Способ получения пенопластов на основе резольной фенолформальдегидной смолы

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАС- ТОВ НА ОСНОВЕ РЕЗОЛЬНОЙ ФЕНОЛФОР- МАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ в присутствиивспенивающего и отверждающего агентов и добавок целевого назначения, отличающийся тем, что, с целью повышения активности вспениваемой смолы, в нее вводят соединения ряда диоксидифенилметана в количестве 5-100 мае.ч., предпочтительно 30-80 мас.ч., на 100 вес.ч. резольной смолы в пересчете на сухие'продукты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„454821

4(sj) С 08 J.9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1438655/23-05 (22) 29.05.70 (46) 23.06.85. Бюл. Р 23 (72) В.А.Новак, Ю.С.Мурашов и В.Д.Валгин (53) 678.632(088.8) (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТОВ НА ОСНОВЕ РЕЗОЛЬНОЙ ФЕНОЛФОРМАПЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ в присутствии вспенивающего и отверждающего агентов и добавок целевого назначения, отличающийся тем, что, с целью повышения активности вспениваемой смолы, в нее вводят соединения ряда диоксидифенилметана в количестве 5-100 мас.ч., предпочтительно

30-80 мас.ч., на 100 вес.ч. резольной смолы в пересчете на сухие продукты.

454821

Изобретение относится к. способам получения пенопластов из фенольных смол резольного типа, Известен способ получения пенопластов на основе жидкой резольной смолы, вспениваемой и отверждаемой в присутствии кислотного катализатора

Сднако известным способом трудно получать пенопласт при низких температурах (5-15 С) формования пены и при использовании смолы для вспенивания по истечении 2-3 недель с момента ее изготовления.

Предлагается способ получения пенопластов на основе реэольной фенолформальдегидной смолы в присутствии вспенивающего и отверждающего агентов и добавок целевого назначения, отличающий ся тем, что, с целью повышения активности вспениваемой смолы, в нее вводят соединения ряда диоксидифенилметана в количестве 5-100 мас.ч., предпочтительно 30-80 мас.ч., на 100 мас.ч. резольной смолы, в пересчете на сухие продукты.

Полученные предлагаемым способом пенопласты не уступают по своим показателям пенопластам, полученным известными способами.

Предлагаемый пенопласт получают смешением трех основных компонентов:

Жидкой фенолформальдегидной смолы резольного типа (компонент 1).

Соединений ряда дио1 сидифенилметана (компонент 2).

Кислотного катализатора отверждения (компонент 3).

Компонент 1 изготавливают любым известным способом: путем конденсации избытка (молярного) формальдегида с фенолом при рН выше 5,5.

Предпочтительно применять жидкую, резольную смолу, представляющую собой продукт конденсации 1,5 моль формальдегида и 1 моль фенола.

Компонент 2 представляет собой или чистые соединения или техническую смесь — новолачную смолу. Этот компонент можно применять в жидком или твердом состоянии.

Для упрощения технологии доэирования и смешения компонентов композиции:предпочтительно применять растворы дисперсии или эмульсии новолачных смол.

Количество активирующих соединений для конкретных условий получения пенопласта устанавливают, исходя из содержания метилольных групп в резольной смоле, а также в зависимости от температуры формования вспениваемой композиции.

Компонент 3 представляет собой любое соединение, способное энергично отверждать резольную смолу на холоду, например минеральные кислоты, 10 сульфоароматические кислоты, хлорное железо и т.д.

Предпочтительными кислотными отверждающими агентами при получении пенопластов по предлагаемому способу являются производные ряда диарилалканов, содержащие сульфогруппы в ароматических ядрах, например жидкие продукты конденсации арилсульфокислот с альдегидами и кетонами; жидкие продукты совместной конденсации ароматических сульфокисло т, формальде гида и ор ганиче ских азотсодержащих соединений.

Предпочтение указанным отверждающим агентам отдают на том основании, что при их применении получают пенопласты с наиболее низкой по сравнению с другими известными катализаторами остаточной кислотностью. Количе тво отверждающего агента в кОм» позиции составляет 1-30Х от веса жидкой резольной смолы, считая на сухие продукты.

Для улучшения ячеистой структуры и снижения объемного веса получаемых,пенопластов целесообразно также вводить в состав вспенивающейся композиции неионогенные поверхностно-. активные вещества в количестве 0,140 10 мас.ч., предпочтительно 0,55 мас.ч., на 100 мас.ч. резольной смолы и вспенивающие агенты.

Из вспенивающих агентов предпочтительны легкокипящие (с т.кип. до

45 100 C) жидкости, например фреоны, которые вводят во вспенивающуюся композицию в количестве 1-30 мас.Х в зависимости от задаваемого объемного веса получаемых пенопластов.

Перечисленные компоненты после их смешения в.требуемой пропорции образуют жидкую смесь, которую помещают в форму, задающую размеры и конфигурацию будущего пенопласта или изделия из него. Вспенивание и

55 отверждение такой композиции осуществляется в течение нескольких минут.

454821

5,5

Образующийся пенопласт и изделия из него не дают технологической усадки и сохраняют свои геометрические размеры после извлечения их формы.

Получаемые по предлагаемому способу фенолформальдегидные пенопласты и изделия из них предназначены для теплохладоизоляции в строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений, теплотрасс, нефтеи газопроводов, а также в холодильной технике, вагоно- и судостроении и в ряде других областей.

Пример 1. Для получения пенопласта с объемным весом 81 кг/м вспенивают композицию, включающую, мас.ч.:

Резол 100

Фреон-113 2 5

Соляная кислота (36,4 вес.%)

ОП-7 (продукт обработки окисью этилена алкилфенолов) 2

Твердая измельченная новолачная .смола 20

Вспенивание и отверждение композиции нри 60-65 С завершается в течение 6 мин.

Пример 2. 100 мас.ч. резола вспенивают в присутствии 1 мас.ч. алюминиевого порошка марки ПАК-4, 4 мас.ч. ОП-7, 2,5 мас.ч. 85%-ной ортофосфорной кислоты, 12 мас.ч.

2,2 -диоксидифенилметана и

14,5 мас.ч. продукта совместной конденсации фенолсульфокислоты, дициандиамида и формальдегида.

Композицию, полученную в результате смешения этих компонентов, формуют при комнатной температуре. Через

5 мин получают пенопласт с объемным весом 54 кг/м . В отсутствие

2,2 -диоксидифенилметана пенопласт имеет объемный вес 101 кг/м .

Пример 3. Смешивают 250 г резольной смолы, 3 r фреона-11, 100 r 30%-ного водного раствора нафталинсульфокислоты и 125 r жидкой новолачной смолы. Через 5,5 мин композиция вспенивается с образованием пенопласта с объемным весом

85 кг/м .

В аналогичных условиях при переработке вспенивающейся композиции в отсутствие новолачной смолы получают пенопласт с объемным весом око5 ло 130 кг/M .

Жидкую новолачную смолу, применяемую в этом примере и в примерах 4-14, получают следующим образом. Конденсируют 1 моль фенола с 0,6 моль форц:мальдегида, взятого в виде 37%-ного водного раствора, при рН 1,8 (катализатор — соляная кислота) и 98100 С до полного связывания формальдегида. Полученный реакционный продукт охлаждают, отделяя водный слой декантацией, и отбирают жидкую новолачную смолу темновишневого цвета с вязкостью порядка 6000 сПз.

Пример 4. Смесь, образующуюся в результате смешения 100 мас.ч. жидкого резола, 28,5 мас.ч. жидкой новолачной смолы, 10 мас.ч. п -òoëóолсульфокислоты, 2 мас. ч. ОЛ-7 и 6 мас. ч. фреона-113, вспенивают в металлической форме размером

2х1х0,12 м при комнатной температуре. Через 5 мин из формы извлекают строительную панель (2х1х0, 12 м), имеющую средний объемный вес

45 кг/м . Без введения жидкой новолачной смолы получают в аналогичных условиях панель с объемным весом

94 кг/м .

Пример ы 5-1 4. Техника сме35 шения компонентов и последующего формования полученной смеси в этих опытах аналогична описанной в предшествующих примерах. В качестве отверждающего агента применяют кислотный продукт конденсации фенолсульфокислоты, мочевины и формальдегида (ВАГ-З), в который введен фреон-113 в количестве 2,5% от веса резольной смолы. Рецептуры, парамет4 ры вспенивания и характеристики пенопластов приведены в табл. 1.

Пример 15. Возможность вспенивания жидкой резольной смолы при

5-20 С и в условиях интенсивного теплосъема.

В табл. 2 приведены параметры вспенивания и показатели пенопласта в условиях интенсивного теплосъема, 454821

Таблица1

0m т

Показатели

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Рецептура, мас.ч.

Ре з ол

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

0 10 20 40 60 80 100 50 0 50

Новолачная смола

Смесь отверждающего агента с фреоHOM-113 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 17,5 12,5 12,5

П араме тры в с пе нивания

Индукционный период, с 450 330 300 270 265 260 265 360 817 600

Кратность вспенивания

9,5 12,5 16,5 21 23 25 24 23 7* 18

Свойства пено130 — 120 110 100 90 100 — 150 120

Кислотное число пенопласта из водного экстракта, мг КОН/г 13 8 11,1 9,8 7,7 6,8 6,5 6,3 5,3 5,0 2,7

"Усадка.

Таблица 2

Вспенивание пенопласта

Показатели при интенсивном теплосъеме при температуре окружающей среды, 20 С

20 толщина стенки стальной формы

20 мм

10 мм

Компоне н ты, мас. ч.

Резольная смола 100

100 100 100 100 100

Новолачная смола 0

0 60 0 60

Продукт ВАГ-3

10 25

25 20 20 пласта

Объемный вес,,(з

Температура окружающей среды (для сравнения), OC

100 100

0 60

20 20

454821

Продолжение табл.2

Показ этели

Вспенивание пенопласте при интенсивном теплосъеие нри температуре окружающей среды, 20 С толщина стенки стальной фор

20. им

10 мм

305 610

350 135

280

250 210

Кратность вспенивания

36 49

Отсутствует

21 42

38 18 40 ф " о Отсутст- 3

Ф Ж вует

gl Ф

E 1 о ц

&» ф

W Х о о

2 Отсутствуетт

Отсутствует

Усадка, 7.

81 48

53 88 53

43

Кислотное число водного зкстракта из. пенопласта, мг KQH/г

Составитель

Редактор П.Горькова Техред М.Кузьма Корректор И.Эрдейи

Заказ 4494/2. Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Параметры вспенивания

Индуккционный период, с

Свойства пенопласта

Объемный вес, ./„з емпературе окружаве ей реды (ддн сравнения) оС