ПЕНОПЛАСТ НА ОСНОВЕ ФЕНОЛЬНОЙ СМОЛЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК C08J9/14 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Данное описание относится к пенопласту на основе фенольной смолы и способу его получения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В последние годы существует потребность в улучшении свойств герметичности и теплоизоляции в жилищном строительстве по таким причинам, как улучшенное осознание эффективности применения энергии и обязательное внедрение стандартов эффективности применения энергии нового поколения. Предполагается, что данная потребность в улучшенных свойствах герметичности и свойств теплоизоляции в жилищном строительстве будет требовать увеличения толщины изоляционных материалов. Однако увеличение толщины изоляционных материалов является проблематичным, поскольку оно делает необходимыми проектные изменения с учетом снижения внутренней жилой площади и ограничений на пространство внутри стен. Более того, поскольку изоляционные материалы обычно устанавливают внутри стен и, следовательно, их крайне сложно заменять после установки, требуется, чтобы изоляционные материалы сохраняли теплоизолирующие свойства в течение длительного периода времени.

[0003] Примеры известных изоляционных материалов для жилищного строительства включают волокнистые изоляционные материалы, такие как стекловолокно и минеральная вата, и изоляционные материалы из пенопласта, получаемые вспениванием стирольной смолы, уретановой смолы и фенольной смолы. Из данных изоляционных материалов, пенопласт на основе фенольной смолы представляет собой превосходный изоляционный материал для жилищного строительства благодаря наличию низкой газопроницаемости и стабильных долгосрочных теплоизолирующих свойств. Известно, что на теплоизолирующие свойства пенопласта на основе фенольной смолы значительно влияют тип и состояние соединений, инкапсулированных в поры пенопласта.

[0004] Хлорфторуглероды (CFC), имеющие низкую газовую теплопроводность, общепринято применяют в качестве данных инкапсулированных соединений в изоляционных материалах на основе пенопласта. Однако cfc делают значительный вклад в истощение озонового слоя и изменение климата, и их применение прекращено с принятием монреальского протокола в 1987. Следовательно, осуществляется замена на гидрофторуглероды (hfc) и подобные, обладающие сравнительно низким потенциалом истощения озонового слоя для применения в качестве данных инкапсулированных соединений. Однако, поскольку многие hfc обладают высоким потенциалом вызывания глобального потепления, существует необходимость в замене на соединения, обладающие даже более низким потенциалом по истощению озонового слоя и потенциалом вызывания глобального потепления.

[0005] углеводородные соединения являются превосходными кандидатами для применения в качестве данных соединений с точки зрения защиты окружающей среды, поскольку они обладают крайне низким потенциалом по истощению озонового слоя и потенциалом вызывания глобального потепления. Однако одна проблема углеводородных соединений заключается в том, что они обладают высокой теплопроводностью по сравнению с общепринятыми cfc соединениями.

[0006] ptl 1 и ptl 2 описывают смесь, содержащую ненасыщенный галогенированный гидроолефин, обладающий низким или нулевым потенциалом по истощению озонового слоя и низким потенциалом вызывания глобального потепления.

Список литературы

Патентная литература

[0007] ptl 1: jp 2013-64139 a

Ptl 2: jp 2010-522819 a

Сущность настоящего изобретения

(техническая проблема)

[0008] однако ptl 1 и ptl 2 дают только примеры, в которых смесь, содержащую ненасыщенный галогенированный гидроолефин, применяют в полиуретановом пенопласте или полиизоциануратном пенопласте, и не описывают любые примеры, в которых смесь применяют в пенопласте на основе фенольной смолы.

Изобретатели настоящего изобретения провели обширные исследования по применению данных смесей в пенопласте на основе фенольной смолы. В результате данного исследования стало ясно, что хотя ptl 1 и ptl 2 описывают многие галогенированные гидроолефины, данные галогенированные гидроолефины представляют собой сильнополярные соединения и, таким образом, когда их применяют в пенопласте на основе фенольной смолы, фенольная смола, содержащая гидрофильные группы в виде гидроксильных групп, пластифицируется посредством этого, что может увеличивать диаметр пор и снижать долю закрытых пор пенопласта на основе фенольной смолы. Соответственно, исследование, проведенное изобретателями настоящего изобретения, показало, что хотя влияние на окружающую среду можно снизить при применении смеси, содержащей галогенированный гидроолефин, в получении пенопласта на основе фенольной смолы, существует проблема повышенной теплопроводности из-за увеличения диаметра пор и снижения доли закрытых пор и, таким образом, пенопласт на основе фенольной смолы может не обладать превосходными теплоизолирующими свойствами в течение длительного периода времени. Более того, увеличение диаметра пор сопровождается снижением количества стенок пор на единицу толщины пенопласта на основе фенольной смолы, снижением доли закрытых пор и т.д., что увеличивает проницаемость по отношению к водяным парам. Следовательно, в жилищном строительстве, где данный пенопласт на основе фенольной смолы устанавливают в качестве внутреннего теплоизолирующего материала, водяные пары, генерируемые внутри в течение зимы, проникают через пенопласт на основе фенольной смолы в большей степени, приводя к протеканию конденсации внутри стен снаружи жилья и повышению риску для здоровья из-за грибка или подобных.

[0009] соответственно, цель настоящего изобретения заключается в обеспечении пенопласта на основе фенольной смолы, который обладает низким воздействием на окружающую среду (т.е., низким или нулевым потенциалом по истощению озонового слоя и низким потенциалом вызывания глобального потепления), может сохранять превосходные теплоизолирующие свойства в течение длительного периода времени и снижает конденсацию внутри стен, связанную с повышенным проникновением водяного пара, и также в обеспечении способа его получения.

(решение проблемы)

[0010] как результат обширного и усердного исследования, проведенного для достижения цели, изложенной выше, авторы настоящего изобретения обнаружили, что пенопласт на основе фенольной смолы, который обладает низким воздействием на окружающую среду, может сохранять превосходные теплоизолирующие свойства в течение длительного периода времени, и снижает конденсацию внутри стен, связанную с повышенным проникновением водяного пара, можно получить включением в пенопласт на основе фенольной смолы фенольной смолы и, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и галогенированного углеводорода, и установлением плотности, среднего диаметра пор, доли закрытых пор и проницаемости водяных паров пенопласта на основе фенольной смолы в конкретных диапазонах. Авторы настоящего изобретения оформили описанные способы на основе данного открытия.

[0011] конкретно, настоящее изобретение относится к [1]-[8], изложенным ниже.

[1] пенопласт на основе фенольной смолы, содержащий фенольную смолу и, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и галогенированного углеводорода, где пенопласт на основе фенольной смолы имеет плотность, по меньшей мере, 20 кг/м³ и не более чем 100 кг/м³, пенопласт на основе фенольной смолы имеет средний диаметра пор, по меньшей мере, 10 мкм и не более чем 300 мкм, пенопласт на основе фенольной смолы имеет долю закрытых пор, по меньшей мере, 80% и не более чем 99%, и пенопласт на основе фенольной смолы имеет проницаемость водяных паров, по меньшей мере, 0,38 нг/(м⋅с⋅па) и не более чем 2,00 нг/(м⋅с⋅па).

[2] пенопласт на основе фенольной смолы согласно [1], где хлорированный гидрофторолефин представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из 1-хлор-3,3,3-трифторпропана и 2-хлор-3,3,3-трифторпропана, и нехлорированный гидрофторолефин представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана, 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропана и 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена.

[3] пенопласт на основе фенольной смолы согласно [1] или [2], где галогенированный углеводород представляет собой изопропилхлорид.

[4] пенопласт на основе фенольной смолы согласно [1]-[3], дополнительно содержащий углеводород, содержащий количество атомов углерода не более чем 6.

[5] пенопласт на основе фенольной смолы согласно [1]-[4], имеющий первоначальную теплопроводность меньше чем 0,0200 вт/м⋅к.

[6] пенопласт на основе фенольной смолы согласно [1]-[5], имеющий теплопроводность после 14 дней в 110°c атмосфере меньше чем 0,0210 вт/м⋅k.

[7] пенопласт на основе фенольной смолы согласно [1]-[6], дополнительно содержащий неорганическое соединение.

[8] способ получения пенопласта на основе фенольной смолы для применения в получении пенопласта на основе фенольной смолы согласно [1], включающий вспенивание и отверждение на поверхностном материале вспениваемой композиции фенольной смолы, содержащей фенольную смолу, поверхностно-активное вещество, катализатор для отверждения и летучую смесь, содержащую, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и галогенированного углеводорода, где фенольная смола имеет средневесовую молекулярную массу mw, по меньшей мере, 400 и не более чем 3000, как определено гельпроникающей хроматографией, фенольная смола имеет вязкость при 40°c, по меньшей мере, 1000 мпа⋅с и не более чем 100000 мпа⋅с, летучая смесь имеет среднюю величину температуры кипения, по меньшей мере, -30°c и не больше чем 45°c, и температура разгрузки вспениваемой композиции фенольной смолы и средняя величина температуры кипения летучей смеси удовлетворяет требованию:

0,0002x³+0,006x²+0,07x+17≤y≤0,00005x³+0,003x²+0,08x+52

Где x представляет собой среднюю величину температуры кипения летучей смеси в °c, и y представляет собой температуру разгрузки вспениваемой композиции фенольной смолы в °c.

(полезный эффект)

[0012] описанный пенопласт на основе фенольной смолы обладает низким воздействием на окружающую среду, может сохранять превосходные теплоизолирующие свойства в течение длительного периода времени, и может снижать конденсацию внутри стен, связанную с повышенной проницаемостью водяных паров, как результат конфигурации, изложенной выше. Более того, описанный способ получения пенопласта на основе фенольной смолы обеспечивает простое получение описанного пенопласта на основе фенольной смолы, имеющее конфигурацию, изложенную выше.

Подробное описание

[0013] далее обеспечивают подробное описание описанного варианта осуществления (далее называемого ʺнастоящим вариантом осуществленияʺ). Однако описанные способы не ограничиваются следующим вариантом осуществления.

[0014] пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления содержит фенольную смолу и, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и галогенированного углеводорода. Пенопласт на основе фенольной смолы имеет плотность, по меньшей мере, 20 кг/м³ и не более чем 100 кг/м³, средний диаметр пор, по меньшей мере, 10 мкм и не более чем 300 мкм, долю закрытых пор, по меньшей мере, 80% и не более чем 99% и проницаемость водяных паров, по меньшей мере, 0,38 нг/(м⋅с⋅па) и не более чем 2,00 нг/(м⋅с⋅па).

В настоящем описании, термин ʺсоединение αʺ можно применять для ссылки на соединение или смесь, состоящую, по меньшей мере, из одного соединения, выбранного из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и галогенированного углеводорода. Пенопласт на основе фенольной смолы, содержащий соединение α, обладает низким воздействием на окружающую среду, поскольку соединение α обладает низким или нулевым потенциалом по истощению озонового слоя и низким потенциалом вызывания глобального потепления (т.е., соединение α обладает низким воздействием на окружающую среду).

[0015] конкретные ограничения не накладывают на хлорированный гидрофторолефин, но с точки зрения низкой теплопроводности, свойств вспенивания и влияния на окружающую среду, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из 1-хлор-3,3,3-трифторпропана и 2-хлор-3,3,3-трифторпропана, является предпочтительным. Более того, конкретные ограничения не накладывают на нехлорированный гидрофторолефин, но с точки зрения низкой теплопроводности, свойств вспенивания и влияния на окружающую среду, 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропан, 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропан, 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен и подобные являются предпочтительными.

Кроме того, конкретные ограничение не накладывают на галогенированный углеводород, но с точки зрения низкой теплопроводности, температуры кипения летучей смеси и влияния на окружающую среду, галогенированный углеводород, который содержит, по меньшей мере, один атом водорода, галогенированный углеводород, который не содержит более одного типа атома галогена, или галогенированный углеводород, который не содержит атом фтора, является предпочтительным, и изопропилхлорид является особенно предпочтительным.

[0016] пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления может дополнительно содержать углеводород.

Углеводород может, например, представлять собой углеводород, содержащий количество атомов углерода не более чем 6. Конкретные примеры углеводорода, содержащего количество атомов углерода не более чем 6, включают нормальный бутан, изобутан, циклобутан, нормальный пентан, изопентан, циклопентан, неопентан, нормальный гексан, изогексан, 2,2-диметилбутан, 2,3-диметилбутан и циклогексан. Из данных углеводородов, пентан, такой как нормальный пентан, изопентан, циклопентан или неопентан, или бутан, такой как нормальный бутан, изобутан или циклобутан, является предпочтительным. Один углеводород можно применять отдельно, или два или более углеводородов можно применять в комбинации.

[0017] хотя конкретные ограничения не накладывают, пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления может, например, содержать одно соединение, состоящее из одного типа соединения α, может содержать несколько типов соединения α или может содержать, по меньшей мере, один тип соединения α и, по меньшей мере, один тип углеводорода. Из данных примеров, случай, в котором пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления содержит, например, по меньшей мере, один тип соединения α и, по меньшей мере, один тип углеводорода, является предпочтительным с точки зрения того, что газопроницаемость является низкой, и теплоизолирующие свойства можно более легко поддерживать в течение длительного периода времени. В частности, предпочтительно, чтобы пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления содержал летучую смесь, содержащую один или два типа соединения α в качестве первого компонента, и углеводород (например, пентан, такой как циклопентан или изопентан) в качестве второго компонента.

В настоящем описании, термин ʺлетучая смесьʺ можно применять для ссылки на смесь соединения α и углеводорода. Примите во внимание, что в ситуации, в которой пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления не содержит углеводород, термин ʺлетучая смесьʺ относится к соединению α. По меньшей мере, некоторые из одного или более соединений, составляющих летучую смесь, испаряются при получении пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления (т.е., при вспенивании и отверждении вспениваемой композиции фенольной смолы).

[0018] хотя конкретные ограничения не накладывают на долю углеводорода в летучей смеси, доля углеводорода относительно суммарного количества (100% по массе) летучей смеси, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 5% по массе, более предпочтительно, по меньшей мере, 15% по массе, и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 45% по массе с точки зрения того, что газопроницаемости фенольной смолы является низкой, и теплоизолирующие свойства можно более легко поддерживать в течение длительного периода времени.

[0019] средняя величина температуры кипения летучей смеси конкретно не ограничена, но она, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, -30°c и не больше чем 45°c, более предпочтительно, по меньшей мере, -20°c и не больше чем 43°c, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 0°c и не больше чем 41°c, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 10°c и не больше чем 39°c, и самое предпочтительное, по меньшей мере, 19°c и не больше чем 38°c. Средняя величина температуры кипения меньше чем -30°c является нежелательной, поскольку скорость вспенивания становится избыточно быстрой, и стенки пор склонны к разрушению при вспенивании, что может снижать долю закрытых пор и снижать долгосрочные теплоизолирующие свойства, тогда как средняя величина температуры кипения больше чем 45°c является нежелательной, поскольку становится трудно получить достаточное давление вспенивания и получить требуемую толщину.

[0020] среднюю величину температуры кипения можно определить по следующей формуле (1):

Средняя величину температуры кипения=p×tp+q×tq+r×tr+… (1)

(в формуле (1), компоненты (p, q, r,…) Целевой летучей смеси имеют содержание p, q, r,… (мольные фракции) и температуры кипения tp, tq, tr,… (°c).)

[0021] пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления может дополнительно содержать неорганическое соединение. Включение неорганического соединения, такого как гидроксид алюминия, тальк, оксид кремния, стеклянный порошок или оксид титана является полезным, поскольку это, как правило, снижает диаметр пор и снижает теплопроводность. Из данных неорганических соединений, гидроксид алюминия является предпочтительным.

Содержание неорганического соединения в пенопласте на основе фенольной смолы конкретно не ограничено, но относительно пенопласта на основе фенольной смолы (100% по массе), например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,1% по массе и не более чем 35% по массе, более предпочтительно, по меньшей мере, 1% по массе и не более чем 20% по массе, и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 2% по массе и не более чем 15% по массе. Избыточно большое содержание неорганического соединения (например, больше чем 35% по массе) является нежелательным, поскольку большее количество летучей смеси необходимо для получения требуемой толщины из-за большей вязкости при вспенивании и поскольку первоначальная теплопроводность, как правило, является большей из-за самого неорганического соединения, имеющего высокую теплопроводность.

Объемный средний диаметр частиц неорганического соединения конкретно не ограничен, но составляет, например, предпочтительно, по меньшей мере, 0,5 мкм и не более чем 500 мкм, более предпочтительно, по меньшей мере, 2 мкм и не более чем 100 мкм, и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 5 мкм и не более чем 50 мкм. Объемный средний диаметр частиц меньше чем 0,5 мкм, как правило, приводит в результате к небольшому эффекту относительно снижения диаметра пор, тогда как объемный средний диаметр частиц больше чем 500 мкм увеличивает теплопроводность из-за большей твердофазной теплопроводности.

[0022] тип и содержание неорганического соединения, распределенного в пенопласте на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления, можно качественно и количественно определить рентгеновским флуоресцентным анализом, рентгеноэлектронной спектроскопией, атомной абсорбционной спектроскопией, оже-электронной спектроскопией или подобным, после осуществления стандартной предобработки, при необходимости.

Объемный средний диаметр частиц неорганического соединения, распределенного в пенопласте на основе фенольной смолы, можно определить нарезанием пенопласта на основе фенольной смолы, увеличением под оптическим микроскопом, обнаружением тонкодисперсного вещества в составе элементным анализом или подобным небольших локализованных областей оже-электронной спектроскопией или подобной, подтверждаем позиций, в которых присутствуют частицы неорганического соединения, измерением диаметра частиц диспергированных частиц, расчетом объема данных частиц из диаметров частиц, принимая, что частицы являются приблизительно сферическими, и затем определением объемного среднего диаметра частиц, применяя полученные диаметры и объемы. Содержание неорганического соединения (содержание неорганического соединения относительно пены (100% по массе)) можно определить из занимаемого объема частиц, определенного, как изложено выше, и плотности пены.

[0023] соединение на основе силана или соединение на основе силоксана можно дополнительно добавлять к пенопласту на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления. Данные соединения можно применять отдельно или в комбинации. Примеры соединений на основе силана, которые можно применять, включают гексаметилдисилазан и диметоксидиметилсилан, и примеры соединений на основе силоксана, которые можно применять, включают гексаметилдисилоксан. Поскольку соединения на основе силана и соединения на основе силоксана являются неполярными, они, как правило, не смешиваются хорошо с полярной фенольной смолой. Следовательно, можно получить пену, имеющую небольшой диаметр пор и высокую долю закрытых пор, поскольку образуются многие центры порообразования.

[0024] плотность пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления составляет, по меньшей мере, 20 кг/м³ и не более чем 100 кг/м³, предпочтительно, по меньшей мере, 22 кг/м³ и не более чем 50 кг/м³, более предпочтительно, по меньшей мере, 24 кг/м³ и не более чем 40 кг/м³, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 26 кг/м³ и не более чем 35 кг/м³, и самое предпочтительное, по меньшей мере, 27 кг/м³ и не более чем 30 кг/м³. Если плотность является меньшей чем 20 кг/м³, трудно получить структуру с плотно закрытыми порами, поскольку стенки пор являются тонкими и склонны к разрушению при вспенивании. Это приводит в результате к большей теплопроводности из-за того, что летучая смесь покидает пену. С другой стороны, плотность больше чем 100 кг/м³ снижает теплоизолирующие свойства, поскольку твердофазная теплопроводность смолы и других твердых компонентов увеличивается.

Примите во внимание, что плотность представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(1) плотность пеныʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Плотность можно регулировать, например, долей летучей смеси, долей катализатора для отверждения, температурой вспенивания, составом и долей фенольной смолы, скоростью реакции, вязкостью фенольной смолы и т.д.

[0025] изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что в ситуации, в которой углеводород в общепринятом содержащем углеводород пенопласте на основе фенольной смолы, просто заменяют на соединение α, увеличение вязкости, связанное с реакцией отверждения фенольной смолы в процессе вспенивания и отверждения пенопласта на основе фенольной смолы, компенсируется высокой смешиваемой способностью соединения α с фенольной смолой, приводя к относительно быстрому росту пор. Изобретатели настоящего изобретения также обнаружили, что, как следствие, трудно получить эффекты сохранения превосходных теплоизолирующих свойств в течение длительного периода времени и предотвращения конденсации внутри стен, связанной с повышенной проницаемостью водяных паров, когда углеводород просто заменяют на соединение α. Посредством усердного и обширного исследования, изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что причина приведенного выше связана со средним диаметром пор, долей закрытых пор и проницаемостью водяных паров, становящимися слишком большими или слишком маленькими.

Изобретатели настоящего изобретения сфокусировались на условиях получения, и в частности на применении фенольной смолы, имеющей mw и вязкость в конкретных диапазонах, и летучей смеси, имеющей среднюю величину температуры кипения в конкретном диапазоне. Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что можно получить величины физических свойств, таких как средний диаметр пор, доля закрытых пор, проницаемость водяных паров и т.д., которые находятся в пределах конкретных диапазонов, например, установкой температуры, при которой вспениваемую композицию фенольной смолы разгружают, в пределах конкретного диапазона, и что, удовлетворяя данные величины физических свойств, можно достигать эффекты сохранения превосходных теплоизолирующих свойств в течение длительного периода времени и предотвращения конденсации внутри стен, связанной с повышенной проницаемостью водяных паров.

[0026] средний диаметр пор пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления составляет, по меньшей мере, 10 мкм и не более чем 300 мкм, предпочтительно, по меньшей мере, 30 мкм и не более чем 200 мкм, более предпочтительно, по меньшей мере, 40 мкм и не более чем 150 мкм, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 50 мкм и не более чем 110 мкм, и особенно предпочтительно, по меньшей мере, 60 мкм и не более чем 95 мкм. Если средний диаметра пор будет слишком большим (например, если средний диаметр пор является большим чем 300 мкм), первоначальные теплоизолирующие свойства, как правило, являются плохими из-за конвекции газа внутри стенок и сниженного теплоэкранирования стенками пор, и долгосрочные теплоизолирующие свойства также, как правило, являются плохими из-за того, что летучая смесь, инкапсулированная в поры, более легко замещается воздухом. Если средний диаметр пор является слишком маленьким (например, если средний диаметр пор является меньшим чем 10 мкм), теплоизолирующие свойства, как правило, являются плохими, поскольку отдельные стенки пор являются более тонкими, что облегчает теплопроводность.

Примите во внимание, что средний диаметр пор представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(2) средний диаметр порʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Средний диаметр пор можно регулировать, например, составом и вязкостью фенольной смолы, типом и долей летучей смеси, условиями отверждения, условиями вспенивания и т.д.

[0027] доля закрытых пор пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления составляет, по меньшей мере, 80% и не более чем 99%, более предпочтительно, по меньшей мере, 85% и не более чем 99%, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 90% и не более чем 99%, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 93% и не более чем 99%, и самое предпочтительное, по меньшей мере, 95% и не более чем 99%. Доля закрытых пор, которая является слишком низкой (например, доля закрытых пор меньше чем 80%), является нежелательной, поскольку летучая смесь, инкапсулированная в поры, более легко замещается воздухом, приводя к большей долгосрочной теплопроводности (худшим долгосрочным теплоизолирующим свойствам).

Примите во внимание, что доля закрытых пор представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(3) доля закрытых порʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Долю закрытых пор можно регулировать, например, составом и вязкостью фенольной смолы, типом и долей летучей смеси, условиями отверждения, условиями вспенивания и т.д.

[0028] проницаемость водяных паров пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления составляет, по меньшей мере, 0,38 нг/(м⋅с⋅па) и не более чем 2,00 нг/(м⋅с⋅па), более предпочтительно, по меньшей мере, 0,50 нг/(м⋅с⋅па) и не более чем 1,50 нг/(м⋅с⋅па), и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 0,63 нг/(м⋅с⋅па) и не более чем 1,25 нг/(м⋅с⋅па). Проницаемость водяных паров, которая является слишком низкой, (например, проницаемость водяных паров меньше чем 0,38 нг/(м⋅с⋅па)) является нежелательным, поскольку в ситуации, в которой пенопласт на основе фенольной смолы находится в непосредственном контакте со слоем мертеля, таком как способ влажной наружной термоизоляции или подобном, влага с трудом покидает мертель. Проницаемость водяных паров, которая является слишком большой (например, проницаемость водяных паров больше чем 2,00 нг/(м⋅с⋅па)), является нежелательной, поскольку, когда пенопласт на основе фенольной смолы устанавливают при жилищном строительстве в качестве внутреннего теплоизолирующего материала, водяной пар, генерируемый внутри зимой, проникает через пенопласт на основе фенольной смолы в большей степени, что облегчает образование конденсата снаружи и увеличивает риск для здоровья из-за грибка или подобных.

Примите во внимание, что проницаемость водяных паров представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(7) проницаемость водяных паровʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Проницаемость водяных паров можно регулировать, например, долей летучей смеси, долей катализатора для отверждения, температурой вспенивания, составом и долей фенольной смолы, скоростью реакции, вязкостью фенольной смолы и т.д.

[0029] первоначальная теплопроводность пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления является предпочтительно меньшей чем 0,0200 вт/м⋅k, более предпочтительно меньшей чем 0,0190 вт/м⋅k, даже более предпочтительно меньшей чем 0,0180 вт/м⋅k, и особенно предпочтительно меньшей чем 0,0170 вт/м⋅k.

Примите во внимание, что первоначальная теплопроводность представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(5) первоначальная теплопроводностьʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Первоначальную теплопроводность можно регулировать, например, составом и долей фенольной смолы, типом и долей летучей смеси, условиями отверждения, условиями вспенивания и т.д.

[0030] теплопроводность пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления после выдерживания в течение 14 дней в окружающей среде при 110°c (далее в настоявшем изобретении называют просто ʺтеплопроводность после 14 днейʺ), которая представляет собой теплопроводность после ускоренного испытания, соответствующего долгосрочному применению или долгосрочному хранению, является предпочтительно меньшей чем 0,0210 вт/м⋅k, более предпочтительно меньшей чем 0,0200 вт/м⋅k, даже более предпочтительно меньшей чем 0,0190 вт/м⋅k, и особенно предпочтительно меньшей чем 0,0180 вт/м⋅k.

Примите во внимание, что теплопроводность после 14 дней представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(6) теплопроводность после 14 дней в 110°c атмосфереʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Теплопроводность после 14 дней можно регулировать, например, составом и долей фенольной смолы, типом и долей летучей смеси, условиями отверждения, условиями вспенивания и т.д.

[0031] хотя разница теплопроводности между теплопроводностью после 14 дней и первоначальной теплопроводностью конкретно не ограничена, данная разница теплопроводности, например, предпочтительно составляет меньше чем 0,0020 вт/м⋅k, более предпочтительно меньше чем 0,0017 вт/м⋅k, и даже более предпочтительно меньше чем 0,0015 вт/м⋅k.

Примите во внимание, что разница теплопроводности между теплопроводностью после 14 дней и первоначальной теплопроводностью представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(6) теплопроводность после 14 дней в 110°c атмосфереʺ последующего раздела ʺоценкаʺ.

[0032] пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления можно получить, например, вспениванием и отверждением вспениваемой композиции фенольной смолы, содержащей фенольную смолу и соединение α, и необязательно содержащей поверхностно-активное вещество и катализатор для отверждения. Вспениваемая композиция фенольной смолы может дополнительно содержать описанный выше углеводород и неорганическое соединение, и/или добавки, такие как пластификатор, огнезащитное средство, вспомогательное вещество для отверждения, соединение, содержащее азот, соединение на основе силана и соединение на основе силоксана. Более того, пластификатор, такой как эфир фталевой кислоты, можно добавлять для более точного контроля скорости вспенивания и отверждения.

[0033] способ получения пенопласта на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления предпочтительно представляет собой способ, включающий вспенивание и отверждение на поверхностном материале вспениваемой композиции фенольной смолы, содержащей фенольную смолу, поверхностно-активное вещество, катализатор для отверждения и летучую смесь, содержащую, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и галогенированного углеводорода, где фенольная смола имеет средневесовую молекулярную массу mw, по меньшей мере, 400 и не более чем 3000, как определено гельпроникающей хроматографией, фенольная смола имеет вязкость при 40°c, по меньшей мере, 1000 мпа⋅с и не более чем 100000 мпа⋅с, летучая смесь имеет среднюю величину температуры кипения, по меньшей мере, -30°c и не больше чем 45°c, и температура разгрузки (единицы: °c) вспениваемой композиции фенольной смолы и средняя величина температуры кипения (единицы: °c) летучей смеси удовлетворяют следующему соотношению:

0,0002x³+0,006x²+0,07x+17≤y≤0,00005x³+0,003x²+0,08x+52

Где x представляет собой среднюю величину температуры кипения (°c) летучей смеси, и y представляет собой температуру разгрузки (°c) вспениваемой композиции фенольной смолы.

[0034] фенольную смола согласно настоящему варианту осуществления, например, получают, применяя соединение, содержащее фенольную группу, и соединение, содержащее альдегидную группу, или его производное, в качестве исходных соединений, и осуществляя полимеризацию нагреванием в температурном диапазоне 40°c-100°c в присутствии щелочного катализатора. Один тип фенольной смолы можно применять отдельно, или два или более типов фенольных смол можно применять в комбинации.

[0035] примеры соединения, содержащего фенольную группу, которое применяют в получении фенольной смолы, включают фенол, резорцин, катехол, о-, м- и п-крезол, ксилены, этилфенолы и п-трет-бутилфенол. Из данных соединений, фенол и о-, м- и п-крезол являются предпочтительными, и фенол является самым предпочтительным. Соединение, содержащее фенольную группу, может представлять собой соединение, содержащее двуядерную фенильную группу. Данные соединения, содержащие фенольную группу, можно применять отдельно или в виде комбинации двух или более типов.

[0036] примеры соединения, содержащего альдегидную группу, или его производного, которое применяют в получении фенольной смолы, включают формальдегид, параформальдегид, 1,3,5-триоксан и тетраоксиметилен. Из данных соединений, формальдегид и параформальдегид являются предпочтительными. Данные соединения, содержащие альдегидную группу, или их производные можно применять отдельно или в виде комбинации двух и более типов.

[0037] средневесовая молекулярная масса mw фенольной смолы, как определено гельпроникающей хроматографией, согласно способу, описанному в ʺ(8) средневесовая молекулярная масса mw фенольной смолыʺ последующего раздела ʺоценкаʺ, составляет, например, предпочтительно, по меньшей мере, 400 и не более чем 3000, более предпочтительно, по меньшей мере, 500 и не более чем 2500, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 700 и не более чем 2500, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 1000 и не более чем 2000, и самое предпочтительное, по меньшей мере, 1500 и не более чем 2000. Если средневесовая молекулярная масса mw является меньшей чем 400, количество тепла, генерируемое после смешения катализатора для отверждения с фенольной смолой, увеличивается из-за большого количества сайтов реакции присоединения, остающихся в фенольных ядрах и, таким образом, фенольная смола, пластифицированная соединением α, достигает высокой температуры, и ее вязкость снижается. Как результат, возникает разрушение пор при вспенивании, и доля закрытых пор снижается, приводя в результате к большей теплопроводности. Кроме того, поры склонны в большой степени к слиянию из-за снижения вязкости фенольной смолы и, таким образом, образуется пена низкого качества, имеющая большой средний диаметр пор. Если средневесовая молекулярная масса mw является большей чем 3000, вязкость фенольной смолы становится слишком высокой, и количество низкомолекулярных компонентов в фенольной смоле становится маленьким. В данной ситуации, количество теплоты, которое генерируется фенольной смолой, снижается, что требует применение большого количества летучей смеси для получения требуемой степени и может приводить к пенопласту на основе фенольной смолы, имеющему более плохую гладкость поверхности.

Средневесовую молекулярная масса mw можно регулировать, например, типом и долями соединения, содержащего фенольную группу, и соединения, содержащего альдегидную группу, или его производного, температурой и продолжительностью полимеризации и и т.д.

[0038] вязкость фенольной смолы при 40°c конкретно не ограничена, но, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 1000 мпа⋅с и не более чем 100000 мпа⋅с, и с точки зрения увеличения доли закрытых пор и снижения среднего диаметра пор, более предпочтительно составляет, по меньшей мере, 5000 мпа⋅с и не более чем 50000 мпа⋅с, и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 7000 мпа⋅с и не более чем 30000 мпа⋅с. Если вязкость фенольной смолы при 40°c является слишком низкой (например, меньше чем 1000 мпа⋅с), поры в пенопласте на основе фенольной смолы склонны к слиянию, приводя в результате к избыточно большому диаметру пор. Более того, это, как правило, приводит к меньшей доле закрытых пор и снижению теплоизолирующих свойств после длительного хранения, как результат более легкого разрушения стенок пор из-за давления вспенивания. Избыточно высокая вязкость фенольной смолы при 40°c (например, большая чем 100000 мпа⋅с) является нежелательной, поскольку это может делать невозможным достижение требуемой степени расширения из-за снижения скорости вспенивания.

Примите во внимание, что вязкость при 40°c представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(9) вязкость фенольной смолы при 40°cʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Вязкость при 40°c можно регулировать, например, средневесовой молекулярной массой фенольной смолы, процентом влажности фенольной смолы и т.д.

[0039] содержание летучей смеси (т.е., суммарное содержание соединения α или суммарное содержание соединения α и углеводорода) во вспениваемой композиции фенольной смолы конкретно не ограничено, но относительно суммарного количества (100% по массе) фенольной смолы и поверхностно-активного вещества, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 3,0% по массе и не более чем 25,0% по массе, более предпочтительно, по меньшей мере, 4,0% по массе и не более чем 20,0% по массе, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 5,0% по массе и не более чем 17,5% по массе, и особенно предпочтительно, по меньшей мере, 6,0% по массе и не более чем 15,0% по массе. Содержание меньше чем 3,0% по массе является нежелательным, поскольку становится трудно получить требуемую степень расширения, и плотность пены становится избыточно высокой, как результат этого, нельзя получить пену хорошего качества. Содержание больше чем 25,0% по массе является нежелательным, поскольку вязкость фенольной смолы снижается из-за пластифицирующего эффекта соединения α и поскольку слишком большое содержание вызывает избыточное вспенивание и разрушение пор в пене, как результат этого, доля закрытых пор снижается, и долгосрочные теплоизолирующие свойства и подобные также снижаются.

[0040] вспениваемая композиция фенольной смолы может содержать неорганический газ, такой как азот или аргон, в качестве порообразующего агента для того, чтобы подавлять снижение доли закрытых пор и увеличение диаметра пор, связанного с пластификацией фенольной смолы. Содержание порообразующего агента относительно суммарного количества (100% по массе) соединения α и углеводорода предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,05% по массе и не более чем 5,0% по массе, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,05% по массе и не более чем 3,0% по массе, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 0,1% по массе и не более чем 2,5% по массе, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 0,1% по массе и не более чем 1,5% по массе, и самое предпочтительное, по меньшей мере, 0,3% по массе и не более чем 1,0% по массе. Содержание меньше чем 0,05% по массе является нежелательным, поскольку действие в качестве порообразующего агента является неподходящим, тогда как содержание больше чем 5,0% по массе является нежелательным, поскольку это вызывает избыточно высокое давление вспенивания в процессе вспенивания и отверждения пенопласта на основе фенольной смолы, приводя к разрушению пор в пене и образованию пены низкого качестве, имеющей низкую долю закрытых пор и большой диаметр пор.

[0041] примеры поверхностно-активного вещества включают поверхностно-активные веществ, которые обычно применяют в получении пенопласта на основе фенольной смолы. Из данных поверхностно-активных веществ, неионные поверхностно-активные вещества являются эффективными, и предпочтительные примеры включают полиалкиленоксид, который представляет собой сополимер этиленоксида и пропиленоксида, конденсат алкиленоксида и касторового масла, конденсат алкиленоксида и алкилфенола, такого как нонилфенол или додецилфенол, полиоксиэтиленалкильный эфир, в котором алкильный эфир содержит 14-22 атома углерода, эфир жирной кислоты, такой как полиоксиэтиленовый эфир жирной кислоты, соединение кремния, такое как полидиметилсилоксан, и полиспирт. Данные поверхностно-активные вещества можно применять отдельно или в виде комбинации двух и более типов.

Хотя количество поверхностно-активного вещества, которое применяют, конкретно не ограничено, количество относительно 100 частиц по массе фенольной смолы предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,3 частей по массе и не более чем 10 частей по массе.

[0042] катализатор для отверждения может представлять собой любой кислый катализатор для отверждения, который обеспечивает отверждение фенольной смолы и, например, предпочтительно представляет собой катализатор для отверждения на основе безводной кислоты. Катализатор для отверждения на основе безводной кислоты предпочтительно представляет безводную фосфорную кислоту или безводную арилсульфоновую кислоту. Примеры безводной арилсульфоновой кислоты включают толуолсульфоновую кислоту, ксилолсульфоновую кислоту, фенолсульфоновую кислоту, замещенную фенолсульфоновую кислоту, ксиленолсульфоновую кислоту, замещенную ксиленолсульфоновую кислоту, додецилбензолсульфоновую кислоту, бензолсульфоновую кислоту, и нафталинсульфоновую кислоту. Один катализатор для отверждения можно применять отдельно, или два или более катализаторов для отверждения можно применять в комбинации. Катализатор для отверждения можно разбавлять растворителем, таким как этиленгликоль или диэтиленгликоль.

Хотя количество катализатора для отверждения, которое применяют, конкретно не ограничено, количество относительно суммарного количества (100 частей по массе) фенольной смолы и поверхностно-активного вещества предпочтительно составляет, по меньшей мере, 3 части по массе и не более чем 30 частей по массе.

[0043] примеры вспомогательного вещества для отверждения включают резорцин, крезол, салигенин (о-метилoлфенол) и п-метилолфенол. Одно вспомогательное вещество для отверждения можно применять отдельно, или два или более вспомогательных веществ для отверждения можно применять в комбинации.

[0044] неорганическое соединение может представлять собой любое из описанных ранее примеров.

Хотя содержание неорганического соединения во вспениваемой композиции фенольной смолы конкретно не ограничено, содержание относительно суммарного количества (100 частей по массе) фенольной смолы, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,1 части по массе и не более чем 35 частей по массе, более предпочтительно, по меньшей мере, 1 часть по массе и не более чем 20 частей по массе, и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 2 части по массе и не более чем 15 частей по массе. Если содержание является большим чем 35 частей по массе, негативный эффект на первоначальную теплопроводность пены из-за высокой теплопроводности самого неорганического соединения, как правило, является более значительным, чем эффект снижения диаметра пор, полученных после вспенивания.

[0045] примеры пластификатора включают эфиры фталевой кислоты и гликоли, такие как этиленгликоль и диэтиленгликоль. Из данных примеров, эфиры фталевой кислоты являются предпочтительными. Один пластификатор можно применять отдельно, или два или более пластификаторов можно применять в комбинации.

Хотя содержание пластификатора конкретно не ограничено, содержание на 100 частей по массе фенольной смолы, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,5 части по массе и не более чем 20 частей по массе, и более предпочтительно, по меньшей мере, 1,0 часть по массе и не более чем 10 частей по массе. Добавление слишком большого количества пластификатора (например, добавление более чем 20 частей по массе) значительно снижает вязкость фенольной смолы и вызывает разрушение пор при вспенивании и отверждении, тогда как добавление слишком маленького количества пластификатора (например, добавление меньше чем 0,5 частей по массе) не обеспечивает проявления эффектов пластификатора.

[0046] соединение, содержащее азот, можно добавлять к вспениваемой композиции фенольной смолы, действуя в качестве ловушки формальдегида для снижения выброса формальдегида из пенопласта на основе фенольной смолы и/или с целью обеспечения пенопласта на основе фенольной смолы с эластичностью.

Соединение, содержащее азот, может, например, представлять собой соединение, выбранное из группы, состоящей из мочевины, меламина, нуклидина, пиридина, гексаметилентетрамина, и их смесей. Мочевина является предпочтительной в качестве соединения, содержащего азот. Одно соединение, содержащее азот, можно применять отдельно, или два или более соединений, содержащих азот, можно применять в комбинации.

Соединение, содержащее азот, может, как это общеизвестно, непосредственно добавлять в процессе реакции фенольной смолы или вблизи конечной точки данной реакции, или оно может реагировать с соединением, содержащим альдегидную группу, или его производным заранее перед смешением с фенольной смолой.

Хотя содержание соединения, содержащего азот, конкретно не ограничено, содержание на 100% по массе фенольной смолы, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 1% по массе и не более чем 10% по массе.

[0047] вспениваемую композицию фенольной смолы можно получить, например, смешением фенольной смолы, поверхностно-активного вещества, катализатора для отверждения, соединения α, и т.д. В пропорциях, таких как изложенные выше, но она конкретно не ограничена получением данным способом.

[0048] пенопласт на основе фенольной смолы можно получить вспениванием и отверждением (тепловым отверждением) вспениваемой композиции фенольной смолы. Например, пенопласт на основе фенольной смолы можно получить способом непрерывного получения, в котором вспениваемую композицию фенольной смолы непрерывно разгружают на движущийся поверхностный материал (нижний поверхностный материал), покрывают другим поверхностным материалом (верхний поверхностный материал) с противоположной стороны композиции фенольной смолы на поверхности, которая находится в контакте с нижним поверхностным материалом (т.е., обе поверхности вспененной или невспененной композиции фенольной смолы зажаты между поверхностными материалами), и отверждают при нагревании, или его можно получить периодическим способом получения, в котором поверхностный материал обеспечивают на внутренней поверхности формы или, смазку для форм наносят на внутреннюю поверхность формы, вспениваемую композицию фенольной смолы выливают в форму, и затем вспениваемую композицию фенольной смолы вспенивают и отверждают при нагревании. Из данных способов, способ непрерывного получения является предпочтительным с точки зрения производительности и качества получаемого пенопласта на основе фенольной смолы.

В настоящем описании, ламинат, в котором пенопласт на основе фенольной смолы укладывают слоями на поверхностный материал (т.е., ламинат, содержащий поверхностный материал и пенопласт на основе фенольной смолы), можно называть ламинатом из пенопласта на основе фенольной смолы. Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы может содержать один поверхностный материал или может содержать два поверхностных материала (верхний поверхностный материал и нижний поверхностный материал).

[0049] предпочтительно, чтобы поверхностный материал (материалы) был гибким для предотвращения разрушения поверхностного материала (материалов) при получении. Примеры гибких поверхностных материалов, которые можно применять, включают синтетические волоконные нетканевые материалы, тканевые материалы из синтетического волокна, стекловолокнистую бумагу, тканевый материал из стекловолокна, нетканевые материалы из стекловолокна, смешанную бумагу из стекловолокна, бумагу, металлические пленки (металлические пленки, содержащие сквозные отверстия) и их комбинации. Поверхностный материал (материалы) может содержать огнезащитное средство, придающее огнезащитные свойства. Примеры огнезащитного средства включают соединения брома, такие как тетрабромбисфенол a и декабромдифениловый эфир, ароматические эфиры фосфорной кислоты, ароматические конденсированные эфиры фосфорной кислоты, галогенированные эфиры фосфорной кислоты, фосфор и фосфорные соединения, такие как красный фосфор, полифосфат аммония, соединения сурьмы, такие как триоксид сурьмы и пентоксид сурьмы, гидроксиды металлов, такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния, и карбонаты, такие как карбонат кальция и карбонат натрия. Огнезащитное средство можно замешивать в волокна поверхностного материала (материалов) или можно добавлять в акриловое, поливиниловое спиртовое, винилацетатное, эпокси, ненасыщенное полиэфирное или другое связующее поверхностного материала. Более того, поверхностный материал (материалы) может быть обработан водоотталкивающим средством на основе фторидной смолы, кремнийорганической смолы, парафиновой эмульсии, парафина, комбинации акриловой смолы и твердого парафина или подобных или водоотталкивающим средством на основе битума. Данные водоотталкивающие средства и влагоизолирующие агенты можно применять отдельно, и можно наносить на поверхностный материал (материалы) после добавления к нему огнезащитного средства.

[0050] поверхностный материал (материалы) предпочтительно имеют высокую газопроницаемость. Примеры поверхностных материалов, имеющих высокую газопроницаемость, включают нетканевые материалы из синтетического волокна, стекловолокнистую бумагу, нетканевые материалы из стекловолокна, бумагу и металлические пленки, в которых отверстия делают заранее (например, укрепленный ламинат металлической фольги, имеющей сквозные отверстия, склеенный с бумагой, стеклянной бумагой или стекловолокном). Из данных поверхностных материалов, поверхностный материал, который является газопроницаемым вплоть до величины кислородопроницаемости, по меньшей мере, 4,5 см³/24 ч⋅м², как измерено согласно astm d3985-95, является особенно предпочтительным. Если применяют поверхностный материал, имеющий низкую газопроницаемость, влага, образующаяся в процессе отверждения фенольной смолы, не может высвободиться из пены и остается в пене. Следовательно, образуется пена, имеющая низкую долю закрытых пор и большое количество пустот, и хорошие теплоизолирующие свойства нельзя сохранять в течение длительного периода времени. В ситуации, в которой применяют нетканевый материал из синтетического волокна для поверхностного материала, вес на единицу площади нетканевого материала из синтетического волокна, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 15 г/м² и не более чем 200 г/м², более предпочтительно, по меньшей мере, 15 г/м² и не более чем 150 г/м², даже более предпочтительно, по меньшей мере, 15 г/м² и не более чем 100 г/м², особенно предпочтительно, по меньшей мере, 15 г/м² и не более чем 80 г/м², и самое предпочтительное, по меньшей мере, 15 г/м² и не более чем 60 г/м². Это с точки зрения просачивания вспениваемой композиции фенольной смолы в поверхностный материал при вспенивании и с точки зрения адгезии между вспениваемой композицией фенольной смолы и поверхностным материалом. В ситуации, в которой применяют нетканевый материал из стекловолокна для поверхностного материала, вес на единицу площади нетканевого материала из стекловолокна, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 30 г/м² и не более чем 600 г/м², более предпочтительно, по меньшей мере, 30 г/м² и не более чем 500 г/м², даже более предпочтительно, по меньшей мере, 30 г/м² и не более чем 400 г/м², особенно предпочтительно, по меньшей мере, 30 г/м² и не более чем 350 г/м², и самое предпочтительное, по меньшей мере, 30 г/м² и не более чем 300 г/м².

[0051] вспениваемую композицию фенольной смолы предпочтительно получают, например, разгружая на поверхностный материал при температуре, которая является большей чем средняя величина температуры кипения соединения α (средняя величина температуры кипения смеси β в ситуации, в которой включен углеводород). Вспененную композицию фенольной смолы (перед отверждением пенопласта на основе фенольной смолы) можно отверждать, например, применяя прибор, включающий первую печь и вторую печь (например, двойной конвейер типа стальной ленточный транспортер или пластинчатый двойной конвейер).

[0052] при разгрузке вспениваемой композиции фенольной смолы на поверхностный материал (например, на нижний поверхностный материал), температура вспениваемой композиции фенольной смолы (температура разгрузки; y; единицы: °c) конкретно не ограничена, но, например, предпочтительно составляет, по меньшей мере, коэффициент b, рассчитанный следующей формулой (3), и не больше чем коэффициент a, рассчитанный следующей формулой (2) (т.е., b≤y≤a), более предпочтительно, по меньшей мере, коэффициент b', рассчитанный следующей формулой (5), и не больше чем коэффициент a', рассчитанный следующей формулой (4) (т.е., b'≤y≤a'), и даже более предпочтительно, по меньшей мере, коэффициент b'', рассчитанный следующей формулой (7), и не больше чем коэффициент a'', рассчитанный следующей формулой (6) (т.е., b''≤y≤a'').

Температура разгрузки y, которая является большей чем коэффициент a, является нежелательной, поскольку возникает внезапное вспенивание, вызывающее разрушение пор. Температура разгрузки y, которая является меньшей чем коэффициент b, является нежелательной, поскольку скорость вспенивания является низкой, как результат этого, поры сливаются более легко, и диаметр пор, как правило, увеличивается.

A=0,00005x³+0,003x²+0,08x+52 (2)

B=0,0002x³+0,006x²+0,07x+17 (3)

A'=0,00006x³+0,003x²+0,08x+47 (4)

B'=0,0002x³+0,004x²+0,05x+22 (5)

Aʺ=0,00007x³+0,003x²+0,08x+42 (6)

Bʺ=0,0002x³+0,003x²+0,02x+26 (7)

(в формулах (2)-(7), x представляет собой среднюю величину температуры кипения (°c) летучей смеси.)

Примите во внимание, что температура разгрузки представляет собой величину, измеренную способом, описанным в ʺ(10) температура разгрузкиʺ последующего раздела ʺоценкаʺ. Температуру разгрузки можно регулировать, например, контролированием температуры смесителя, долей летучей смеси, долей катализатора для отверждения, составом и долей фенольной смолы, скоростью реакции, вязкостью фенольной смолы и т.д.

[0053] первая печь предпочтительно генерирует горячий воздух, имеющий температуру, по меньшей мере, 60°c и не больше чем 110°c. Вспененную композицию фенольной смолы (перед отверждением пенопласта на основе фенольной смолы) можно отверждать в первой печи, формуя в виде листов, получая частично отвержденный пенопласт на основе фенольной смолы. Внутри, первая печь может иметь равномерную температуру или может содержать несколько температурных зон.

[0054] вторая печь предпочтительно генерирует горячий воздух, имеющий температуру, по меньшей мере, 70°c и не больше чем 120°c для постотверждение пены, которая была частично отверждена в первой печи. Листы частично отвержденного пенопласта на основе фенольной смолы можно укладывать с фиксированным интервалом между ними, применяя разделитель или поднос. Если температура во второй печи является слишком высокой, это вызывает разрушение пор из-за давления летучей смеси в порах пенопласта на основе фенольной смолы, становящегося избыточно большим. С другой стороны, если температура во второй печи является слишком низкой, это может требовать избыточно долгого времени для протекания реакции отверждения. Соответственно, температура, по меньшей мере, 80°c и не больше чем 110°c является особенно предпочтительной.

В первой и второй печах, внутренняя температура пенопласта на основе фенольной смолы предпочтительно составляет, по меньшей мере, 60°c и не больше чем 105°c, более предпочтительно, по меньшей мере, 70°c и не больше чем 100°c, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 75°c и не больше чем 95°c, и самое предпочтительное, по меньшей мере, 75°c и не больше чем 90°c. Внутреннюю температуру пенопласта на основе фенольной смолы можно измерить, например, введением термопары и устройства записи данных во вспениваемую композицию фенольной смолы внутри печи.

[0055] когда применяют соединение α, есть опасение, что увеличение вязкости, связанное с реакцией отверждения фенольной смолы в процессе вспенивания и отверждения, может нейтрализоваться из-за пластификации фенольной смолы за счет высокой смешиваемости соединения α с фенольной смолой. Как результат, нельзя получить пенопласт на основе фенольной смолы с достаточной твердостью при нагревании в печи тем же способом, как в общепринятом способе. Следовательно, предпочтительно, чтобы суммарное время пребывания в первой и второй печи было длительным по сравнению с ситуацией, в которой применяют общепринятый углеводород. Суммарное время пребывания в первой и второй печах составляет, например, предпочтительно, по меньшей мере, 3 минуты и не более чем 60 минут, более предпочтительно, по меньшей мере, 5 минут и не более чем 45 минут, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 5 минут и не более чем 30 минут, и самое предпочтительное, по меньшей мере, 7 минут и не более чем 20 минут. Если время пребывания в печах является слишком коротким, пенопласт на основе фенольной смолы покидает печи в неотвержденном состоянии, что приводит в результате к образованию пенопласта на основе фенольной смолы плохого качества, имеющего плохую пространственную стабильность. Избыточно длительное время пребывания в печах является нежелательным, поскольку сушка пенопласта на основе фенольной смолы может протекать слишком сильно так, что содержание воды пенопласта на основе фенольной смолы становится слишком низким. Как следствие, пенопласт на основе фенольной смолы может поглощать большое количество водяного пара из атмосферы после покидания печей, что приводит к деформации листов.

[0056] примите во внимание, что способ вспенивания и отверждения вспениваемой композиции фенольной смолы, получая пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления, не ограничивается способом, изложенным выше.

[0057] описанный пенопласт на основе фенольной смолы можно применять в качестве изоляционного материала или подобного для применения материалов в строительстве жилья, для применения в производстве или промышленного применения.

[0058] посредством способа получения согласно настоящему варианту осуществления, изложенному выше, можно обеспечить пенопласт на основе фенольной смолы, который обладает низким воздействием на окружающую среду и превосходными первоначальными теплоизолирующими свойствами, может сохранять низкую теплопроводность в течение длительного периода времени и может снижать конденсацию внутри стен, связанную с повышенной проницаемостью водяных паров.

Примеры

[0059] далее приводится более конкретное описание описанных способов на основе примеров и сравнительных примеров. Однако описанные способы не ограничиваются следующими примерами.

[0060] (оценка)

Фенольные смолы и пенопласты на основе фенольной смолы в примерах и сравнительных примерах измеряли и оценивали относительно следующих критериев.

[0061] (1) плотность пены

Согласно jis k 7222, 20 см квадратный образец вырезали из каждого ламината из пенопласта на основе фенольной смолы, полученного в примерах и сравнительных примерах, поверхностные материалы удаляли с образца, и затем измеряли массу и кажущийся объем пенопласт на основе фенольной смолы. Определенные массу и кажущийся объем применяли для расчета плотности пены (объемной плотности пены).

[0062] (2) средний диаметр пор

Средний диаметр пор измеряли следующим способом со ссылкой на jis k 6402.

Каждый из ламинатов из пенопласта на основе фенольной смолы, полученных в примерах и сравнительных примерах, разрезали параллельно их передней и задней поверхностям по существу в центре пенопласта на основе фенольной смолы в направлении толщины. Микрофотографию отрезанной поверхности получали при ×50 увеличении, применяя электронно-сканирующий микроскоп, и затем четыри прямые линии 9 см в длину (эквивалент 1800 мкм фактического поперечного сечения пены) чертили на микрофотографии и рассчитывали среднюю величину количества пор, пересекающих каждую из данных прямых линий. Величину, полученную делением 1800 мкм на среднюю величину количества пор, которые пересекались, принимали за средний диаметр пор.

[0063] 3) доля закрытых пор

Долю закрытых пор измеряли следующим способом со ссылкой на astm d 2856-94(1998)a.

Приблизительно 25 мм кубические образцы вырезали в направлении толщины из центральной части пенопласта на основе фенольной смолы в каждом из ламинатов из пенопласта на основе фенольной смолы, полученных в примерах и сравнительных примерах. В ситуации, в которой ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы был тонким, и нельзя получить образец, имеющий равномерную толщину 25 мм, образец, имеющий равномерную толщину, получали отрезанием приблизительно 1 мм каждой поверхности приблизительно 25 мм кубического образца, который вырезали. Длину каждой стороны образца измеряли, применяя штангенциркуль, определяя кажущийся объем (v1: см³), и измеряли массу образца (w: до четырех значащих цифр; г). Затем, объем замкнутого пространства (v2: см³) образца измеряли, применяя воздушный пикнометр (tokyo science co., ltd., название продукта: model1000) согласно способу a в astm d 2856.

Средний диаметра пор (t: см) измеряли ранее описанным способом измерения в ʺ(3) средний диаметр порʺ. Площадь поверхности (a: см²) образца определяли из длин сторон образца.

Открытый объем (va: см³) нарезанных пор на поверхности образца рассчитывали из t и a согласно формуле: va=(a × t)/1,14. Плотность твердой фенольной смолы принимали равной 1,3 г/см³, и объем (vs: см³) твердой части, образующей стенки пор, в образце рассчитывали согласно формуле: vs=масса образца (w)/1,3.

Долю закрытых пор рассчитывали следующей формулой (8).

Доля закрытых пор (%)=[(v2-vs)/(v1-va-vs)]×100 (8)

Данное измерение проводили шесть раз для образцов пены, полученных в одинаковых условиях получения, и среднюю величину принимали равной репрезентативной величине.

[0064] (4) определение типа летучей смеси в пенопласте на основе фенольной смолы

Сначала, стандартные газы хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и галогенированного углеводорода применяли для определения времени удерживания в условиях измерения гх/мс, показанных ниже.

Поверхностные материалы сдирали с ламинатов из пенопласта на основе фенольной смолы, полученных в примерах и сравнительных примерах. Образец приблизительно 10 г каждого пенопласта на основе фенольной смолы и напильник по металлу помещали в 10 л контейнер (название продукта: tedlar bag), контейнер плотно и герметично закрывали, и вводили в него 5 л азота. Образец соскабливали и мелко измельчали с применением напильника через tedlar bag. Затем, образец оставляли на 10 минут в контроллере температуры, установленном на 81°c все еще в tedlar bag. 100 мкл образец газа, образованного в tedlar bag, собирали и анализировали гх/мс в условиях измерения, показанных ниже, определяя летучую смесь в пенопласте на основе фенольной смолы.

Результаты гх/мс анализа применяли для подтверждения наличия или отсутствия хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и/или галогенированного углеводорода. Более того, предварительно определенное время удерживания и полученные масс-спектры применяли для определения типа хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина и/или галогенированного углеводорода. Время удерживания и масс-спектры также применяли для определения типа углеводорода. Отдельно, каждую из чувствительностей детекции получаемых газовых компонентов измеряли, применяя стандартный газ, и соотношение компонентов в составе рассчитывали из детектированной площади области и чувствительности детекции каждого газового компонента, полученных гх/мс. Массовое соотношение каждого обнаруженного газового компонента рассчитывали из соотношения компонентов в составе и молярной массы каждого газового компонента.

(условия измерения гх/мс)

Газовая хроматография: agilent 7890, полученный agilent technologies

Колонка: inertcap 5, полученная gl sciences inc. (внутренний диаметр: 0,25 мм, толщина: 5 мкм, длина: 30 м)

Газ-носитель: гелий

Скорость потока: 1,1 мл/мин

Температура устройства для ввода проб: 150°c

Способ введения: сплит способ (1:50)

Вводимое количество образца: 100 мкл

Температура колонки: поддерживали равной -60°c в течение 5 минут, повышали до 150°c при 50°c/мин и поддерживали равной 150°c в течение 2,8 минуты

Масс-спектрометр: q1000gc, полученный jeol ltd.

Способ ионизации: электронная ионизация (70 эв)

Диапазон сканирования: m/z=10-500

Напряжение: -1300 в

Температура источника ионов: 230°c

Граничная температура: 150°c

[0065] (5) первоначальная теплопроводность

Теплопроводность при 23°c измеряли следующим способом согласно jis a 1412-2:1999.

600 мм квадратный образец вырезали из каждого ламината из пенопласта на основе фенольной смолы, полученного в примерах и сравнительных примерах. Образец помещали в атмосферу, имеющую температуру 23±1°c и влажность 50±2%, и изменение с течением времени массы образца измеряли через 24 часовые интервалы. Кондиционирование осуществляли до того, как изменение массы за 24 часа не составляло не более чем 0,2% по массе. Кондиционированный образец вводили в устройство для измерения теплопроводности, установленное в той же окружающей среде.

Теплопроводность измеряли удалением поверхностных материалов таким способом, чтобы поверхность пенопласта на основе фенольной смолы не повреждалась, и затем применяя устройство для измерения с симметричной конфигурацией для одного образца (изготовленное eko instruments, название продукта: hc-074/600) в условиях с температурой 13°c нижней пластины и 33°c верхней пластины.

[0066] (6) теплопроводность после 14 дней в 110°c атмосфере

После измерения первоначальной теплопроводности образца, образец подвергали ускоренному испытанию согласно c. 4.2.2 en13166:2012 annex c, выдерживанием в течение 14 дней в циркуляционной печи, установленной на температуру 110°c. Затем, образец кондиционировали при температуре 23±2°c и относительной влажности 50±5%. Затем, теплопроводность после 14 дней в 110°c атмосфере измеряли способом измерения, описанным ранее в ʺ(5) первоначальная теплопроводностьʺ.

Кроме того, разницу теплопроводности рассчитывали согласно следующей формуле.

Разница теплопроводности (вт/м⋅к)=теплопроводность после 14 дней в 110°c атмосфере (вт/м⋅к)-первоначальная теплопроводность (вт/м⋅к)

[0067] (7) проницаемость водяных паров

Образец получали вырезанием 30 см в толщину квадрата продукта из каждого из ламинатов из пенопласта на основе фенольной смолы, полученных в примерах и сравнительных примерах, и затем удаляя с них поверхностные материалы. Степень проницаемости по отношению к водяным парам измеряли, и проницаемость водяных паров рассчитывали согласно способу чаши, описанному в jis a 1324:1995, за исключением того, что в ситуации, в которой толщина образца была больше чем 50 мм, высоту чаши устанавливали выше, чем образец, обеспечивая то, чтобы водяные пары не проникали с боковой поверхности образца.

[0068] (8) средневесовая молекулярная масса mw фенольной смолы

Средневесовую молекулярную массу mw каждой из фенольных смол, применяемых в примерах и сравнительных примерах, определяли гельпроникающей хроматографией (gpc) в следующих условиях измерения и применяя калибровочную кривую, полученную, применяя стандартные вещества, показанные ниже (стандартный полистирол, 2-гидроксибензиловый спирт и фенол).

Предварительная дообработка:

Раствор для измерения получали растворением приблизительно 10 мг фенольной смолы в 1 мл n,n-диметилформамида (полученного wako pure chemical industries, ltd., для применения в высокоэффективной жидкостной хроматографии), и затем фильтровали полученный в результате раствор через 0,2 мкм мембранный фильтр.

Условия измерения:

Устройство для измерения: shodex system 21 (полученная showa denko k.k.)

Колонка: shodex asahipak gf-310hq (7,5 мм в.д. × 30 см)

Элюент: раствор 0,1% по массе бромида лития в n,n-диметилформамиде (полученный wako pure chemical industries, ltd., для применения в высокоэффективной жидкостной хроматографии)

Скорость потока: 0,6 мл/мин

Детектор: ri детектор

Температура колонки: 40°c

Стандартные вещества: стандартный полистирол (shodex standard sl-105, полученный showa denko k.k.), 2-гидроксибензиловый спирт (полученный sigma-aldrich co. Llc., 99% чистота), и фенол (полученный kanto kagaku, высокая чистота)

[0069] (9) вязкость фенольной смолы при 40°c

Фенольную смолу отмеряли в количестве 0,5 мл и устанавливали в ротационный вискозиметр (r-100, полученный toki sangyo co., ltd., ротор: 3°×r-14). Скорость вращения ротора устанавливали так, чтобы измерять вязкость фенольной смолы в диапазоне 50%-80% вязкости верхнего предела измерения вискозиметра. Температуру измерения устанавливали равной 40°c. Величину вязкости через 3 минуты после начала измерения принимали равной измеренной величине.

[0070] (10) температура разгрузки

Термопару применяли для измерения температуры в центральной области вспениваемой композиции фенольной смолы сразу после разгрузки вспениваемой композиции фенольной смолы на поверхностный материал (например, нижний поверхностный материал).

[0071] (пример 1)

В реактор загружали 3500 кг 52% по массе водного раствора формальдегида и 2510 кг 99% по массе фенола, и перемешивали, применяя вращающуюся пропеллерную мешалку. Температуру жидкости внутри реактора регулировали в районе 40°c, применяя контроллер температуры. Затем, 50% по массе водный раствор гидроксида натрия добавляли до того, как ph реакционной жидкости будет равным 8,7. Температуру реакционной жидкости повышали до 85°c в течение 1 часа. Затем, на стадии, на которой вязкость по освальду реакционной жидкости достигала 200 сантистоксов (= 200 × 10^-6 м²/с, измеренная величина при 25°c, конечная вязкость), реакционную жидкость охлаждали, и добавляли к ней 400 кг мочевины. Затем, реакционную жидкость охлаждали до 30°c и добавляли 50% по массе водный раствор моногидрата п-толуолсульфоновой кислоты до того, как ph реакционной жидкости не становилась равной 6,4. Полученную в результате реакционную жидкость подвергали концентрационной обработке, применяя тонкопленочный испаритель до того, как процент влажности фенольной смолы не достигал 8,3% по массе. Эта концентрационная обработка приводила в результате к вязкости 20000 мпа⋅с.

[0072] смесь, содержащую 50% по массе этиленоксид-пропиленоксидного блочного сополимера и 50% по массе полиоксиэтилендодецилфенилового эфира смешивали в качестве поверхностно-активного вещества с фенольной смолой в соотношении 2,0 части по массе на 100 частей по массе фенольной смолы. Затем, 11 частей по массе 1-хлор-3,3,3-трифторпропана в качестве летучей смеси и 14 частей по массе смеси, содержащей 80% по массе ксилолсульфоновую кислоту в качестве катализатора для отверждения и 20% по массе диэтиленгликоля добавляли на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, и смешивали вместе, применяя смесительную головку, установленную на 15°c, получая вспениваемую композицию фенольной смолы. Полученную вспениваемую композицию фенольной смолы наносили на движущийся поверхностный материал с температурой разгрузки 30°c.

[0073] вспениваемую композицию фенольной смолы, нанесенную на поверхностный материал, покрывали другим поверхностным материалом на ее противоположной стороне в контакте с первым из данных поверхностных материалов и одновременно вводили в пластинчатый двойной конвейер, нагретый до 80°c, в зажатом состоянии между двумя поверхностными материалами. Вспениваемую композицию фенольной смолы отверждали в течение времени пребывания 15 минут, и затем дополнительно отверждали в течение 2 часов в 110°c печи, получая ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы.

[0074] (пример 2)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 8 частей по массе 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 10°c, и температура разгрузки составляла 22°c.

[0075] (пример 3)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 8 частей по массе 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропана добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 7°c, и температура разгрузки составляла 17°c.

[0076] (пример 4)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 14 частей по массе 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 20°c, и температура разгрузки составляла 39°c.

[0077] (пример 5)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 7 частей по массе изопропилхлорида добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 27°c, и температура разгрузки составляла 48°c.

[0078] (пример 6)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, 10 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (90% по массе) и циклопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 18°c, и температура разгрузки составляла 34°c.

[0079] (пример 7)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 40 сантистоксов, 7 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (50% по массе) и циклопентана (50% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 25°c, и температура разгрузки составляла 45°c.

[0080] (пример 8)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, 9 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (90% по массе) и изопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 25°c, и температура разгрузки составляла 43°c.

[0081] (пример 9)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 5000 мпа⋅с, 9 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (90% по массе) и изопропилхлорида (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 15°c, и температура разгрузки составляла 28°c.

[0082] (пример 10)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, 7 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (50% по массе) и изопропилхлорида (50% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 12°c, и температура разгрузки составляла 25°c.

[0083] (пример 11)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 5000 мпа⋅с, 9 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (80% по массе), изопропилхлорида (10% по массе) и изопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 12°c, и температура разгрузки составляла 25°c.

[0084] (пример 12)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, 7 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (50% по массе), изопропилхлорида (40% по массе) и изопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 9°c, и температура разгрузки составляла 20°c.

[0085] (пример 13)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 45000 мпа⋅с, 7 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (50% по массе) и циклопентана (50% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 12°c, и температура разгрузки составляла 29°c.

[0086] (пример 14)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 80000 мпа⋅с, 8 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (90% по массе) и циклопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 7°c, и температура разгрузки составляла 19°c.

[0087] (пример 15)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 370 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 30000 мпа⋅с, 8 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (80% по массе) и циклопентана (20% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 12°c, и температура разгрузки составляла 27°c.

[0088] (пример 16)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, 7 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (25% по массе) и циклопентана (75% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 30°c, и температура разгрузки составляла 52°c.

[0089] (пример 17)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 8 частей по массе 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропана добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 25°c, и температура разгрузки составляла 45°c.

[0090] (пример 18)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, 5 частей по массе гидроксида алюминия, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 мкм, добавляли на 100 частей по массе фенольной смолы, 10 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (90% по массе) и циклопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 27°c, и температура разгрузки составляла 50°c.

[0091] (пример 19)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 8 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (70% по массе) и циклопентана (30% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 23°c, и температура разгрузки составляла 41°c.

[0092] (пример 20)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 30000 мпа⋅с, 8 частей по массе смеси 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (80% по массе) и циклопентана (20% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 20°c, и температура разгрузки составляла 40°c.

[0093] (пример 21)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 2 части по массе гексаметилдисилоксана добавляли на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом.

[0094] (пример 22)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, 2 части по массе гексаметилдисилоксана добавляли на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 10 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (90% по массе) и циклопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 18°c, и температура разгрузки составляла 34°c.

[0095] (пример 23)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, 2 части по массе гексаметилдисилоксана добавляли на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 9 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (90% по массе) и изопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 25°c, и температура разгрузки составляла 43°c.

[0096] (пример 24)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 9, за исключением того, что 8 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (20% по массе) и изопропилхлорида (80% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 1 часть по массе эфира фталевой кислоты добавляли в качестве пластификатора на 100 частей по массе фенольной смолы, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 23°c, и температура разгрузки составляла 41°c.

[0097] (пример 25)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 9, за исключением того, что 8 частей по массе смеси 2-хлор-3,3,3-трифторпропана (15% по массе) и изопропилхлорида (85% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 1 часть по массе эфира фталевой кислоты добавляли в качестве пластификатора на 100 частей по массе фенольной смолы, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 25°c, и температура разгрузки составляла 43°c.

[0098] (пример 26)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 24 за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 40 сантистоксов, и вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 3000 мпа⋅с.

[0099] (пример 27)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 8 за исключением того, что 7 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (20% по массе) и изопентана (80% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 27°c, и температура разгрузки составляла 45°c.

[0100] (пример 28)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 9, за исключением того, что 9 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (50% по массе) и изопропилхлорида (50% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 1 часть по массе эфира фталевой кислоты добавляли в качестве пластификатора на 100 частей по массе фенольной смолы, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 20°c, и температура разгрузки составляла 38°c.

[0101] (пример 29)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 10 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (80% по массе) и 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (20% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 15°c, и температура разгрузки составляла 26°c.

[0102] (пример 30)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 8 частей по массе смеси 1-хлор-3,3,3-трифторпропана (10% по массе), изопропилхлорида (80% по массе) и циклопентана (10% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 1 часть по массе эфира фталевой кислоты добавляли в качестве пластификатора на 100 частей по массе фенольной смолы, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 19°c, и температура разгрузки составляла 38°c.

[0103] (пример 31)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 7 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (20% по массе) и циклопентана (80% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 25°c, и температура разгрузки составляла 45°c.

[0104] (пример 32)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 7 частей по массе смеси 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (20% по массе) и изопропилхлорида (80% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 1 часть по массе эфира фталевой кислоты добавляли в качестве пластификатора на 100 частей по массе фенольной смолы, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 15°c, и температура разгрузки составляла 30°c.

[0105] (пример 33)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 12 частей по массе смеси 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (80% по массе) и циклопентана (20% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 26°c, и температура разгрузки составляла 45°c.

[0106] (пример 34)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 12 частей по массе смеси 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (80% по массе) и изопропилхлорида (20% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 1 часть по массе эфира фталевой кислоты добавляли в качестве пластификатора на 100 частей по массе фенольной смолы, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 23°c, и температура разгрузки составляла 39°c.

[0107] (пример 35)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 8 частей по массе смеси 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (20% по массе) и изопропилхлорида (80% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, 1 часть по массе эфира фталевой кислоты добавляли в качестве пластификатора на 100 частей по массе фенольной смолы, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 23°c, и температура разгрузки составляла 39°c.

[0108] (пример 36)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что 13 частей по массе смеси 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (80% по массе) и 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропана (20% по массе) добавляли в качестве летучей смеси на 100 частей по массе фенольной смолы, смешанной с поверхностно-активным веществом, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 15°c, и температура разгрузки составляла 30°c.

[0109] (сравнительный пример 1)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 22 сантистокса, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 25°c, и температура разгрузки составляла 43°c.

[0110] (сравнительный пример 2)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 800 мпа⋅с, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 23°c, и температура разгрузки составляла 40°c.

[0111] (сравнительный пример 3)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 6°c, и температура разгрузки составляла 16°c.

[0112] (сравнительный пример 4)

Ламинат из пенопласта на основе фенольной смолы получали тем же способом, как в примере 1, за исключением того, что вязкость по освальду фенольной смолы составляла 80 сантистоксов, вязкость фенольной смолы после концентрационной обработки, применяя тонкопленочный испаритель, составляла 10000 мпа⋅с, смешение проводили, применяя смесительную головку, установленную на 33°c, и температура разгрузки составляла 56°c.

[0113] таблицы 1 и 2 показывают результаты оценки для фенольных смол, применяемых в примерах и сравнительных примерах, и результаты оценки для пенопластов на основе фенольной смолы.

[0114]

[0115]

Промышленая применимость

[0116] пенопласт на основе фенольной смолы согласно настоящему варианту осуществления обладает низким воздействием на окружающую среду, может сохранять превосходные теплоизолирующие свойства в течение длительного периода времени, и подавляет конденсацию внутри стен, связанную с повышенной проницаемостью водяных паров, и может, следовательно, быть подходящим способом внедрен в качестве изоляционного материала или подобного для применения в жилом строительстве.

Настоящее изобретение относится к пенопласту на основе фенольной смолы, который обладает низким воздействием на окружающую среду, может сохранять превосходные теплоизолирующие свойства в течение длительного периода времени и снижает конденсацию внутри стен, связанную с повышенным проникновением водяного пара, и также к способу его получения. Предложен пенопласт на основе фенольной смолы, содержащий фенольную смолу и, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина, где пенопласт на основе фенольной смолы имеет плотность, по меньшей мере, 20 кг/м³ и не более чем 100 кг/м³, пенопласт на основе фенольной смолы имеет средний диаметр пор, по меньшей мере, 10 мкм и не более чем 300 мкм, пенопласт на основе фенольной смолы имеет долю закрытых пор, по меньшей мере, 80% и не более чем 99%, и пенопласт на основе фенольной смолы имеет проницаемость водяных паров, по меньшей мере, 0,63 нг/(м⋅с⋅Па) и не более чем 1,25 нг/(м⋅с⋅Па). Также предложен способ получения пенопласта. Технический результат состоит в улучшении теплоизолирующих свойств материала. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 36 пр.

1. Пенопласт на основе фенольной смолы, содержащий

фенольную смолу и, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина, где

пенопласт на основе фенольной смолы имеет плотность, по меньшей мере, 20 кг/м³ и не более чем 100 кг/м³,

пенопласт на основе фенольной смолы имеет средний диаметр пор, по меньшей мере, 10 мкм и не более чем 300 мкм,

пенопласт на основе фенольной смолы имеет долю закрытых пор, по меньшей мере, 80% и не более чем 99%, и

пенопласт на основе фенольной смолы имеет проницаемость водяных паров, по меньшей мере, 0,63 нг/(м⋅с⋅Па) и не более чем 1,25 нг/(м⋅с⋅Па).

2. Пенопласт на основе фенольной смолы по п. 1, где

хлорированный гидрофторолефин представляет собой, по меньшей мере, соединение, выбранное из группы, состоящей из 1-хлор-3,3,3-трифторпропена и 2-хлор-3,3,3-трифторпропена, и нехлорированный гидрофторолефин представляет собой, по меньшей мере, соединение, выбранное из группы, состоящей из 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропена, 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропена и 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена.

3. Пенопласт на основе фенольной смолы по п. 1 или 2, дополнительно содержащий углеводород, содержащий количество атомов углерода не более чем 6.

4. Пенопласт на основе фенольной смолы по любому из пп. 1-3, имеющий первоначальную теплопроводность меньше чем 0,0200 Вт/(м⋅К).

5. Пенопласт на основе фенольной смолы по любому из пп. 1-3, имеющий теплопроводность после 14 дней в 110°C атмосфере меньше чем 0,0210 Вт/(м⋅K).

6. Пенопласт на основе фенольной смолы по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащий неорганическое соединение.

7. Способ получения пенопласта на основе фенольной смолы для применения в получении пенопласта на основе фенольной смолы по п. 1, включающий

вспенивание и отверждение на поверхностном материале вспениваемой композиции фенольной смолы, содержащей фенольную смолу, поверхностно-активное вещество, катализатор для отверждения и летучую смесь, содержащую, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорированного гидрофторолефина, нехлорированного гидрофторолефина, где

фенольная смола имеет средневесовую молекулярную массу Mw, по меньшей мере, 700 и не более чем 2500, как определено гельпроникающей хроматографией,

фенольная смола имеет вязкость при 40°C, по меньшей мере, 5000 мПа⋅с и не более чем 50000 мПа⋅с,

летучая смесь имеет среднюю величину температуры кипения, по меньшей мере, -30°C и не больше чем 45°C, и

температура разгрузки вспениваемой композиции фенольной смолы и средняя величина температуры кипения летучей смеси удовлетворяют требованию:

0,0002X³+0,006X²+0,07X+17≤Y≤0,00005X³+0,003X²+0,08X+52,

где X представляет собой среднюю величину температуры кипения летучей смеси в °C и Y представляет собой температуру разгрузки вспениваемой композиции фенольной смолы в °C.