Фенолформальдегидные клеи характерны тем, что они обеспечивают образование наиболее прочных и водостойких клеевых соединений. Опыт промышленного применения фенольных клеев показывает, что древесина, склеенная этими клеями, приобретает способность хорошо переносить переменные воздействия влажности и температуры окружающей среды.
Эти смолы используют для изготовления фанеры повышенной водостойкости. Основными видами исходногосырья для получения фенольных смол являются фенол, крезол, фенольная фракция, ксиленол, суммарные фенолы и формальдегид.
В качестве катализаторов реакции применяют едкий натр, аммиачную воду, гексаметилентетрамин, гидрат окиси бария, керосиновый контакт (контакт Петрова). Для стабилизации фенольных смол используют этиловый спирт, диэтиленгликоль, ацетон.
Закономерности процесса поликонденсации фенола с формальдегидом. Фенолформальдегидные смолы образуются при взаимодействии фенола или его производных с формальдегидом в присутствии катализатора. В зависимости от условий реакции могут быть получены два типа смол — термопластичные и термореактивные (или новолачные и резольные).
Отверждение резольных смол происходит при нагревании, а также при нормальной температуре, но с добавлением отвердителей. Процесс отверждения, являющийся завершающим этапом поликонденсации, протекает в три неразрывно связанные между собой стадии: начальная — А, промежуточная В и конечная — С. Смолу в стадии А называют резолом, в стадии В — резитолом и в стадии С — резитом. По мере отверждения и перехода в следующую стадию уменьшается растворимость и плавкость смолы и одновременно повышается ее твердость, прочность и стойкость к воздействию воды. Продолжительность перехода смолы из стадии А в стадию С характеризует время ее отверждения. Время отверждения фенолформальдегидных смол резольного типа зависит от типа смолы, содержания в ней свободного фенола, сухих веществ, стабилизаторов, температуры нагревания.
Фенолформальдегидные смолы резольного типа условно разделяют на две группы: смолы, отверждающиеся и склеивающие древесину при нагревании; смолы, отверждающиеся и склеивающие древесину при нормальной температуре, без нагревания (с добавлением в их состав отвердителей).
Соотношение фенола и формальдегида определяет многие другие свойства клеящих смол. С увеличением избытка формальдегида до определенных пределов по вышается вязкость готового продукта. Одновременно увеличивается время отверждения смолы. Важными параметрами процесса поликонденсации являются температура и продолжительность реакции.
Реакция протекает с выделением тепла, поэтому для поддержания требуемой температуры применяют охлаждение. По мере повышения температуры и увеличения времени реакции углубляется процесс поликонденсации.
Для многих фенолформальдегидных смол с целью повышения их концентрации процесс конденсации завершают частичным обезвоживанием продуктов реакции под вакуумом. Контролируют реакцию обычно по показателям вязкости либо по времени отверждения.
В процессе хранения даже при нормальной температуре клеящие фенолформальдегидные смолы претерпевают ряд изменений: постепенно повышается их вязкость, снижается плавкость и растворимость.
Процесс поликонденсации продолжается даже при обычных условиях. Поэтому готовые смолы рекомендуется хранить при температуре не выше 20°С.
