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 ]
Свойства карбамидоформальдегидной смолы включают высокую прочность на разрыв , модуль упругости при изгибе , высокую температуру термической деформации, 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 .
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 ]
Мочевина-формальдегид широко распространен. Примеры включают в себя декоративные ламинаты, текстиль, бумагу, формы для формовочного песка, ткани , устойчивые к складкам , хлопчатобумажные смеси, вискозу , вельвет и т. Д. Он также используется в качестве столярного клея. УФ обычно использовался при производстве кожухов для электроприборов (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 высвобождением . 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 из мочевино-формальдегидной пены (UFFI) относится к 1930-м годам и представляет собой синтетический утеплитель с R-значениями.около 5,0 на дюйм. UFFI - это пена, похожая на крем для бритья, которую легко вводить или закачивать в стены. Он производится с помощью 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, на чердаках и в 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 затвердевшем 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 вредного воздействия на здоровье при концентрации в воздухе ниже 1,0 ppm. Раздражение дыхательных путей и другие последствия для здоровья и даже повышенный риск рака начинаются, когда концентрация в воздухе превышает 3,0–5,0 частей на миллион. Это вызывает слезотечение, раздражение носа, хрипы и кашель, усталость, 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 системные симптомы, такие 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 ощущения 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 Ван Генд и Лоос против Управления внутренних доходов Нидерландов . [10]
См. Также [ править ]
- Древесноволокнистая плита средней плотности § Меры безопасности
- Фенолформальдегидная смола
Ссылки [ править ]
- ^ Использование формальдегида
- ^ H. Deim, Г. Matthias, Р. Вагнера (2012). «Амино-смолы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a02_115.pub2 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
- ^ 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.
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ "Пресс-релиз № 153" .
- ^ 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 .
- ^ См .:
- Толленс Б. (1884) «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) "Ueber den Methylen-Harnstoff" (О метиленмочевине), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , 29 (3): 2751–2752. Ни Хёльцер, ни Толленс не осознавали, что мочевина и формальдегид полимеризуются.
- Гольдшмидт, Карл (1896) «Ueber die Einwirkung von Formaldehyd auf Harnstoff» (О влиянии 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.
- ^ 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, тиомочевины или других производных мочевины), патент Австрии, 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.
- ↑ Van Gend & Loos v Нидерландское налоговое управление
Внешние ссылки [ править ]
- Формальдегид мочевины (Историческое общество пластмасс)
- История карбамидоформальдегида: Глава 1: Карл Мейер, карбамидоформальдегидные смолы (Ридинг, 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 ( Управление здравоохранения и безопасности Великобритании )
- (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. (18: 2)].
- (Британская энциклопедия)
- (PropEx.com)
- (Департамент труда, безопасности и гигиены труда США (OSHA))