Химия и химические технологии/1.Пластмассы, полимерные и синтетические

ма­те­риалы, каучуки, резино-технические изделия, шины и их производство

 

Таженова Р.А., Медеубаева Б.З.

Восточно-Казахстанский государственный университет им.С.Аманжолова, Казахстан

Определение содержания летучих и нелетучих

веществ в клеях различных марок

 

Развитие химической промышленности, в частности, органического синтеза, привело к тому, что в природную среду попадает ежегодно 2 – 3 тысячи новых веществ, никогда прежде не существовавших в природе. Наибольшее распространение получили синтетические полимеры, в составе которых имеются токсичные летучие вещества. Развитие химии полимеров привело также к дальнейшим успехам в деле создания синтетических клеящих материалов.

В данный момент в быту и промышленности используют очень большое число различных клеев. При этом большинство из них выделяют в воздушную среду различные вещества, в том числе и токсичные для нашего организма.

В качестве анализируемых объектов были использованы следующие марки клеев: клей для мебели, спецклей марки 88 – НТ, клей «Спрут», клей резиновый марки А, клей Момент – Кристалл, клей эпоксидный универсальный ЭДП – 2.

В данных клеях были определены содержание нелетучих (смолы) и летучих веществ (органические растворители: ацетон, этилацетат, толуол, бензин и др.), содержание массовой доли хлора.

Сущность метода определения содержания нелетучих и летучих веществ заключается в определении массы остатка после высушивания испытуемого образца при различных температурах и различном времени выдержки. Выбор температур обусловлен температурами испарения различных органических растворителей, которые входят  в состав исследуемых клеев.

А сущность метода определения массовой доли хлора заключается в титровании раствора клея титрованным раствором нитрата серебра.

Клей для мебели, спецклей марки 88 – НТ, клей «Спрут» в качестве основного компонента содержат полихлоропреновый каучук, а в качестве добавок, наполнителей и растворителей: этилацетат, ацетон, толуол, бензин, мел, оксид кремния, резорцин и др. вещества.

Клей резиновый в качестве основного компонента содержит натуральный каучук, а растворителями являются нефрас и бензин.

В клее Момент основным компонентом является полиуретан, растворителями являются этилацетат и ацетон.

         В Эпоксидном клее ЭДП-2 основным составляющим являются эпоксидная смола, которая в своем составе содержит фенол и формальдегид.

При высыхании клея происходит улетучивание растворителей, которые выделяются в воздушную среду.

Из полученных экспериментальных данных видно, что содержание летучих и нелетучих веществ при комнатой температуре (250С) соответствует значениям ГОСТа 22456 – 77 (таблица 1).

Таблица 1 Содержание нелетучих и летучих веществ в клеях при комнатной температуре (25 °C)

Название клея

Содержание нелетучих веществ (практ.), %

Содержание нелетучих веществ (значение по

ГОСТу), %

Содержание летучих веществ (практ.), %

Содержание летучих веществ (значение по

ГОСТу), %

Клей для мебели

81,84

Более 25 – 30

18,16

Менее 25

Спецклей марки 88 – НТ

78,55

Более 25 – 30

21,45

Менее 25

Клей «Спрут»

84,97

Более 25 – 30

15,03

Менее 25

Клей Резиновый

марки А

77,45

Более 8 – 10

22,55

Менее 8

Клей Момент –

Кристалл

72,92

Более 10 – 20

27,08

Менее 10

 

Это означает, что данные клеи были получены без нарушения технологии производства, поэтому при использовании этих клеевых композиций не происходит выделение в воздушную среду токсичных веществ в концентрациях опасных для организма человека.

При повышении температуры (таблица 2) происходит увеличение выделения вредных веществ в воздух и, следовательно, повышаются их концентрации, что может привести к отрицательному влиянию на организмы людей. Эти соединения попадают в организм в основном через дыхательные пути. Вследствие этого могут возникать вначале незаметные и постепенно развивающиеся заболевания, первоначальные признаки которых (головная боль, снижение работоспособности, утомляемость, расстройство сна, сонливость, воспаление слизистых оболочек и др.) похожи на признаки других заболеваний и часто остаются без внимания. Так возникают предрасположения к инфекционным и другим заболеваниям (грипп, ангина, воспаление легких и др.). Также при избытке этих соединений может проявляться токсикомания, раздражение слизистых и дыхательных путей.

Таблица 2 Содержание нелетучих и летучих веществ в клеях при температуре 50 0С

Название клея

Содержание нелетучих веществ (практ.), %

Содержание летучих веществ (практ.), %

Клей для мебели

43,72

56,28

Спецклей марки 88 – НТ

37,46

62,54

Клей «Спрут»

50,17

49,83

Клей Резиновый

марки А

20,05

79,95

Клей Момент –

Кристалл

26,81

73,19

 

Массовая доля хлора в клее для мебели, клее «Спрут» и в спецклее марки 88-НТ соответствует значениям ГОСТов. А содержание хлора в клее резиновом и клее Момент-Кристалл не обнаружено, что подтверждается составом данных клеевых композиций по ТУ-2513-020-45539771-2000 (таблица 3).

Таблица 3 Общее содержание хлора в анализируемых марках клеев

Марка клея

Массовая доля хлора (практ.), %

Массовая доля хлора (значение по ГОСТу), %

Клей для мебели

0,041

Свыше 0,050

Спецклей марки 88-НТ

0,098

Спрут

0,029

ЭДП – 2

0,152

 

Таким образом, выявлено содержание в клееях вредных веществ. В процессе исследования сделаны следующие выводы:

1.     Содержание летучих и нелетучих веществ при комнатой температуре (25 0 С) соответствует значениям ГОСТа;

2.     При повышении температуры происходит увеличение выделения вредных веществ в воздух;

3.     Массовая доля хлора в клее для мебели и клее «Спрут» составила в % 0,041 и 0,029 соответственно. Данные значения не соответствуют  ГОСТу 22457 – 90.

4.     Массовая доля хлора в спецклее марки 88 – НТ соответствует ГОСТу.

Проведя анализ литературных источников выяснили, что превышение летучих веществ и массовой доли хлора могут вызвать тяжелые изменения в легких, печени, почках и центральной нервной системе; оказать раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки. Хлор ядовит, а также является активным разрушителем озонового щита Земли.

Поэтому считаем, что в настоящее время  необходимо использовать природные или водно-дисперсионные клеи.

Литература: 

1.     Кардашов Д. А. Синтетические клеи / Д. А. Кардашов.- М.: Химия, 1976.
2.     Кардашов Д. А. Клеи и герметики / Д. А. Кардашов.- М.: Химия, 1978. 
3.     Мовсисян Г. В. Справочник по клеям / Г. В. Мовсисян.-  Л.: Химия, 1980. 
4.     ГОСТ 22456-77 «Метод определения содержания нелетучих и летучих веществ в смолах и композициях»
5.     ТУ 2513-020-45539771-2000 «Клей резиновый марки А»