Композиция для карбамидного пенопласта


 


Владельцы патента RU 2411267:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)

Изобретение относится к полимерным композициям для предохранения грунтов, карьеров сырьевых материалов, хранящихся на открытых складах, от сезонного промерзания. Композиция для карбамидного пенопласта содержит карбамидоформальдегидную смолу, пенообразователь, отвердитель (ортофосфорная кислота), воду. Дополнительно она включает экстракты коры хвойных пород, органоминеральный модификатор (зола-унос) при следующем соотношении компонентов мас.%: карбамидоформальдегидная смола 23-25; пенообразователь 5-8; отвердитель (ортофосфорная кислота) 10-12; экстракты коры хвойных пород 9-14; органоминеральный модификатор 7-20; вода остальное. Достигается снижение токсичности, уменьшение степени горючести и повышение прочности карбамидного пенопласта из предлагаемой композиции. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к полимерным композициям для предохранения грунтов, карьеров сырьевых материалов, хранящихся на открытых складах, от сезонного промерзания.

Известна композиция пенопласта, включающая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель (соляную кислоту) и отход производства синтетического каучука - серум (Патент SU №1807995, МПК С08J 9/06, С08L 61/24, опубл. 1993 г.).

Пенопласт, получаемый на основе этой композиции, обладает недостаточными физико-химическими и экологическими свойствами, высокой токсичностью и степенью горючестью, что не позволяет применять его в строительстве, так как высокое выделение свободного формальдегида (НСНО) как в процессе производства, так и при его эксплуатации ограничивается нормами ПДК.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является композиция для карбамидного пенопласта (Патент SU №1790582, МПК С08L 61/24, С08L 9/30, опубл. 1993 г.), включающая карбамидоформальдегидную смолу пенообразователь, отвердитель, хлоридсульфат-тиосульфат натрия и воду.

Пенопласт, полученный на основе этой композиции, имеет ряд существенных недостатков - высокая горючесть, воспламеняемость, недостаточная прочность, а также большой индекс токсичности 140-150%, при этом равномерная концентрация HCHJ содержания формальдегида в рабочей зоне превышает нормы ПДК.

Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение токсичности, уменьшение степени горючести и повышение прочности карбамидного пенопласта из предлагаемой композиции.

Поставленная задача для достижения технического результата решается тем, что композиция для карбамидного пенопласта, содержащая карбамидоформальдегидную смолу, пенообразователь, отвердитель - ортофосфорную кислоту 10% концентрации, воду, согласно изобретению она дополнительно содержит экстракты коры хвойных пород и органоминеральный модификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидная смола 23-25
Пенообразователь 5-8
Отвердитель 10-12
Экстракты коры хвойных пород 9-14
Органоминеральный модификатор 7-20
Вода остальное

В карбамидоформальдегидной смоле массовая доля свободного формальдегида не превышает 0,15%, экстракты коры хвойных пород содержат танниды и полифенолы, в качестве пенообразователя использована альфобензосульфанокислота или сульфанол, в качестве органоминерального модификатора использована зола-унос, полученная от сжигания углей, содержащая оксиды железа, алюминия, кальция, магния.

Введение в состав композиции золы-уноса, получаемой от сжигания углей в качестве органоминерального модификатора, повышает прочность, так как она содержит оксид железа от 6,0 до 14,0%, оксид алюминия от 4,0 до 10,0%, оксид кальция от 20,0 до 35,0%, оксид магния от 3,0 до 6,0%, а введение на стадии изготовления в эмульсионный раствор экстрактов коры хвойных пород, содержащих танниды и полифенолы, понижает токсичность и горючесть карбамидного пенопласта за счет химического взаимодействия формальдегида с полифенолами.

Пример 1

Одновременно подготавливают два раствора.

Путем механического перемешивания 23 мас.% карбамидоформальдегидной малотоксичной смолы (КФМТ-15), 9 мас.%, экстракта коры хвойных пород и 7 мас.% органоминерального модификатора - золы-уноса, получаемого, например, от сжигания углей месторождения КАТЭК, полученный эмульсионный раствор (смоляной эмульсии) после перемешивания дополнительно обрабатывают в течение 8 мин озоном. При этом отдельно готовят раствор пенообразователя, в качестве которого использована 5 мас.% альфобензосульфанокислота и 10 мас.%. ортофосфорной кислоты 10% концентрации (отвердитель), вода остальное, затем дополнительно его подогревают до температуры 40÷50°С и перемешивают до полной гомогенизации и стабильности. В образующуюся пену методом вспрыскивания подают раствор смоляной эмульсии, при этом происходит химический процесс поликонденсации - процесс частичного отверждения. Частично отвержденная гелеобразная полимерная масса пены подается по пенопроводу, увеличиваясь в объеме с кратностью 30-45 об. ед., масса заливается на подготавливаемую к утеплению поверхность грунта, где она в течение ориентировочно 25÷40 мин превращается в пенопласт.

Пример 2

Получение композиции осуществляют аналогично примеру 1, при смешивании 24 мас.% карбамидоформальдегидной смолы марки КФМТ-15, 12 мас.% экстракта коры хвойных пород и 14 мас.% органоминерального модификатора (золы-уноса). При этом раствор пенообразователя содержит 6 мас.% альфобензосульфанокислоты и 11 мас.%. отвердителя (10% ортофосфорная кислота), вода остальное.

Пример 3

Получение композиции осуществляют аналогично примеру 1, при смешивании 25 мас.% карбамидоформальдегидной смолы марки КФМТ-15, 14 мас.%. экстракта коры хвойных пород и 20 мас.%. органоминерального модификатора (золы-уноса). При этом пенообразователь содержит 8 мас.% поверхностно-активного вещества - альфобензосульфанокислоту и 12 мас.% отвердителя - ортофосфорной кислоты, вода остальное.

Рецептура композиции и результаты испытания предлагаемой композиции приведены в табл.1 и 2.

Таблица 1.
Компонент Содержание компонентов, мас. %
1 2 3
1 Карбамидоформальдегидная малотоксичная смола КФМТ-15 23 24 25
2 Пенообразователь, альфобензосульфанокислота 5 6 8
3 Отвердитель, ортофосфорная кислота 10% концентрации 10 11 12
4 Экстракты коры хвойных пород 9 12 14
5 Органоминеральный модификатор, зола-унос (отход производства) 7 14 20
6 Вода Остальное
Таблица 2.
Композиция Прочность на сжатие, МПа Степень горючести по СНиП 21-01-97 Степень воспламеняемости по СНиП 21-01-47
1 0,12 Г-2 В-2
2 0,15 Г-2 В-1
3 0,19 Г-1 В-1

Результаты испытаний (табл.1 и 2) композиции карбамидного пенопласта показывают влияние экстракта коры хвойных пород на экологические и токсилогические свойства пенопласта, а применение в составе композиции органоминерального модификатора (золы-унос) отхода производства ТЭС повышает огнестойкость пенопласта, одновременно снижая его степень горючести, воспламеняемости, а также повышает прочность пенопласта. Использование данной композиции экологически и экономически оправдано, так как в ней используются отходы производства ТЭС (зола-унос) и экстракт коры хвойных пород канифольного производства, что ставит ее в разряд промышленного применения и внедрения.

Полученный с широкими функционально-технологическими возможностями карбамидный пенопласт по данной композиции представляет мезапористый быстротвердеющий, прочный, термостойкий, экологически чистый поропласт с развитой ячеистой структурой, с низким коэффициентом теплопроводности λ=0,033-0,056 Вт/мК и степени горючести Г-1.

1. Композиция для карбамидного пенопласта, содержащая карбамидоформальдегидную смолу, пенообразователь, ортофосфорную кислоту и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит экстракт коры хвойных пород и золу-унос при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидная смола 23-25
Пенообразователь 5-8
Ортофосфорная кислота 10-12
Экстракт коры хвойных пород 9-14
Зола-унос 7-20
Вода Остальное

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в карбамидоформальдегидной смоле массовая доля свободного формальдегида не превышает 0,15%.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пенообразователя используют альфобензосульфанокислоту или сульфанол.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению абразивных изделий. .

Изобретение относится к получению клеев на основе карбамидоформальдегидных смол, используемых в деревообрабатывающей промышленности при изготовлении костроплит.

Изобретение относится к области производства панелей на основе воспроизводимого древесного материала, например, древесно-стружечных плит для внутренней отделки помещений, древесно-волокнистых плит средней плотности и фанеры.
Изобретение относится к области нейтрализации сероводорода в углеводородных и/или водных средах химическими реагентами-нейтрализаторами и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к композиционному материалу, используемому в строительстве. .
Изобретение относится к композиционному материалу, используемому в строительстве. .
Изобретение относится к способу получения карбамидоформальдегидного концентрата, применяемого в качестве сырья в производстве высококачественных малотоксичных смол, используемых для склеивания древесины, при получении ДСП, ДВП и МДФ класса эмиссии Е-1 по формальдегиду, а также как антислеживающей добавки к карбамиду.
Изобретение относится к составам композиционных материалов, используемых в строительстве. .
Изобретение относится к комозициям высокомолекулярных соединений для получения карбамидных пенопластов. .
Изобретение относится к тензочувствительному хрупкому покрытию для определения деформаций и напряжений в элементах нефтегазохимических аппаратов и трубопроводов.

Изобретение относится к сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционных изделий на основе пенопласта. .
Изобретение относится к области авиационной техники, машиностроению, а именно к упругоэластичным, теплостойким пеноматериалам на основе продуктов совмещения фенольных смол с эластомерами, не вызывающим коррозии цветных металлов (меди, серебра и их сплавов) при непосредственном контакте с ними и работоспособных до 150°С, что делает возможным их применение в качестве теплостойких, вибростойких материалов в радиотехнических деталях и изделиях, имеющих электрические контакты из цветных металлов и сплавов.
Изобретение относится к составам для получения теплоизоляционных материалов, в частности карбамидных пенопластов, и может найти применение в многослойных строительных конструкциях.

Изобретение относится к заполненному по меньшей мере частично бентонитом или другой сильно разбухающей глиной уплотняющему мату с каркасным и покровным полотнами, соединенными между собой посредством швов, причем разбухающая глина в виде порошка или гранулята размещена в слое пенопласта с открытыми ячейками, а также к способу получения уплотняющего мата.
Изобретение относится к химической промышленности, к области производства карбамидоформальдегидных смол, и может быть использовано для изготовления карбамидоформальдегидных пенопластов с низкой эмиссией формальдегида и улучшенными физико-механическими свойствами.

Изобретение относится к композиции вспенивающегося стирольного полимера в форме шариков, к способу ее приготовления, к материалам – вспененным шарикам и к формованным деталям из пенополистирола.

Изобретение относится к области получения высокомолекулярных соединений, а именно способу изготовления формованного наполненного вспененного изделия из химически сшитого сополимера этилена с винилацетатом - сэвилена, и может найти применение в производстве демпфирующих, амортизационных средств, изделий с высокой износостойкостью, в частности цельнолитых шин для колес тележек, колясок, подошв обуви и др.

Изобретение относится к способу получения вспененных термопластичных полиуретанов при помощи термически раздуваемых микросфер, а также к вспененным термопластичным полиуретанам и реационньм системам, используемым для получения вспененных термопластичных полиуретанов.

Изобретение относится к композициям для получения наполненных химически сшитых пенополиолефинов, которые могут быть использованы в качестве теплоизоляционных, демпфирующих, амортизационных материалов, в ортопедии, производстве плавсредств.
Изобретение относится к сложным сополиэфирам, которые применяют для получения гибких пенополиуретанов
Наверх