СПОСОБ ПОЛУЧЕПИЯ ФЕНОЛЬНЫХ ПЕНОПЛАСТОВ Советский патент 1971 года по МПК C08J9/04 

Изобретение относится к производству теплостойких и самозатухающих пеноматериалов на основе фенольных смол.

Известен способ получения фенольных пеноцластов путем вспенивания по известному режиму фенольной смолы, модифицированной галоидсодержащими соединениями, например производными пятихлористого дифенола.

Предлагается использовать в качестве галоидсодержащих соединений полигидроксильные и/или цолиаминные производные полихлористого дифенила или полихлористого полифенилбензола, вводимые предпочтительно в реакционную смесь в количестве 5-50% от общего веса фенольной смолы на стадии конденсации.

В качестве полихлорпроизводных, желательно перхлорпроизводных, можно применять соединения общих формул

HO-R-OH, HO-R-R-R-OH,

HjN-R-NH,

ч/н

)N-R-N(

HO-R R-OH,

H,,N--R-R-R-NHs,

HO-R-O-R-O-R-OH, HaN-R-O-R-O-R-NH,,

H/H

N-R-R-O R-N( R/ R-OH,

R -R-O-R-O-R-R,

OH

OH

где R - дифенил или полихлорполифенилбеизоил, R, R - алифатический, циклический, гетероциклический радикал, который может быть хлорирован, в частности N, N-биc-(гидpокси)-диаминооктахлордифенилы, например N, N-бис - (этан-2-ол) - диаминооктахлордифенил; N, 1 -бис-(гидроксиалкокси)-октахлордпфенилы, например N, N-биc-(гидpoкcиэтoкcи)октахлордифеиил; N, N-бис- (этил-2 - амино) диамииооктахлордифенил; N, N-биc-(димeтилол-2-2-бутокси-1)-октахлордифенил; К ,К-бис(этан - 2 - ол) - диаминододекахлорпаратерпенол; 1,Г-(гексахлорбифенилен)-бис - (диэтилентриамин).

Применение фенольных смол, содержащих указанные продукты, при производстве фенольных пенопластов способствует получению пенопластов, которые, при очень хорощей синхронизации между условиями вспенивания и затвердевания, характеризуются отличной теплостойкостью и самозатухаемостью. Из перечисленных соединений предпочтительнее использовать те, которые являются полиаминированными, например N, М-бис-(этан-2-ол)-диамннооктахлордифенил, поскольку полиаминированные производные продукты дают пены, содержащие значительно меньшее количество свободной кислоты, порядка 0,1 -1,5%, что позволяет довольно легко исключить ее при дальнейшей обработке. Это явление можно объяснить возможной фиксацией после вспенивания части кислоты в аминных функциональных группах смолы, приводяш,ей к образованию устойчивого хлоргидрата. Количество полихлорпроизводного продукта в смоле не является критическим, но с увеличением его содержания теплостойкость и самозатухаемость продукта увеличиваются. Хорошие результаты были получены уже при использовании 5 вес. % полихлорпроизБодного продукта, причем при увеличении его содержания сверх 50% особенно заметных улучшений не наблюдается. Пример. В реактор загружают 470 г фенола, 75 г N, М-бис-(этан-2-ол)-диаминооктахлордифенила и 700 г 30%-кого формальдегида, доводят рН смеси до 9 водным раствором едкого натра, повышают температуру до 90°С и при этой температуре проводят конденсацию до содержания свободного формальдегида, равного 2%, на что требуется 1,5 час. Затем смесь нейтрализуют до рН 7 соляной кислотой и дистиллируют. Получают фенольную смолу с вязкостью 12000 спз и 78%-ный сухой экстракт. 1000 г этой смолы размешивают в мош,ном смесителе со 100 д;л пентана и 45 г соляной кислоты (23° Боме), заливают в форму размером 50XGOX7 с,и для получения панели, выдерживают 10 мин при 55°С. Вспенивание и затвердевание осуш,ествляются в течение этого времени при очень хорошей синхронизации. Затем извлекают полученную панель толодиной 7 см, пена которой имеет 63% открытых ячеек и плотность 0,045. Чтобы панель из пенопласта была безводной и не вызывала коррозии, ее подвергают сушке для понижения содержания в ней водь и удаления части остаточной кислоты, затем нейтрализуют для устранения остающейся кислотности, которая при небольших значениях вызывает усиленную коррозию соприкасающихся с панелью поверхностей. Далее измеряют теплостойкость и самозатухаемость полученного пенопласта. Полученный пенопласт выдерживает температуры порядка 140-150°С без признаков, обугливания или горения, в то время как эта же температура вызывает внутреннее сгорание фенольных пенопластов обычного состава. Пенопласт выдерживает пики температуры порядка 200°С в течение довйльно продолл ительного времени (порядка 1 час} без следов обугливания и сгорания. Во время сушки при 130°С кривая роста температуры внутри панели поднимается очень медленно после 100°С (значительное обезвоживание) и становится асимптотической при 130°С. При повышении температуры до 140°С температура внутри панели устанавливается на этом же уровне, так же обстоит дело и при температуре 180°С. В аналогичных условиях для панели из обычного фенольного пенопласта, начиная с температуры 130°С, можно отметить внутреннюю экзотермию, а начиная с температуры 140°С, - явление сильного экзотермического внутреннего сгорания. На полученную панель толщиной 7 см действуют сильным пламенем кислородно-ацетиленовой горелки. Пламя пробивает панель через 2 мин 45 сек, но без воспламенения и только с медленным обугливанием; такая же панель, изготовленная на основе обычной фенольной смолы, в этих условиях быстро разрушается с воспламенением. Материал в течение 20 мин в теплостойкой испытательной камере подвергают воздействию лучевого источника тепла (кварцевая лампа или радиатор). Температуры измеряются с помощью термопар. Для сравнения используются образцы, приготовленные на основе обычной фенольной смолы (см. таблицу). Таким образом, новый пенопласт относится к классу невоспламеняемых, так как все три первых показателя равны нулю, тогда как пенопласт, полученный на основе обычной фенольной смолы, относится к верхней границе класса средне-невоспламеняемых. Предмет изобретения 1.Способ получения фенольных пенопластов путем вспенивания по известному режиму фенольной смолы, модифицированной галоидодержащими соединениями, отличающийся ем, что, с целью улучшения теплостойкости и самозатухаемости конечного продукта, в каестве галоидсодерлсащих соединений испольуют полигидроксильные и/пли полиаминные роизводные полихлористого дифенила или полихлористого полифенилбензола. 5 кзводные полихлористого дифенила или полихлористого полифенилбензола вводят на стадни конденсации в реакционную смесь в колибчестве от 5 до 50% от общего веса фенольной смолы,