Модификация древесных смол
Процессы модификации несложны, но они открывают значительные возможности расширения применения древесных смол. Из этих продуктов наиболее известны смола древесная омыленная (СДО), лак древесно-смоляной (ЛДС), смола древесная холодного отверждения (СДХО) и лесохимическая добавка (ЛХД).
СДО — продукт омыления щелочью частично конденсированной (путем термообработки) отстойной смолы. Исходную смолу выдерживают 2 ч в реакторе с работающей мешалкой и паровой рубашкой при 105—110 °С. Затем выключают нагрев и по охлаждении смолы до 50—60 °С медленно добавляют равное по массе количество 20 %-ного раствора едкого натра, нагревают до 110 °С и перемешивают при этой температуре еще некоторое время до достижения практически полной растворимости в горячей воде.
СДО используется в строительном деле в качестве воздухововлекающей добавки (0,1—0,3 % от массы цемента) при приготовлении строительных растворов. С ней в бетон вводятся многочисленные мельчайшие воздушные пузырьки, что позволяет снизить расход цемента, улучшить удобоукладываемость бетонной смеси и сократить продолжительность формования изделий.
ЛДС — раствор окисленной древесной смолы, модифицированной формальдегидом. Для ее получения отстойную смолу окисляют кислородом воздуха при температуре 80—90 °С в течение 2 ч; общий расход воздуха 1000 м3/т смолы. Окисленную смолу конденсируют с формальдегидом в течение 3—4 ч без катализатора; количество формальдегида 0,3 моля на 1 моль содержащихся в смоле фенолов. В готовую смолу вводят (в виде водного раствора) отвердитель, например хромовый ангидрид, в количестве 4—5%. Наконец, для получения лака модифицированную смолу смешивают с равным количеством органического растворителя.
Применение ЛДС в составе противопригарных покрытий в литейном производстве улучшает качество поверхности стального литья и снижает трудоемкость очистки отливок.
С этой же целью может применяться отстойная смола, получаемая в топках-генераторах. Ее смешивают с органическим* растворителем и вводят в смесь огнеупорный наполнитель, например графит и отвердитель, содержащий окись кальция. Отверждение смолы происходит в результате экзотермической реакции компонентов смолы с окисью кальция.
СДХО — продукт окисления растворимой древесной смолы. Сырую растворимую смолу окисляют в кубе кислородом воздуха, одновременно отгоняя кислую воду. Воздух пропускают медленно, во избежание выброса содержимого куба. Конечная влажность окисленной смолы должна быть не выше 15%. В литейном производстве на основе СДХО получают холоднотвердеющую стержневую смесь, для чего в нее вводят непосредственно перед применением отвердитель—'Марганцевую* руду или хромовый ангидрид. Смесь малотоксичная и обеспечивает значительное улучшение условий труда в литейных цехах по сравнению с обычно применяемыми смесями на основе синтетических смол.
ЛХД — нейтрализованная растворимая смола. Растворимую смолу, упаренную до плотности 1230—1270 кг/м3, нейтрализуют в реакторе 40 %-ным водным раствором едкого натра до pH 10—12. В результате экзотермической реакции нейтрализации реакционная смесь разогревается. Ее температуру поддерживают в пределах 80—90 °С, изменяя скорость подачи щелочи. Затем добавляют свежеприготовленное известковое молоко (из расчета 2 % окиси кальция от смолы) и выдерживают горячую реакционную смесь при перемешивании в течение 1 ч. Готовый продукт содержит до 50 °/о воды. Его используют в строительном деле в качестве пластификатора гидробетонов.