Mocznik-formaldehyd - Urea-formaldehyde

Mocznik-formaldehyd ( UF ), znany również jako mocznik-metanal , nazwany tak ze względu na wspólną ścieżkę syntezy i ogólną strukturę, jest nieprzezroczystą termoutwardzalną żywicą lub polimerem . Produkowany jest z mocznika i formaldehydu . Żywice te stosuje się w klejach , sklejki , płyty wiórowe , płyty pilśniowej o średniej gęstości (MDF), oraz formowanych przedmiotów.

Żywice UF i pokrewne żywice aminowe to klasa żywic termoutwardzalnych, z których żywice mocznikowo-formaldehydowe stanowią 80% produkowanych na całym świecie. Przykłady zastosowania żywic aminowych obejmują opony samochodowe w celu poprawy wiązania gumy z kordem opony, w papierze w celu poprawy wytrzymałości na rozdarcie, w formowaniu urządzeń elektrycznych, nakrętkach słoików itp.

Nieruchomości

Atrybuty żywicy mocznikowo-formaldehydowej obejmują wysoką wytrzymałość na rozciąganie , moduł sprężystości przy zginaniu , wysoką temperaturę odkształcenia cieplnego, niską absorpcję wody, skurcz formy, wysoką twardość powierzchni, wydłużenie przy zerwaniu i odporność na objętość. Posiada współczynnik załamania światła 1,55.

Struktura chemiczna

Struktura chemiczna polimeru UF składa [(O) CNHCH 2 NH] n powtarzających się jednostek. W przeciwieństwie do tego, żywice melaminowo-formaldehydowe, wyposażone NCH 2 OCH 2 powtarzających się jednostek N. W zależności od warunków polimeryzacji mogą wystąpić pewne rozgałęzienia. We wczesnych stadiach reakcji formaldehydu i mocznika powstaje bis(hydroksymetylo)mocznik .

Dwa etapy tworzenia żywicy mocznikowo-formaldehydowej

Produkcja

Rocznie produkuje się około 20 milionów ton UF. Ponad 70% tej produkcji jest następnie wykorzystywane przez przemysł produktów leśnych do klejenia płyt wiórowych, MDF, sklejki z twardego drewna i kleju do laminowania.

Ogólne zastosowania

Szereg przedmiotów wykonanych z UF

Mocznik-formaldehyd jest wszechobecny. Przykłady obejmują laminaty dekoracyjne, tekstylia, papier, formy z piasku odlewniczego, tkaniny odporne na zagniecenia , mieszanki bawełny, sztuczny jedwab , sztruks itp. Jest również stosowany jako klej do drewna. UF był powszechnie stosowany do produkcji obudów urządzeń elektrycznych (np. lamp biurkowych). Pianki były używane jako sztuczny śnieg w filmach.

Użytkowanie rolnicze

UF jest również wykorzystywana w rolnictwie jako wolno uwalniane źródło azotu . Jego szybkość rozkładu na CO
2i NH
3zależy od działania drobnoustrojów występujących naturalnie w większości gleb. Aktywność tych drobnoustrojów i szybkość uwalniania amoniaku zależy od temperatury. Optymalna temperatura dla aktywności drobnoustrojów wynosi około 70–90°F (21–32°C).

Izolacja piankowa

Izolacja mocznikowo-formaldehydowa

Izolacja z pianki mocznikowo-formaldehydowej (UFFI) pochodzi z lat 30. XX wieku i wyprodukowała syntetyczną izolację o wartościach R w pobliżu 5,0 na cal. UFFI to pianka, podobnie jak krem ​​do golenia, którą można łatwo wstrzykiwać lub wpompowywać w ściany. Wykonuje się go za pomocą zestawu pompowego i węża z pistoletem mieszającym do mieszania środka spieniającego, żywicy i sprężonego powietrza. W pełni ekspandowana pianka jest pompowana do obszarów wymagających izolacji. Staje się jędrny w ciągu kilku minut, ale utwardza ​​się w ciągu tygodnia. UFFI zwykle znajduje się w domach zbudowanych przed latami 70., często w piwnicach, przestrzeniach, strychach i niedokończonych strychach. Wizualnie wygląda jak sącząca się ciecz, która uległa stwardnieniu. Z biegiem czasu ma tendencję do zmieniania odcieni toffi, ale nowy UFFI ma jasnożółty kolor. Wczesne formy UFFI miały tendencję do znacznego kurczenia się. Nowoczesna izolacja UF z unowocześnionymi katalizatorami i technologią spieniania zmniejszyła skurcz do minimalnego poziomu (od 2 do 4%). Pianka wysycha matowym kolorem bez połysku. Po utwardzeniu często ma suchą i kruchą konsystencję.

Problemy zdrowotne

Skutki zdrowotne pojawiają się, gdy materiały i produkty na bazie UF uwalniają formaldehyd do powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, nie obserwuje się wpływu formaldehydu na zdrowie, gdy stężenie w powietrzu jest poniżej 1,0 ppm. Początek podrażnienia dróg oddechowych i innych skutków zdrowotnych, a nawet zwiększonego ryzyka raka, zaczyna się, gdy stężenie w powietrzu przekracza 3,0-5,0 ppm. Powoduje to łzawienie oczu, podrażnienie nosa, świszczący oddech i kaszel, zmęczenie, wysypkę skórną, ciężkie reakcje alergiczne, pieczenie w oczach i gardle, nudności i trudności w oddychaniu u niektórych ludzi (zwykle > 1,0 ppm). Mieszkańcy domów izolowanych UFFI z podwyższonym poziomem formaldehydu doświadczali objawów ogólnoustrojowych, takich jak ból głowy, złe samopoczucie, bezsenność, anoreksja i utrata libido. Podrażnienie błon śluzowych (szczególnie oczu, nosa i gardła) było częstym objawem górnych dróg oddechowych związanym z ekspozycją na formaldehyd. Jednak w porównaniu z grupami kontrolnymi częstość objawów nie przekraczała grupy kontrolnej, z wyjątkiem świszczącego oddechu, trudności w oddychaniu i pieczenia skóry. Kontrolowane badania sugerują, że tolerancja na zapach formaldehydu i działanie drażniące może wystąpić przy dłuższej ekspozycji.

Historia

UF został po raz pierwszy zsyntetyzowany w 1884 roku przez Hölzera, który pracował z Bernhardem Tollensem . W 1919 roku Hanns John (1891-1942) z Pragi w Czechosłowacji uzyskał pierwszy patent na żywicę UF.

Mocznik-formaldehyd był przedmiotem orzeczenia Europejskiego Trybunału Sprawiedliwości (obecnie TSUE) z dnia 5 lutego 1963 r., sprawa 26-62 Van Gend & Loos przeciwko Netherlands Inland Revenue Administration .

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki