КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕНОПЛАСТА Российский патент 1997 года по МПК C08L93/00 C08K5/17 C08J9/06 C08L93/00 C08L63/02 C08L83/04 

Изобретение относится к композициям для получения пенопластов, которые могут быть использованы в строительстве, например, как теплоизоляция для кровель, для магистральных трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, как наполнитель панелей.

Известен теплоизоляционный материал, предназначенный для изоляции сооружений, трубопроводов и судовых конструкций, состоящий из фенолформальдегидной смолы резольного типа, вспенивающего агента ВАГ-3 и водно-ацетоновой смеси (1). При всех положительных качествах указанного выше материала его недостатком является то, что при его получении фенолформальдегидную смолу необходимо нагревать до 70^oC.

Известна композиция для пенопласта, применяемая в строительстве в качестве теплоизоляции, включающая фенолформальдегидную смолу новолачного типа, порофор, гексаметилентетрамин и дополнительно минеральный наполнитель (вспученный перлитовый песок) и диаммоний фосфат для повышения предела огнестойкости пенопласта (2). Недостатком этой композиции является то, что смесь при вспенивании и отверждении необходимо нагревать до 160^oC.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является композиция для пенопласта, используемого в строительстве, состоящая из фенолформальдегидной смолы, модифицированной кубовым остатком производства фенола кумольным методом, поверхностноактивного вещества ОП-7 или ОП-10, алюминиевой пудры, вспенивающе-отверждающего агента ВАГ-3 и модифицированной добавки сланцевого пиролизного лака (3). Недостатком этой композиции является то, что снижение кислотного числа с целью уменьшения коррозионной активности в матрицу вводится дополнительный компонент пиролизный сланцевый лак, а для достаточной адгезии композиции вспомогательный компонент - поверхностно-активное вещество.

Технической задачей изобретения является создание композиции для пенопласта с меньшим кислотным числом, а, следовательно, и пониженной коррозионной активностью к стали, повышение прочности, снижение плотности пенопласта и упрощение технологии.

Поставленная задача решается тем, что композиция для пенопласта, содержащая отверждающуюся матрицу, отвердитель и газообразователь, в качестве отверждающейся матрицы содержит липтобиолитовую смолу, модифицированную гексаметилентетрамином, и эпоксиднодиановую смолу, в качестве отвердителя - полиэтиленполиамин, а в качестве газообразователя -полимер этилгидросилоксана марки ГФЖ 136-41 при следующем соотношении компонентов композиции, мас.

Липтобиолитовая смола, модифицированная гексаметилентетрамином 60 90
Эпоксидная смола 8 -32
Полиэтиленполиамин 1,2 4,8
Газообразователь марки ГФЖ 136-41 0,8 3,2.

Основу композиции по изобретению составляет смола липтобиолитовая, модифицированная по ТУ 110-31-28-91, которую получают в процессе полукоксования Приморских липтобиолитов и стабилизируют гексаметилентетрамином. Смола представляет собой водную однородную жидкость от темно-коричневого до черного цвета, с вязкостью по ВЗ-4 (70±0,5^oc) не менее 25 с, массовой долей нейтральных масел не менее 65% и массовой долей фенолов не менее 35% в состав входят также нафталин, тетралин, пиридин и т.д.

Отверждающаяся матрица в композиции содержит соединения с гидроксильными, карбоксильными и карбонильными группами, которые в силу своей полярности обеспечивают высокую адгезию заявляемой композиции. Кроме того, содержатся также алифатические и ароматические соединения, которые пластифицируют композицию в объеме и гидрофобизируют внешнюю поверхность, что обеспечивает низкое водопоглощение композиции. Отсутствие необходимости введения в композицию по изобретению дополнительно поверхностно-активного вещества также существенно упрощает технологический процесс по сравнению с прототипом.

Применение в качестве отвердителя полиэтиленполиамина и вспенивающего агента марки ГФЖ 136-41 позволяет получить композицию с однородной мелкодисперсной структурой, обеспечивающей увеличение предела прочности при существенном уменьшении плотности композиции по сравнению с прототипом.

Композицию получают следующим образом. В емкость помещают, например, 800 г смолы липтобиолитовой стабилизированной (СЛТС) (ТУ 110-31-28-91) и вводят 160 г эпоксидной диановой смолы, например, ЭД-20 (ГОСТ 1058.7-84). Смесь медленно и тщательно перемешивают до образования однородной массы. Затем к полученной смеси добавляют 24 г отвердителя полиэтиленполиамина (ТУ 6-02-594-85), 16 г вспенивающего агента ГФЖ 136-41 (ГОСТ 1834-76) и интенсивно перемешивают до начала образования пены. Полученную композицию заливают в формы и выдерживают до отверждения при комнатной температуре (отверждение возможно при любой температуре от 5 до 80^oC).

Примеры рецептур композиции приведены в табл. 1, свойства получаемого пенопласта в табл.2.

Из сопоставления данных табл.1 и 2 следует, что при введении в композицию литобиолитовой смолы более 90% и эпоксидной смолы менее 8% (пример 1), композиция отверждается недостаточно и имеет низкий предел прочности. При введении липтобиолитовой смолы менее 60% и эпоксидной смолы более 32% (пример 5) композиция имеет повышенное водопоглощение и довольно высокое кислотное число.

Газовыделение и вспенивание композиции происходит за счет взаимодействия вспенивающего агента с отвердителем. Максимальное газовыделение происходит при соотношении вспенивающего агента и отвердителя 1:1,5. Количество же отвердителя определяется количеством введенной эпоксидной смолы. С учетом того, что количество отвердителя должно составлять 10-12% от количества введенной эпоксидной смолы и часть отвердителя расходуется на взаимодействие со вспенивающим агентом, оптимальное количество вспенивающего агента и отвердителя определяется количеством введенной эпоксидной смолы и соотношение их составляет 1:1,5:10 соответственно.

Композиция для пенопласта по изобретению имеет преимущества: пониженное кислотное число, низкое водопоглощение, низкая плотность, низкая теплопроводность, высокий предел прочности.

При всех указанных положительных свойствах композиции по изобретению ее выгодно отличает от прототипа и высокая технологичность (малое число компонентов системы и возможность ведения технологического процесса при любых температурах в интервале от 5 до 80^oC).

Эксплуатационные свойства получаемой композиции зависят от количественного соотношения используемых компонентов в указанном интервале, варьируя которыми, возможно получение пенопластов с различными свойствами в зависимости от поставленной задачи, что позволяет использовать получаемые пенопласты для различных целей.

Использование: в строительстве как теплоизоляция для кровель, для магистральных трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, как наполнитель панелей. Сущность: композиция для пенопласта содержит, мас.%: липтобиолитовую смолу, модифицированную гексаметилентетрамином - 60-90, эпоксиднодиановую смолу 8-32, полиэтиленполиамин /отвердитель/ - 1,2 - 4,86 и газообразователь-полимер этилгидросилоксана марки ГФЖ 136-41-0,8-3,2. Композицию получают смешением компонентов до начала образования пены, заливают в формы и выдерживают до отверждения при комнатной температуре 5-8^oC. Липтобиолитовая смола /ТУ 110-31-28-91/ получается в процессе полукоксования Приморских липтобиолитов и стабилизируется гексаметилентетрамином, представляет собой вязкую однородную жидкость темного цвета с массовой долей нейтральных масел не менее 65% и фенолов не менее 35%. Композиции по изобретению имеют однородную мелкодисперсную структуру, пониженное кислотное число, низкую плотность, низкие водопоглощение и теплопроводность, высокий предел прочности. 2 табл.

Композиция для пенопласта, состоящая из отверждающейся матрицы, отвердителя и газообразователя, отличающаяся тем, что в качестве отверждающейся матрицы она содержит липтобиолитовую смолу, модифицированную гексаметилентетрамином, и эпоксиднодиановую смолу, в качестве отвердителя - полиэтиленполиамин, а в качестве газообразователя полимер этилгидросилоксана марки ГФЖ 136-41 при следующем соотношении компонентов композиции, мас.

Липтобиолитовая смола, модифицированная гексаметилентетрамином 60 90
Эпоксиднодиановая смола 8 32
Полиэтиленполиамин 1,2 4,8
Газообразователь марки ГФЖ 136-41 0,8 3,2н