СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКОГО ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОГО ПЕНОПЛАСТА Российский патент 1997 года по МПК C08J9/06 

Изобретение относится к получению пенопластов, предназначенных для изготовления теплоизоляционных элементов, используемых в качестве теплоизоляции строительных конструкций, зданий и сооружений тепловых и холодильных агрегатов.

В настоящее время в строительстве и других отраслях используется фенолформальдегидные, карбамидные, силикатные и другие пенопласты. Однако в основном пенопласты являются открытоячеистыми материалами (до 60 -95% поверхности открытых пор), что вызывает их высокое водопоглощение и снижает срок службы из-за проникновения внутрь пенопласта воды из окружающей среды. Поэтому часто пенопласты изготовляют с покрытиями.

Известен способ получения влагостойкого фенолформальдегидного пенопласта путем нанесения покрытия/приваривания полиэтиленовой пленки [1] Применение полиэтиленовой пленки несколько повышает водостойкость и долговечность пенопласта.

Известный способ имеет ряд серьезных недостатков:
требует предварительный разогрев пленки до 50 60^oC;
нанесение покрытия осуществляют вручную, что не позволяет изготавливать высококачественный гидроизоляционный слой, особенно для большеразмерных изделий и изделий сложной конфигурации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является [2] способ получения водостойкого фенолформальдегидного пенопласта путем нанесения на поверхность пенопласта полимерной композиции следующего состава, мас.

Резольная фенолформальдегидная смола 80 82
Продукт конденсации сульфофенолмочевины с формальдегидом и ортофосфорной кислоты 18 20
Однако водостойкий фенолформальдегидный пенопласт, полученный известным способом, имеет также ряд следующих недостатков:
жесткое и хрупкое покрытие, получаемое после отверждения резольной фенол формальдегидной смолы;
относительно низкая степень водостойкости и короткий срок службы (долговечность) вследствие полученного пористого покрытия в процессе отверждения смолы с продуктом конденсации сульфофенолмочевины с формальдегидом и ортофосфорной кислотой.

Цель изобретения уменьшением водопоглощения и повышение прочности пенопласта.

Поставленная цель достигается тем, что в заявляемом способе получения водостойкого пенопласта путем нанесения на его поверхность полимерной композиции с последующим ее отверждением согласно изобретению на поверхность пенопласта наносят полимерную композицию следующего состава, мас.

Жидкое стекло 83 84
Карбамидоформальдегидная смола 5 8
Латекс (водная дисперсия каучука) 8 12.

Использование для получения покрытия жидкого стекла позволяет связать в пенопласте низкомолекулярные токсичные продукты, например, фенол и формальдегид, которые часто остаются в пенопласте, не вступив в реакцию сшивки. Карбамидоформальдегидная смола является отвердителем для жидкого стекла и способствует получению прочного водостойкого покрытия пенопласта. Применяемый в композиции латекс придает покрытию эластичность, ударопрочность и водостойкость. В целом композиция после отверждения повышает прочностные показатели и уменьшает водопоглощение пенопласта. Композиция на поверхность наносится распылителем, валиком, рекелем.

Для нанесения покрытия на поверхность пенопласта использовались синтетический латекс марки СКС-65 ГП ГОСТ 10564-75 или БС-50 ГОСТ 15080 (бутадиенстирольный), жидкое стекло натриевое ГОСТ 13078-81, карбамидоформальдегидная смола КФ-МТ ГОСТ 14231-88, выпускаемые отечественной промышленностью.

Для получения сравнительных данных и обоснования сущности изобретения были осуществлены пять примеров приготовления составов композиции покрытия по предлагаемому изобретению.

Пример 1. К 83 (83 мас.) жидкого стекла добавляют 5 г (5 мас.) карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-МТ и 12 г (12 мас.) стиролбутадиенового латекса СКС-65 ГП. Смесь перемешивают в течение 10 мин.

В условиях, аналогичных примеру 1, готовят смесь компонентов, причем в примерах 1 3 соотношение компонентов композиции для покрытия пенопласта лежит в защищаемых пределах, а в примерах 4 и 5 выходит за эти пределы.

Одновременно готовят смесь покрытия из известной композиции, взятой за прототип.

Полученные композиции наносят на образцы фенолформальдегидного пенопласта при температуре 18 20^oC путем распыления.

Расход композиции на получение покрытия толщиной 200 мк составляет 360 г на 1 м².

Затем образцы пенопласта выдерживают при температуре 18 20^oC в течение 24 ч. После выдержки (отверждения покрытия) образцы испытывают на водопоглощение и прочность на сжатие.

Для этого образцы пенопласта взвешивают и выдерживают в воде в течение суток при температуре 18 20^oC, затем вынимают из воды и взвешивают, по разнице веса определяют относительное водопоглощение.

Для проверки срока службы полученного пенопласта проводят испытания на ускоренное старение. Образцы пенопласта с покрытием замораживают в течение 16 ч до -25^oC и погружают в воду на 2 ч, далее вынимают из воды и испытывают на влагопоглощение.

Затем образцы пенопласта с покрытием нагревают в течение 8 ч до +50^oC после чего погружают в воду на 2 ч. После чего образцы вынимают из воды и испытывают на влагопоглощение.

Аналогичным образом испытывают образцы пенопласта с покрытием, изготовленным по прототипу.

Количество циклов по каждому режиму проводят до 40 причем испытания образцов проводят через 1, 10, 20, 30, 40 циклов.

Результаты испытаний образцов пенопласта приведены в таблице. Как видно из приведенных примеров и данных таблицы, пенопласт с покрытием, изготовленный по заявляемому способу, обладает более высокими качественными показателями по сравнению с пенопластом, который изготовлен по известному способу, взятым за прототип.

Содержание жидкого стекла 84 мас. карбамидоформальдегидной смолы 8 мас. и латекса 12 мас. являются верхними пределами. При превышении веса какого-либо из компонентов композиция становится маложизненной, быстро коагулирует.

Понижение количества содержания жидкого стекла менее 83 мас. карбамидоформальдегидной смолы менее 5 мас. и латекса менее 8 мас. приводит к увеличению влагопоглощения пенопласта.

Использование заявляемого изобретения обеспечивает по сравнению с известным изобретением, взятым за прототип, следующие технические преимущества: повышение механических свойств пенопласта при различных температурных режимах эксплуатации пенопласта; понижение влагопоглощения пенопласта, что повышает срок его эксплуатации.

Покрытие пенопласта повышает его прочностные свойства.

Способ позволяет получать пенопласт с меньшей токсичностью.

Сущность изобретения: на поверхность пенопласта наносят состав, содержащий жидкое стекло 83 - 84 мас.%; карбамидоформальдегидную смолу 5 - 8 мас. % и синтетический латекс бутадиенстирольный 8 - 12 мас.% Компоненты перемешивают 10 мин, затем распылением наносят на поверхность пенопласта при 18 - 20^oC, пенопласт с покрытием сушат 24 г при 18 - 20^oC. Характеристики: предел прочности при сжатии 2,2 - 2,6 кгс/см²; теплостойкость 310^oC; водопоглощение за 24 ч 0,2 - 0,3 мас.%. 1 табл.

Способ получения водостойкого фенолформальдегидного пенопласта нанесением на его поверхность полимерный композиции с последующим отверждением, отличающийся тем, что в качестве полимерной композиции используют композицию, содержащую жидкое стекло, карбамидоформальдегидную смолу и латекс бутадиенстирольного каучука с содержанием связанного стирола 65 мас. при их массовом соотношении соответственно 83 84 5 8 8 12.