Композиция для получения фенолформальдегидного пенопласта
Союз Советскии
Социалистические республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOhAY СВИДЕтИЛЬСтВУ (ii) 896010 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 19.12.80 (gI) 3221032/23-05 (5! )М. Кл.
С 08 7 Oi06
С 08 Ь 61/10 с присоединением заявки РЙ
Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и OTKpblTNk
Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1
Jl,àòà опубликования описания 1 0.01.82 (5Ç) УЙК 678. .632-405. 8 (088.8) Ф. А. 11!утов, Т. А. Данилова, В. В. Иванова и B. И. Васнленок т .
Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНОГО ПЕНОПЛАС А
Изобретение относится к композициям для получения легких полимерных материалов (пенопластов), используемых для изготовления строительных изделий и конструкцттй.
Среди многочисленных типов пеноплас5 тов, выпускаемых отечественной промышленностью, особенно широкое применение нашли пенопласты на основе фенолоформальдегидных олигомеров резольного типа благодаря низкой температуре резольных тО смол, их высокой естественной тепло- и огнестойкости, а также благодаря простоте и дешевизне заливочной технологии изготовления пенопластов данного типа.
Вместе с тем, известное ограничение при использовании фенольных пенопластов связано с их низкой прочностью и высоким водопоглошением. Для того, чтобы избавиться от этих недостатков, прибега20 ют к химической модификации исходных для вс4Внивания смол, что во много раз утяжеляет пенопласты, лишая их тем самым основного достоинства — легкости.
Известны наполненные композиции, ко-. торые с целью снижения кажущейся плот ности (объемного веса) пенопласта содержат в качестве наполнителей не монолитные, а пористые вещества: вспученный перлит, вспученную глину, полые . микросферы, отходы пеностекла и пенокерамики, древесные стружки и опилки gl ).
Однако пористые наполнители существенно изменяют реологические свойства вспененных композиций (вязкость и текучесть), вызывая снижение кратности вспенивания и оседание (коалесценцию) пены, что в свою очередь приводит к увеличению плотности, т.е. утяжелению пенопласта.
Вспе нива ние композиций, содержаших пористые наполнители, требует изменения рецептур и режимов пенообразования по сравнению с теми, которые приняты для композиций, не содержащих наполнители.
Приготовление композиций, содержащих пористые наполнители, связано с введени ем дополнительной технологической стадии - химическая обработка наполнителей
896010 (аппретирование, пропитка и т.д.) други» ми веществами для повышения адгезионной прочности матрицы связующего и наполнителя; при этом пористые наполнители в отличие от MokkoJIHTHblx требуют большого расхода таких веществ, Применение пористых наполнителей не позволяет получать легкие пенопласты кажущейся плотностью менее 60 кг/м ..
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является композиция для получения фенолоформальдегидного пенопласта, включающая резольную фенолоформальдегидную смолу, поверхностно-активное вещество, алюминиевую пудру, соляную кислоту, отвердитель и наполнитель t 2).
В качестве пористого наполнителя используют гранулы пенополистиролаГЗ).
Недостатками данной композиции и пенопласта на ее основе являются необходимость предварительной обработки гранул пенополистирола путем их пропитки пленкообразующими адгезионными составами: необходимость специальных про25 сеивающих сит для предотвращения слипания обработанных гранул перед их загружением в композицию;, использование в качестве -наполнителей дорогого ценного сырья - полупродуктов (гранул) для зо изготовления пенополистирола; высокое водопоглощение (до 24,7 об.%) и высокий коэффициент теплопроводности (до о
0,052 ккал/м ч- С) наполненных пенопластов за счет разрыхления мелкоячеистой структуры вспененного связующего
{размер ячеек 0„5-1 мм) более крупными гранулами размером 3-5 мм; резкое снижение рабочей температуры эксплуатации и огнестойкости наполненных пенопластов за счет того, что термоплас- 40 тичный наполнитель имеет температуру размягчения на 60 С ниже по сравнению о с термореактивным связующим. (соответственно 70 против 130 С). Кроме того, такая композиция имеет высокую тепло- 4> вую усадку и низкую трещиностойкость за счет различия коэффициентов теплового расширения и сжатия наполнителя и матрицы.
Бель изобретения — увеличение проч- 50 ности, снижение водопоглощения и тепловой усадки фенольного пенопласта.
Бель достигается тем, что исходная композиция, включающая резольную фе, нолоформальдегидную смолу, поверхнос т- и но-активное вещество, алюминиевую пудру, соляную кислоту, отвердитель и наполнитель, содержит в качестве наполни10-40
Пример 1. Готовят стандартную промышленную композицию для получения ненаполненнюго фенольного пенопласта марки ФЛ-1, вес.ч.:
Резольная фенолоформальдегидная смола ВИАМ-Б 83,5
Поверхностно-активное вещество ОП-7 3,0
Алюминиевая пудра ПАК-3 (смоляная смесь)
Соляная кислота (техн.)
Отвердитель (контакт Петрова) (кислотная смесь) 4,5
Смоляную смесь перемешивают с помощью лопастной мешалки в металлической емкости, после чего туда же.добавляют пористый наполнитель, изготовленный путем размола отходов фенольного пенопласта ФЛ-1, в виде порошка с размером частиц 3-5 мм в количестве 5 вес.ч. (табл. 1) .. Перемешивание продолжают 35 мин до получения композиции, гомогенной по вязкости и цвету. Йалее в ту же емкость добавляют кислотную смесь и через 1-2 мин,перемешивания композицию выливают в форму, где она вспенивается.
После остывания пеноблока, его вынимают нз формы, доотверждают в термошкафу (80-100 С, 24 ч) и изготавливают образцы, требуемые для испытаний, по соответствующим ГОСТам (3 j, Пример ы 2-8. Готовят композиции и получают пенопласт аналогично примеру l.
В табл. 1 и 2 представлены композиции по примерам 1-8 и свойства пенопласта на их основе соответственно.
Примеры 1 и 8 в табл. l и 2 являются сравнительными и служат для иллюстрации того, что выбранные по предлагаемому изобретению составы композиций являются оптимальными tïðèìåpû
Q-7). Действительно, в примере 1 введение 5 вес.ч. наполнителя практически не
2,0
2,0 геля измельченные отходы фенолоформальдегидного пенопласта с размерами частиц 1-5 мм при следующем соотношении компонентов, вес.ч,:
P езол ьная ф енолоф ормальдегидная смола 46,0-78,5
Поверхностно -активно» вещество
3,0-5,0
Алюминиевая пудра 2,0-2,5
Отвердитель 4,0-4,5
Соляная кислота 2,0-2,5
Отходы фенолоформальдегидного пенопластаа
5 806010 сказывается на свойствах пенопласта. В примере 8 при введении 45 вес.ч. напол- 3 нитепя не удается добиться вспенивания в композиции, так как доля полимерной фа- н зы слишком мала. Н
4 ливать легкие пенопласты (плотностью до
2 кг/м ) но и широковарьировать свойства а этих материалов путем изменения гра улометрического состава и концентрации аполнителя не изменяя режим вспенивания самой композиции. При этом по мере уменьшения размеров частиц наполнителЖ физико-механические свойства наполнен-; ных пенопластов возрастают.
Т аблица 1
Представленные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что предлагаемые композиции позволяют не только изготавФенолоформальцегицная смола ВИАМ/Б 83,5 78,5 47,0 78,5 47,0 78,5 46,0 41,0
Поверхностно-ак тивное вещество ОП-7
3,0 3,0 4,0 3,0 4,0 3,0
5,0 5,0
Алюминиевая пудра
ПАК-3
2,0 2,0 2,5
2,0 2,5 2,0
2,5 2,5
2,5 2,5
4,0 4,0
2,0 2,0 2,5 2,0 2 5 2,0
4,5 4 5 4,0 4 5 4,0 4,5
Соляная кислота
О тверди тель
Измельченные отходы фенольного пенопласта фракций, мм
5,0 10,0 40,0
45,0
10,0 40,0
3-1
10,0 40,0
Т аблица 2
l,8-2,6
18,0-24,7
61-73
3, 1-3,5
O р и м е ч а н и е: Числитель — измеренные показатели пенопласта на основе предложенной композиции; знаменатель — расчетные показатели пенопласта на основе известной композиции, полученные интерполяционным расчетом к более низким значениям кажущейся плотности, равным кажущейся плотности пенопласта по изобретению.
2
4
6
8
Извес тной(2) 30,0
32,0
38,5
35,5
41,0
38,0
61,0
69,5
1,9/1,8
2,3/1,9
2,5/2, 1
2,9/2,0
3, 1/2,2
3,3/2, 1
4,4/3,1
Не вспенивается
10,0/10,0
5,8/1 1,2
7,8/13,6
5,9/12,5
7,5/14,2
5,3/13,8
12,5/22,0
0„9/0,9
0,8/1,0
0,9/1,1
0,7/1,0
0,8/1,2
0,5/1,2
0,8/2, 1
3,0-5,0
2,0-2,5
2,0-2,5
4,0-4,5
25
CrB8å
Как следует из данных табл. 2, все наполненные фенольные пенопласты, полученные на основе предложенных композиций, обладают существенно более высокими физико-механическими показателями по сравнению как с прототипом, так и с ненаполненным. фенольным пенопластом.
Так, предел прочности при сжатии повы-. шается в 1,6-2,2 раза, водопоглощение и тепловая усадка снижается соответственно в 1,2-1,8 и l,3-2,6 раза. Использование данной композиции увеличивает коэффициент теплопроводности пенопласта, который составляет 0,028-0,04 ккал/м-ч С, что на 75-80% ниже аналогичного показателя прототипа, Введение предложенного наполнителя никак не влияет на столь важные технические показатели пенопласте, как высокие естест-. венные тепло- и огнестойкость.
Так как вводимый пористый наполнитель является отходом того же фенольного пенопласта, изготовленного из той же смолы, что и исходная композиция, то такие серьезные недостатки пористых наполнителей, как их плохая совместимость с исходной жидкой композицией и низкая адгеэионная прочность с матрицей готового пенопласта, устраняются.
В результате тождественности химического строения наполнителя и матрицы оказалось, возможным сохранить существенную технологию изготовления фенольного пенопласта, значительно повысить физико-механическиесвойства пенопластов и снизить себестоимость их изготовления за счет использования отходов производ6010
Формул и изобре гения
Композиция для получения фенолоформальдегидиого поцопласга, включающая реэольную фонолоформальдегидную смолу, поверхностно-активное вещество, алюминиевую пудру, соляную кислоту, огвердитель и наполниголь, о г л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения прочно-! о сти, снижения волопоглощения и тепловой усадки конечного продукта, она содержит в качесгве наполнигеля измельченные огходы фенолоформальдегидногo пенопласта с размерами частиц 1-5 мм при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Реэольная фенолоформальдегидная смола 46,0-78,5
Поверхностно-активное вещество
Алюминиевая пудра
Соляная кислота
О тверд и тель
Отходы фенолоформальдегидного пенопласта с размерами частиц 1-5 мм lO-40
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Берлин А. А, Шутов Ф. A. Пенополимеры на основе реакционноспособных зо олигомеров. М., "Химия", 1978, с.198204.
2.R.Маско иьМ. 1,Е Ф е Яер1Енсе оЕ о1оае-nоvn Matev1а -poh>m = дрогу, мс1кос2.ас1evkowe",Я78,M" ç,сло7- о9 (про3 то ип)
3. Методы физико-механических испытаний пенопластов. М., НИИТЭХИМ, 1976, Заказ 11621/7 Тираж 1 1
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 5, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор Л. Веселовская Техред 3. Фанта Корректор О, Билак
