Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Мочевина-формальдегид ( UF ), также известный как мочевина-метаналь , названный так из-за общего пути синтеза и общей структуры [1], представляет собой непрозрачную термореактивную смолу или полимер . Производится из мочевины и формальдегида . Эти смолы используются в клеев , покрытий, ДСП , средней плотности из фибрового картона (МДФ), и формованные объектов.

UF и родственные аминосмолы представляют собой класс термореактивных смол, 80% которых составляют карбамидоформальдегидные смолы, производимые во всем мире. Примеры использования аминосмол включают в себя автомобильные шины для улучшения сцепления резины с кордом, бумагу для повышения прочности на разрыв, формование электрических устройств, крышек банок и т. Д. [2]

Свойства [ править ]

Характеристики карбамидоформальдегидной смолы включают высокую прочность на разрыв , модуль упругости , высокую температуру теплового деформирования, низкое водопоглощение, усадку формы, высокую твердость поверхности, удлинение при разрыве и объемное сопротивление. Он имеет показатель преломления 1,55. [3]

Химическая структура [ править ]

Химическая структура UF-полимера состоит из повторяющихся звеньев [(O) CNHCH 2 NH] n . Напротив, меламиноформальдегидные смолы содержат повторяющиеся звенья NCH 2 OCH 2 N. В зависимости от условий полимеризации может произойти некоторое разветвление. На ранних стадиях реакции формальдегида и мочевины образуется бис (гидроксиметил) мочевина .

Две стадии образования карбамидоформальдегидной смолы

Производство [ править ]

Ежегодно производится около 20 миллионов метрических тонн UF. Затем более 70% этой продукции используется в лесной промышленности для склеивания ДСП, МДФ, фанеры из твердых пород дерева и ламината.

Общее использование [ править ]

Ассортимент изделий из УФ

Мочевина-формальдегид широко распространен. Примеры включают в себя декоративный ламинат, текстиль, бумагу, формы для формовочного песка, устойчивые к складкам ткани , хлопковые смеси, вискозу , вельвет и т. Д. Он также используется в качестве клея для дерева. УФ обычно использовался при производстве кожухов для электрических приборов (например, настольных ламп). Пену использовали в фильмах в качестве искусственного снега.

Использование в сельском хозяйстве [ править ]

УФ также используется в сельском хозяйстве как источник азота с медленным выделением . Скорость его разложения на CO
2и NH
3определяется действием микробов, встречающихся в природе в большинстве почв. [4] Активность этих микробов и скорость выделения аммиака зависят от температуры. Оптимальная температура для активности микробов составляет около 70–90 ° F (21–32 ° C). [5]

Пенная изоляция [ править ]

Изоляция карбамидоформальдегидная

Изоляция из мочевино-формальдегидной пены (UFFI) относится к 1930-м годам и представляет собой синтетический утеплитель с показателями Rоколо 5,0 на дюйм. UFFI - это пена, похожая на крем для бритья, которую легко вводить в стены. Он изготавливается с использованием насосного агрегата и шланга со смесительным пистолетом для смешивания пенообразователя, смолы и сжатого воздуха. Полностью вспененная пена закачивается в участки, нуждающиеся в утеплении. Он становится твердым в течение нескольких минут, но излечивается в течение недели. UFFI обычно встречается в домах, построенных до 1970-х годов, часто в подвалах, подвалах, чердаках и недостроенных чердаках. Визуально это похоже на сочащуюся затвердевшую жидкость. Со временем он имеет тенденцию меняться по оттенкам ириски, но новый UFFI имеет светло-желтый цвет. Ранние формы UFFI имели тенденцию к значительному сокращению. Современная УФ-изоляция с обновленными катализаторами и технологией вспенивания снизила усадку до минимального уровня (от 2 до 4%). Пена при высыхании приобретает тусклый матовый цвет без блеска.В застывшем состоянии он часто имеет сухую и рассыпчатую текстуру.

Проблемы со здоровьем [ править ]

Последствия для здоровья возникают, когда материалы и продукты на основе УФ выделяют в воздух формальдегид. Как правило, формальдегид не оказывает никакого воздействия на здоровье при концентрации в воздухе ниже 1,0 ppm. Раздражение дыхательных путей и другие последствия для здоровья и даже повышение риска рака начинаются, когда концентрация в воздухе превышает 3,0–5,0 ppm. Это вызывает слезотечение, раздражение носа, хрипы и кашель, утомляемость, кожную сыпь, тяжелые аллергические реакции, жжение в глазах и горле, тошноту и затрудненное дыхание у некоторых людей (обычно> 1,0 ppm). [6] [7] Жители домов с УФ-изоляцией и повышенным уровнем формальдегида испытывали такие системные симптомы, как головная боль, недомогание, бессонница, анорексия и потеря либидо. [ необходима цитата ]Раздражение слизистых оболочек (особенно глаз, носа и горла) было частым симптомом со стороны верхних дыхательных путей, связанным с воздействием формальдегида. Однако по сравнению с контрольными группами частота симптомов не превышала контрольных, за исключением хрипов, затрудненного дыхания и жжения на коже. Контролируемые исследования показали, что толерантность к запаху формальдегида и раздражающим эффектам может возникнуть при длительном воздействии. [ необходима цитата ]

История [ править ]

UF был впервые синтезирован в 1884 году Хёльцером, который работал с Бернхардом Толленсом . [8] В 1919 году Ханс Джон (1891–1942) из ​​Праги, Чехословакия, получил первый патент на УФ-смолу. [9]

Формальдегид мочевины был предметом судебного решения Европейского суда (ныне CJEU) от 5 февраля 1963 года, дело 26–62 Van Gend & Loos против Управления внутренних доходов Нидерландов . [10]

См. Также [ править ]

  • Древесноволокнистая плита средней плотности § Меры безопасности
  • Фенолформальдегидная смола

Ссылки [ править ]

  1. ^ Использование формальдегида
  2. ^ Х. Дейм, Г. Маттиас, Р. А. Вагнер (2012). «Амино-смолы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a02_115.pub2 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  3. ^ Брэди, Джордж S .; Clauser, Henry R .; Ваккари, А. Джон (1997). Справочник по материалам (14-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-007084-4.
  4. ^ Hayatsu, М (2014). «Новая функция азотных удобрений с контролируемым высвобождением» . Микробы и окружающая среда . 29 (2): 121–2. DOI : 10.1264 / jsme2.me2902rh . PMC 4103517 . PMID 25047661 .  
  5. ^ Пиетикяйнен, Жанна; Петтерссон, Мари; Боат, Эрланд (1 марта 2005 г.). «Сравнение влияния температуры на дыхание почвы и скорость роста бактерий и грибов» . FEMS Microbiology Ecology . 52 (1): 49–58. DOI : 10.1016 / j.femsec.2004.10.002 . ISSN 0168-6496 . PMID 16329892 .  
  6. ^ "Пресс-релиз № 153" .
  7. ^ Krief, P .; Coutrot, D .; Консо, Ф. (2008). «Профессионально-токсикологический риск, связанный с воздействием древесной пыли МДФ». Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement . 69 (5–6): 655–666. DOI : 10.1016 / j.admp.2008.09.007 .
  8. ^ См .:
    • Толленс Б. (1884 г.) «Ueber einige Derivate des Formaldehyds» (О некоторых производных формальдегида), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 17  : 653–659. На странице 659 Толленс мимоходом упоминает: «…, aus Harnstoff und Formaldehyd hat dagegen Dr. Hölzer ein festes, schwer lösliches Derivat erhalten». (… С другой стороны, из мочевины и формальдегида доктор Хёльцер получил твердое, почти нерастворимое производное.)
    • Б. Толленс (1896 г.) «Ueber den Methylen-Harnstoff» (О метиленмочевине), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , 29 (3): 2751–2752. Ни Хельцер, ни Толленс не осознавали, что мочевина и формальдегид полимеризуются.
    В 1896 году Карл Гольдшмидт исследовал реакцию дальше. Он также получил аморфный, почти нерастворимый осадок, но он не осознавал, что происходит полимеризация; он думал, что две молекулы мочевины соединяются с тремя молекулами формальдегида:
    • Гольдшмидт, Карл (1896) «Ueber die Einwirkung von Formaldehyd auf Harnstoff» (О действии формальдегида на мочевину), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 29 (3): 2438–2439.
    • Гольдшмидт, К. (1897) "Ueber die Einwirkung von Formaldehyd auf Harnstoff", Chemiker-Zeitung , 21 (46): 460.
    Гольдшмидт предположил, что реакцию можно использовать для измерения мочевины, поэтому в 1897 году Герман Томс (1859–1931) из Берлина исследовал реакцию дальше: Х. Томс (1897) «Über Harnstoffbestimmung mittelst Formaldehyds» (Об определении мочевины с помощью формальдегид), Berichte der Deutschen Pharmaceutischen Gesellschaft , 7  : 161–168. На странице 168 Томс предположил, что мочевина и формальдегид могут образовывать полимер: «( vielleicht auch ein Polymeres dieser Zusammensetzung )» (возможно, также полимер этого состава).
  9. ^ См .:
    • H. John "Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Formaldehyd und Harnstoff bzw. Thioharnstoff oder anderen Harnstoffderivaten" (Процесс производства продуктов конденсации из формальдегида и мочевины, или тиомочевины или других производных мочевины), патент Австрии, 9 октября 1951 г., 9 октября 1951 г.
    • Х. Джон, «Процесс производства продуктов конденсации формальдегида и карбамида или производных карбамида», Патент Великобритании 151 016, 16 января 1922 г.
    • Ханнс Джон, «Производство продукта конденсации альдегида, пригодного для технического использования», Патент США 1355834, 19 октября 1920 г.
  10. ↑ Ван Генд и Лоос против Налогового управления Нидерландов

Внешние ссылки [ править ]

  • Формальдегид мочевины (Историческое общество пластмасс)
  • История карбамидоформальдегида: Глава 1: Карл Мейер, карбамидоформальдегидные смолы (Рединг, Массачусетс: Addison-Wesley, 1979)
  • Изоляция из мочевино-формальдегидной пены ( Канадская ипотечная и жилищная корпорация )
  • Качество воздуха в помещении: формальдегид ( Агентство по охране окружающей среды США )
  • Формальдегид .... его безопасное использование в литейных цехах (UK Health and Safety Executive )
  • (Агентство по охране окружающей среды США)
  • (Программа оценки состояния окружающей среды и гигиены труда | Департамент общественного здравоохранения Коннектикута)
  • (Комиссия по безопасности потребительских товаров | Комиссия по безопасности потребительских товаров)
  • (Лаборатория лесных товаров: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США)
  • [Данки, М., «Мочевинно-формальдегидные (УФ) адгезивные смолы для дерева», Международный журнал адгезии и адгезивов, 1998 г. (18: 2)].
  • (Британская энциклопедия)
  • (PropEx.com)
  • (Департамент труда, безопасности и гигиены труда США (OSHA))