Способ получения неорганическо-органического пеноматериала Советский патент 1983 года по МПК C08J9/06 

ts9

О О О

ч|

Изобоетение относится к получению губчатого материала, получаемо на основе органическо-неррганического связующего, и может быть испол зовано в различных областях промыш ленности в качестве теплоизоляцион ного огнеупорного материала. Известен способ получения неорга ническо-органического пеноматериа ла путем смешения термореактивной . смолы с вспенивающего-отвеождающим агентом, кислым катализатором и солью фосфорной кислоты. В качестве соли фосфорной кисло ты используют продукт реакции окиси м тапла (окиси мади) и ортофосфоо ной кислоты при соотношении иона ме талла к ИОНУ фосфора, оавном О, и .соотношении дтома металла к атому ф сфора, равном О D1. При получении пеноматериала неор ганические компоненты диспергируют порошкообразной форме в стенки ячее состоящих из органических .компонентов. В результате получаемый матери ал характеризуется низкой прочность при сжатии, повышенным влагопоглоще нием и горючестью. Делью изобретения является повышение прочности при сжатии, снижение горючести и влагопоглощения мат риала. . Указанная цель достигается тем, что при получении неооганическо-органичесКОГО.пеноматериала путем смешения термореактивной смолы с вспенивающеготверждающим агентом, кислым катализатором и солью фосфорной кислоты, в качестве термореяктивной смолы испрльзуют водный раствор карбамидной смолы или фенолформальдегидной смолы, или меламиновой смолы, а в качестве соли фосфорной, кислоты применяют отвержденный продукт реакции фосфорной кислоты с гидроокисью ялюминия и окисью цинка или первичный фосфат алюминия, или продукт реакции фосфорной кислоты с гидроокисью алюминия, окись.ю магния, окисью цинка, гипроокигью натпия при соотношении иона металла и иона фосфора (Е), равном ., и при соотношении атома метгшла и атома фосфора (М/Р).равном 1:6-3:2, Стенки ячеек получаемого пеномат€риала состоят из неорганических и органических компонентов, в результате чего улучшаются прочностные характеристики материала, снижается водопоглощение и горючесть. В примерах термическая проводимость измеоена при посредстве ASTMС518. Кислородный индекс измеряется при помощи тестера воспламеняемости ON- 1 (производимого Суга Тестинг Машин Компани Лимитед), используя проверочную полоску Ч ммх5 мм х 100 мм. П р и м е р I. Содержание компонентов, вес.ч.; Фосфорная кислота (75%-ный водный раствор)160 Гидроокись алюминия 20 Окись, цинка 35 Указанные компоненты пеоемешиваюх для проведения реакции, вследствие чего получают прозрачный вязкий ряст во, имеющий Е-значение 0,4 и М/Р-значение О,5б. Готовят также жидкий раствор, имеющий 30 вес.ч. расплавленной окиси в магния, распоеделенных в 50 вег..ч. водного раствора карбамидной смолы (содержание твердых частиц . .Оба раствора смешивают вместе и перемешивают. Смесь помещают в формовочную раму размером 2 см х 2 см х X 10 . После 6 ч отверждение считается законченным, при получении блока отвержденного продукта, имеющего Е-значение О,8 и М/Р-значение 1,5. Полученный продукт полупрозрачный и имеет удельный вес.1,9| прочность на сжатие 650 кг/см и кислородный индекс 90 или более. П РИМ ер 2. Содержание компонентов, вес.ч.: Фосфорная кислота (75 -нь1Й водный раствор)Во Гидроокись алюминия10Окись цинка17,5 Указанные компоненты смешивают для проведения реакции, вследствие чего получают прозрачный вязкий раствор, имеющий Е-значение,О,4 и М/Р-значение 0,56. Готовят также жидкий раствор, меющий 15 вес.ч. полностью обоженой окиси магния, распределенной в 00 вес,ч. карбамидной смолы, котоый использован в примере 1.

Оба раствора смешивают вместе, подвергают перемешиванию и подают в формовочную раму размером 2 см х X 2 см X 10 см. Отформованный продукт считается полнрст.ью.отвердевшим после 6 ч при образовании блока отверяаденного продукта, имеющего Е-значёние 0,8 и М/Р-значение 1,5, .содержащего 100 в&с. чл отверждейногр продукта солн (|юсфорной кислоты и 350 вес.ч. отвержденного продукта карбамидной смолы. Данный отвереденный продукт является полупрорачным и имеет уде|1ьный вес Г,5, прност.ь на сжатие 1050 к г/см и кисло родный индекс 55,0.

Сравнительный п р и м е р 1. Содержание компонентов, вес. ч.: .

ВОД1 .«и раствор

карбамидной смолы (содержа- . ние твердых частиц 70).500 Порошок безводного сульфата кальция ТОО К жидкому раствору, приготовленному вмешиванием указанных компонентов, добавляют 10 вес. ч. 10 -ногр водного раствора фосфорной кислоты. Резуль.тируюцая смесь подается в формовочную раму размером 2 см х X 2 см X 10 см. После 3 ч достигается полное отвердевание..

Приготовленный таким образом отвержденный ггродукт, содержащий

too вес.ч. порошка безводного сульфата кальция и 350 вес .ч. отвержденного продукта карбамидной смолы имеет удельный вес 5,прочность на сжатие 850 кг/см и кислородный индекс 25,0.

Примерз. Содержание компонентов, .вес .4.: фосфорная кислота

751-ный водный раст-1бО

вор;

Гидроокись алюминия.20 Окись цинка35 Указанные компоненты смешивают до получения прозрачного вязкого раствора , Имеющего Е-значение Q,kk и М/РгЗначение 0,5б.

К указанному раствору добавляют 100 вес,ч. карбамидной .смолы (содержание твердых частиц 7.0) для ;получения более вязкого прозрачного раствора. Непосредственно вслед за

этим к раствору добавляют 70 вес.ч порошкообразного основного карбоната магния , который должен полностью смешаться с раствором. Пенообразование начинается непосредственно после того, как смесь полностью отвердеет 6ч. Е-значение после расширения и отверждения долно быть равным 0,8, а М/Г-значение 1,5..

Данный губчатый продукт должен иметь объемную плoтнoctь 0,09, средний диаметр 1,9 и термическую проводимость 0,035 ккал/м,.

П р и м е р ы 4, i) и с р а в н и те ль л ы е п р и м е р ы .2,3. Аналогично примеру 1 за исключение того, что количество водного раствора карбамидной смолы изменяется в соответствии с табл.1.

Каждый из полученных губчатых продуктов имеет свойства, указанные в табл.2. , Приме р,6.7 и с р а в н и т ел ь н ы е п р .и м е р ы ,5. Приготавливают растворы фосфорной кислоты, имеющие составы, приведенные в табл..З.

Два раствора, а именно: каждый из растворов фосфорнокислой соли, имеющий указанный состав,, и 200 ве раствора карбамидной смолы (содержние твердых частиц 701),. имею- щего полностью диспергированные 50 вес.ч. силиката алюминия, .0 ве окиси магния и 15 вес.ч. пентана, спределенные в нем, смешивают вместе и оставляют стоять. Результты сведены в табл.}.

Сравнительныйприм е р 6. Аналогично примеру .3 за исключением того, что вместо 70 ве основного карбоната магния добавляют 5 вес.ч. Результирующий губчатУй и отвердевший продукт обладает Е-значением 0,6 и М/Р-значенем О,.86.

Полученный губчатый продукт очень гигроскопичен и дает кислую реакцию даже через 8 ч.

П р и м е р 8 . Содержание компонентов, вес.ч.:

Первичный фосфат алюминия (50%гный водный раствор, Е-значение 0,33, М/Р-значение 0,33)150 Фенольная смола типа резола (80%-ный .водный раствор) Алюминиевая пудра После смешивания указанных компонентов смесь выдерживают при 80 в течение 30 мин при сушке горячим воздухом. После отвердевания губчатый продукт имеет Е-значение 1,0,. М/Р-значение 1,0 и удельный вес О,,08. Данный губчатый продукт остаетс в электрической печи, установленно на , в течение 1 ч. После кал цинации губчатый продукт обесцвечи в.ается в темноте, но его исходная ячеистая структура сохраняется. внительный пр мер, Содержание компонентов. вес. ч. : Фенольная смола типа резола (80%-ный водный раствор )125 Порошок третичного фосфата алюминия95 Пентан5 К раствору, смешанному из указанных компонентов, добавляют 20 вес.ч. 10 -ного водного раствор фосфорной кислоты, в котором растворяют 2,0 вес.ч. п-толуол сернистой кислоты. Смесь оставляют стоять при , Через 1 мин начин ется пенообразованиес-. выделением тепла, которое приводит к образоТаблица7. ванию губчатого продукта, имеющего удельный вес 0,12. Этот губчатый продукт оставляют в электрической печи, установленной на , в течение 1 ч. После кальцинации сохраняется только порошкообразный карбонизированный продукт. Пример 9.Содержание компонентов, вес,ч.; Фосфорная кислота (75%-ный водный раствор)1бС Гидроокись алюминия20Окись цинка20 Указанные компоненты смешивают до получения прозрачного и вязкого раствора. После дополнительного добавления 1,0 вес.ч. лауриламина в качестве водоотталкивающего средства и вес.ч. бумажной пульпы в качестве усиливающего материала к раствору 100 вес,ч. водного раствора меламйновой смолы, в котором разведено 20 вес. ч., пудры металлического алюминия, добавляют к смеси. После полного смешивания смесь оставляют в сушке с горячим возду100°С, хом, установленной на чение 30 мин. Результирующий губчатый продукт имеет удельный вес 0,16 и также наделен свойством полного водоотталкивания.

X Содержание карбамидной смолы: твердая карбамидная смола (вес.ч.) на 100 вес.ч. отвержденной соли фосфорной кислоты.

Таблица2

ТаблицаЗ