Feuchtebeständigkeit und Hydrolyseresistenz von Holz-zu-Holz-Bindungen in Spanplatten, hergestellt mit formaldehydarmen modifizierten Harnstoff-Formaldehydharzen unter Einsatz verschiedener Härtungsbeschleunigersysteme

Zusammenfassung

In Fortsetzung des ersten und zweiten Teils der Arbeit wurden einschichtige Kiefernholz-Spanplatten mit drei formaldehydarmen UF-Harzen (UF1, UF2, UF4) unter Zusatz von verschiedenen Härtungsbeschleunigersystemen (Ammoniumsulfat,-nitrat, Härterkombination Ammoniumsulfat mit Ameisensäure) hergestellt. Als Modizierungsmittel kamen Melamin-Formaldehydharz, Resorcin, Quebracho-Tannin und Diphenylmethan-Diisocyanat (PMDI) zur Anwendung. Die Untersuchungen führten zu folgenden Ergebnissen:

• 1. Die Anwendung des Härters Ammoniumnitrat bewirkte gegenüber Ammoniumsulfat und der Härterkombination höhere Festigkeits- und niedrigere Dickenquellungswerte der Spanplatten.

• 2. Das mit Melamin-Formaldehydharz modifizierte UF1 ergabgegenüber den anderen untersuchten modifizierten Harzen höhere Trocken-, Naß- und Wiedertrockenfestigkeiten der Spanplatten. Auch die Dickenquellungswerte dieser Spanplatten waren niedriger.

• 3. Das mit PMDI (im Vorsprühverfahren) modifizierte UF1 führte ebenfalls zu einer Verbesserung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Spanplatten (2. Stelle in der Rangfolge nach dem Melaminharz).

• 4. Die Modifizierung des UF1 mit Resorcin bewirkte unter den gewählten Bedingungen die niedrigste Formaldehydabgabe der damit erzeugten Spanplatten, allerdings verbunden mit negativen Auswirkungen auf die physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Platten.

• 5. Die Modifizierung des UF1 mit Quebracho-Tannin wirkte sich nachteilig auf alle Eigenschaften der Spanplatten aus.

• 6. Die Modifizierung der UF-Harze UF2 und UF4 während der Harzherstellung führte zu prinzipiell ähnlichen Eigenschaften der Spanplatten wie Modifizierungen durch Untermischen der Komponenten vor der Verarbeitung der Harze.

Abstract

In continuation of the work conducted in the first and second part of this series one-layer particleboards (pine wood) were made using three different low-emission UF-resins (UF1, UF2, UF4) and various amounts of different catalysts (ammonium sulfate, ammonium nitrate, a mixture of ammonium sulfate and formic acid). Melamine formaldehyde resin, resorcinol, quebracho-tannin and diphenylmethan diisocyanate (PMDI) were used as modifiers. The investigations led to the following results:

• 1. The use of ammonium nitrate as a catalyst led, compared with ammonium sulfate and the mixture from ammonium sulfate and formic acid, to higher mechanical properties and lower thickness swelling of the particleboards.

• 2. Particleboards bonded with resin UF1 modified with melamine formaldehyde resin showed, compared with the other investigated modifications, higher resistance in dry state, in the wet state and after water soaking and redrying of the particleboards. Also thickness swelling of these particleboards was lower.

• 3. Spraying PMDI prior to UF1 resin (preliminary spray method) improved the physico-mechanical properties of the particleboards (second place in the order of precedence after melamine resin).

• 4. Particleboards bonded with UF1 modified with resorcinol showed the lowest formaldehyde release, though this modification has a negative effect on the physico-mechanical properties of the boards.

• 5. Modification of UF1 with quebracho-tannin had an adverse effect on all properties of the particleboards.

• 6. Modification of the resins UF2 and UF4 during the condensation step of the resin led to similar effects on the properties of the particleboards as the modification by mixing modifier and resin prior to the application of the binder.