów z dodatkiem 0,2% związku cynoorganicznego otrzymano spoiwo o lepkości około 1720 mPa*s w temperaturze 25°C. Czas tworzenia naskórka w cienkiej warstwie w temperaturze pokojowej wynosił 25 minut.
P r z y k ł a d V
W pierwszym etapie, do 220 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 2000 mPa*s do2 dano 30 g napełniacza - krzemionki o powierzchni właściwej 200 m2/g i mieszano w mieszalniku planetarnym w 120°C przez dwie godziny pod obniżonym ciśnieniem. W drugim etapie, do 70 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 10000 mPa*s dodano 30 g napełniacza - krzemionki o po2 wierzchni właściwej 200 m2/g oraz 5 g heksametylodisilazanu i 1,5 g wody. Składniki przez dwie godziny mieszano w temperaturze 155°C. Po ostygnięciu wymieszano produkty otrzymane z pierwszego i drugiego etapu, a następnie dodano 350 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 200 mPa*s oraz 40 g promotora adhezji alkiloalkoksysilanów. Całość mieszano przez jedną godzinę. Do tak przygotowanej kompozycji dodano 70 g tetraetyloksysilanu i 38 g uniepalniacza - polifosforanu amonu. Całość wymieszano do ujednolicenia. Po dodaniu 80 g czynnika sieciującego o lepkości 8 mPa*s w 25°C, który jest złożony z acetoksysilanów z dodatkiem 0,2% związku cynoorganicznego otrzymano spoiwo o lepkości około 1480 mPa*s w temperaturze 25°C. Czas tworzenia naskórka w cienkiej warstwie spoiwa w temperaturze pokojowej wynosił 30 minut.
P r z y k ł a d Vl
W pierwszym etapie do 220 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 2000 mPa*s do2 dać 30 g napełniacza - krzemionki płomieniowej o powierzchni właściwej 200 m2/g i mieszano w mieszalniku planetarnym w 120°C przez dwie godziny pod obniżonym ciśnieniem. W drugim etapie do 70 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 10000 mPa*s dodano 30 g napełniacza - krzemionki
PL 214 979 B1 2 o powierzchni właściwej 200 m2/g oraz 5 g heksametylodisilazanu i 1,5 g wody. Składniki przez dwie godziny mieszano w 155°C. Po ostygnięciu wymieszano produkty otrzymane z pierwszego i drugiego etapu a następnie dodano 350 g liniowego polidimetylosiloksanodiolu o lepkości 200 mPa*s, 0,01 g pigmentu - zieleni chromowej i całość mieszano przez jedną godzinę. Do tak przygotowanej kompozycji dodano 70 g tetraetyloksysilanu i 38,5 g wolastonitu. Całość wymieszano do ujednolicenia. Po dodaniu 80 g czynnika sieciującego o lepkości 8 mPa*s w 25°C, który jest złożony z acetoksysilanów z dodatkiem 0,2% związku cynoorganicznego otrzymano spoiwo o lepkości około 1420 mPa*s w 25°C, którego czas tworzenia naskórka w cienkiej warstwie w temperaturze pokojowej wynosi 28 minut.
Claims (8)
1. Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym, znamienne tym, że stanowi go mieszanina proporcjonalnie 100 g składnika bazowego i od 5 do 15 g, korzystnie 10 g czynnika sieciującego, przy czym składnik bazowy stanowi mieszanina korzystnie 250 g składnika 1 i 90 - 150 g, korzystnie 100 g składnika 2, przy czym składnik 1 składa się z: 150 - 300 g, korzystnie 220 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 2000 mPa*s, z terminalnymi grupami hydroksylowymi, i 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniacza, a składnik 2 składa się z: 70 - 87 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 10000 mPa*s w temperaturze 25°C, z terminalnymi grupami hydroksylowymi, 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniaczy oraz 2 - 10 g, korzystnie 5 g heksametylodisilazanu i 0,5 - 5 g wody oraz z 330 - 350 g polidimetylosiloksanu z terminalnymi grupami hydroksylowymi o lepkości 200 mPa*s i 66 - 70 g, korzystnie 70 g promotora adhezji jakim jest tetraetoksysilan oraz ewentualnie 0,01 - 127 g uniepalniaczy, natomiast czynnik sieciujący składa się z mieszaniny 77 - 90 g acetoksysilanów z dodatkiem 0,1-0,5%, korzystnie 0,2% związku cynoorganicznego.
2. Spoiwo silikonowe według zastrz. 1, znamienne tym, że jako napełniacz zawiera co najmniej 5 g krzemionki płomieniowej.
3. Spoiwo silikonowe według zastrz. 1, znamienne tym, że jako napełniacz zawiera co najmniej 5 g węglanu wapnia.
4. Spoiwo silikonowe według zastrz. 1, znamienne tym, że jako napełniacz zawiera co najmniej 5 g wodorotlenku glinu.
5. Spoiwo silikonowe według zastrz. 1, znamienne tym, że jako napełniacz zawiera co najmniej 5 g montmorylonitu.
6. Spoiwo silikonowe według zastrz. 1, znamienne tym, że jako napełniacz zawiera co najmniej 5 g wolastonitu.
7. Spoiwo silikonowe według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo zawiera pigmenty nieorganiczne w ilości co najmniej 0,01 g.
8. Sposób otrzymywania spoiwa silikonowego sieciowanego w systemie kondensacyjnym, znamienny tym, że spoiwo otrzymuje się poprzez zmieszanie proporcjonalnie 100 g składnika bazowego i 5 do 15 g, korzystnie 10 g czynnika sieciującego, przy czym składnik bazowy stanowi mieszanina składnika 1 i 2, który otrzymuje się poprzez wymieszanie korzystnie 250 g składnika 1, który stanowi 150 - 300 g, korzystnie 220 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 2000 mPa*s, z terminalnymi grupami hydroksylowymi, z 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniacza, wygrzane w temperaturze 105 - 165°C, korzystnie 120°C, przez dwie godziny pod obniżonym ciśnieniem, z 90 do 150 g, korzystnie 100 g składnika 2, który stanowi 70 - 87 g liniowego polidimetylosiloksanu o lepkości 10000 mPa*s w 25°C z terminalnymi grupami hydroksylowymi, 10 - 40 g, korzystnie 30 g napełniaczy oraz 2 - 10 g, korzystnie 5 g heksametylodisilazanu i 0,5 - 5 g wody, podgrzane do temperatury 120 - 200 korzystnie 155°C i w tej temperaturze mieszane przez dwie godziny, a następnie tak przygotowaną mieszaninę po ujednorodnieniu miesza się z 330 - 350 g polidimetylosiloksanu z terminalnymi grupami hydroksylowymi o lepkości 200 mPa*s i 66 - 70 g, korzystnie 70 g promotora adhezji jakim jest tetraetoksysilan, oraz ewentualnie 0,01 - 127 g uniepalniaczy, po czym całość miesza się z czynnikiem sieciującym, który składa się z mieszaniny 77 - 90 g acetoksysilanów z dodatkiem 0,1 - 0,5%, korzystnie 0,2% związku cynoorganicznego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393427A PL214979B1 (pl) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym oraz sposób jego otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393427A PL214979B1 (pl) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym oraz sposób jego otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL393427A1 PL393427A1 (pl) | 2012-07-02 |
| PL214979B1 true PL214979B1 (pl) | 2013-10-31 |
Family
ID=46453816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL393427A PL214979B1 (pl) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym oraz sposób jego otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214979B1 (pl) |
-
2010
- 2010-12-27 PL PL393427A patent/PL214979B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL393427A1 (pl) | 2012-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11807782B2 (en) | Fire retardant-treated wood products with durable coating protection | |
| CA2574948C (en) | Agent for providing substrates based on cellulose and/or starch with water-repellent and simultaneously antifungal, antibacterial, insect-repellent and antialgal properties | |
| US8808869B2 (en) | Treatment agent for use in lignocellulose material | |
| CN103338904B (zh) | 对环境友好的木材处理工艺 | |
| Kim | The reduction of indoor air pollutant from wood-based composite by adding pozzolan for building materials | |
| KR101438457B1 (ko) | 목재용 수용성 방염조성물과 방염처리방법 | |
| CA2501053C (en) | Method for improving the surface hardness of a wooden body using an aqueous solution of an impregnating agent | |
| AU2006219949B2 (en) | Method for producing wood-base materials | |
| JP5468924B2 (ja) | 改質木材の製造方法 | |
| PT2049598E (pt) | Utilização de materiais de madeira contendo poliamina para a redução do teor de formaldeído no ar ambiente | |
| CN103817755A (zh) | 一种防腐阻燃原木的制备方法 | |
| KR101350975B1 (ko) | 방염 조성물 | |
| JPS6211792A (ja) | 難燃剤及び難燃木質物 | |
| PL214979B1 (pl) | Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie kondensacyjnym oraz sposób jego otrzymywania | |
| JP7792531B2 (ja) | 高濃度のホウ素及びフェノール樹脂の化合物を用いた木材及び木質材料用難燃剤組成物、これを用いた難燃木材又は難燃木質材料、並びにその製造方法 | |
| PL215086B1 (pl) | Spoiwo silikonowe sieciowane w systemie addycyjnym oraz sposób jego otrzymywania | |
| EP1937448A1 (de) | Formaldehydarmes lignocellulosematerial und verfahren zu dessen herstellung | |
| Aniza et al. | Evaluation of Biomass Softwood Composites: Structural Features and Functional Properties of Advanced Engineered Wood | |
| KR20220031864A (ko) | 난연성 단열 라미네이트 | |
| Pries | Treatment of solid wood with silanes, polydimethylsiloxanes and silica sols | |
| Li et al. | Comparative study of organic and inorganic modification of Chinese fir wood based on the respiratory impregnation method | |
| Chow et al. | Effects of a cold-dip treatment on natural durability of wood-base building materials against decay and dimensional change | |
| KR102784514B1 (ko) | 난연액 조성물 및 이를 이용하여 제조된 난연 섬유 합판 | |
| US20250025913A1 (en) | Performance improvement of cement-coated wood products with interface binding agents | |
| JP2001001306A (ja) | 改質木材の製造方法 |