Dodatki ognioochronne w polioctanowinylowych klejach do drewna
PBN-AR
Instytucja
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie)
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
PL
Czasopismo
Materiały Ceramiczne
ISSN
1505-1269
EISSN
Wydawca
Polskie Towarzystwo Ceramiczne, Kraków
DOI
Rok publikacji
2016
Numer zeszytu
4
Strony od-do
329--334
Numer tomu
68
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
0.42
Słowa kluczowe
EN
viscosity
wood
tensile strength
polyvinyl acetate adhesive
ceramic fire retardants
PL
lepkość
drewno
wytrzymałość na zrywanie
kleje polioctanowinylowe
ceramiczne opóźniacze palenia
Streszczenia
Język
EN
Treść
Preliminary results of research on the development of a recipe of wood adhesive with selected ceramic additives aimed at improving its fireproof properties are presented. A basic medium was dispersion with pH in the range 3-5 based on polyvinyl acetate, to which various fire retardants such as silica, aqueous solutions of sodium and lithium silicates, urea and aluminum chloride were introduced. Their task is to help, among other things, to create a thermally insulating charred layer, to reduce the flammability of laminated wood, or to produce radicals which inhibit the combustion process. Such prepared mixtures were tested towards its rheological (viscosity measurements in different temperatures), thermal (TG/DTA analysis) and strength (tensile strength) properties. It was noticed that the best miscibility characterizes the adhesive mixtures with aqueous solutions of lithium and sodium silicates with molar modulus 3.2 and 4.5, respectively, and pH = 11. Addition of sodium and lithium silicates, as well as addition of silica, increased viscosity of the tested mixtures at room temperature from about 3000 mPa∙s up to 14 000 mPa∙s, while the presence of salt and urea did not cause major changes. An increase in temperature caused a decrease in viscosity. Only in the case of the D2 adhesive with 15 wt% of urea the viscosity of the mixture remained stable up to 60 ºC. The results of thermal analysis showed that the total change in weight of the tested samples were greater than 90%, and the maximum loss in mass was in the temperature range of 300-350 ºC (approx. 60% of total weight). The additives did not significantly affect the weight loss, but shifted the characteristic temperatures to higher values. The carried out tensile strength tests revealed that the applied fire retardants did not significantly impair the strength parameters of adhesive joints, and in some cases even improved them. A maximum extension stress for pure glue was 6.34 MPa, and for other tested mixtures it fell within the range of 6.17-6.87 MPa. Only for D2 adhesive with 15 wt% of aluminum chloride this value was significantly lower (5.18 MPa).
Język
PL
Treść
W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań dotyczące opracowania receptury kleju do drewna z wybranymi dodatkami ceramicznymi mającymi na celu poprawę właściwości ognioochronnych takich spoin. Medium podstawowym była dyspersja na bazie polioctanu winylu o pH mieszczącym się w zakresie 3-5, do której wprowadzano różne opóźniacze palenia, takie jak krzemionka, wodne roztwory krzemianów sodu i litu, mocznik oraz chlorek glinu, których zadaniem jest m.in. wspomożenie tworzenia zwęglonej warstwy izolującej termicznie, zmniejszenie palności klejonego drewna czy tworzenie rodników hamujących proces palenia. Wybrane mieszaniny scharakteryzowano pod kątem ich właściwości reologicznych (pomiar lepkości w różnych temperaturach), termicznych (analiza TG/DTA) oraz wytrzymałościowych (wytrzymałość na zrywanie). Najlepszą mieszalnością cechowały się wodne roztwory krzemianów sodu i litu, odpowiednio o module molowym 3,2 oraz 4,5 i pH=11. Dodatek krzemianów sodu i litu oraz krzemionki powodował wzrost lepkości mieszanin w temperaturze pokojowej z około 3000 mPa∙s do nawet 14000 mPa∙s, natomiast obecność soli i mocznika nie wprowadzała większych zmian. Wraz ze wzrostem temperatury lepkość badanych mieszanin malała. Jedynie w przypadku próbki kleju D2 z dodatkiem 15% wag. mocznika lepkość mieszaniny pozostawała stabilna aż do 60 ºC. Wyniki analizy termicznej wykazały, że całkowita zmiana masy badanych próbek wynosi powyżej 90%, a największa ubytek masy występuję w zakresie temperatur 300-350 ºC (ok. 60% całkowitej masy). Badane dodatki nie wpływały znacznie na zmniejszenie ubytku masy, ale powodowały przesunięcie charakterystycznych temperatur w stronę wyższych wartości. Przeprowadzone badania wytrzymałościowe na zrywanie wykazały, że zastosowane opóźniacze palenia nie pogarszają znacząco parametrów wytrzymałościowych spoin klejowych, a w niektórych przypadkach nawet je poprawiają. Maksymalne naprężenie rozciągające dla czystego kleju wynosiło 6,34 MPa, natomiast dla badanych mieszanin mieściło się ono w zakresie 6,17-6,87 MPa. Jedynie dla mieszaniny kleju D2 z dodatkiem 15% wag. chlorku glinu wartość ta była znacznie niższa (5,18 MPa).
Cechy publikacji
original article
peer-reviewed
Inne
System-identifier
idp:104208