Способ получения ацетонформальдегидных пенопластов Советский патент 1974 года по МПК C08G53/08 C08G37/04 

1

Изобретение относится к способам получения ацетонформальдегидных пенопластов, которые можно применять в производстве дренажных труб, фильтрующих материалов, ъ строительной промышленности, судостроении, самолетостроении.

Известен способ получения ацетонформальдегидных пенопластов путем всненивания и отверждения мономерных продуктов конденсации ацетона с формальдегидом при нагревании. Однако пенопласты, полученные этим способом, совсем не водостойки и имеют низ«ую механическую прочность.

Целью изобретения является повышение водостойкости и механической прочности адетонформальдегидных пенопластов.

Эта цель достигается тем, что процесс проводят в присутствии конденсационных смол с реакционноспособными первичными или вторичными гидроксильными группами в количестве 20-200% от веса мономерных продуктов или смеси указанных конденсационных смол с эмульсионным ноливинилхлоридом, взятым в количестве 6-16% от веса конденсационных смол.

В качестве мономерных продуктов конденсации ацетона с формальдегидом используют МОНО-, ди- и триметилолацетоны или их смеси.

Из «онденсационных смол с реакционноспособными первичными или вторичными гидроксильными группам) применяют фенолформальдегидные смолы резольного типа, фурилфенол форма льдегидные, мочевшюформальдегидные, эпоксидные и другие смолы.

В зависимости от количества конденсационной смолы и эмульсионного поливинилхлорида получают пенопласты с различными плотностью (0,08-0,46 г/см) и пределом прочности на сжатие (8-34 кгс/см).

Увеличение количества модифицирующей смолы приводит к улучшению указанных показателей, в то время как увеличение содержания эмульсионного поливннллхлорида - к снижению плотности и увеличению предела прочности на сжатие.

Водостойкость пенопластам придается за счет реакции ноликонденсации, протекающей между метилольными производными ацетона и конденсационной смолой, сопровождающейся образованием трехмерной сетчатой структуры.

Пример 1. К 100 вес. ч. метялольных производных ацетона с 1,7-метнлолгруппами добавляют 30 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы (мол. в. 300-350) с -1,5% pactBOpeHHoro в ней хлористого цинка, помещают в стакан для вспенивания и тщательно перемешпвают. Затем вводят 1,5-2 вес. ч. 50%-ного водного раствора едкого кали и 6 вес. ч. хлороформа. После перемешивания компонентов стакан помещают в термошкаф. Вспенивание и отверждение проводят при 130-135°С. Образующийся пенопласт имеет светло-желтый цвет. Степень отверждения по Сокслету составляет 96-97%, плотность 0,15 г/см, предел прочности на сжатие 8 кгс/см водопоглощение 18 г/дм. Пример 2. Поступают, как в примере 1, но применяют 60 вес. ч. резольпой фенолформальдегидной смолы. Всненивание и отверждение проводят при 135-140°С. Образующийся пенопласт имеет светло-коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 95-97%, плотность 0,22 г/см, предел прочности на сжатие 12 КГС/СМ2, водопоглощеиие 17,2 г/дм. Пример 3. Поступают, как в примере 1, только берут 100 вес. ч. резольной феполформальдегидной смолы. Во избежание чрезмерного вспенивания отверждение производят двухступенчато. Сначала смесь нагревают до 110°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 час, затем температуру поднимают до 135-140°С и выдерживают в течение 2 час. Образующийся пенопласт имеет коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 96%, плотность 0,27 г/см, предел прочности на сжатие 16 кгс/см, водопоглощение 16,1 г/дм. Пример 4. Поступают, как в примере 1, но используют 150 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы. Вспенивание и отверждение нроводят так же, как в примере 3. Отверладенный пенопласт имеет темно-коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 97%, плотность 0,35 г/см предел прочности на сжатие 20 кгс/см, водопоглощение 14 г/дм. Пример 5. Поступают, как в примере 1, но применяют 200 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы. Вспенивание и отверждение проводят двухступенчато. Сначала смесь нагревают до 110°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 час, затем температуру поднимают до 150-155°С и выдерживают в течение 2 час. Пенопласт имееттемно-коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 97%, плотность 0,45 г/см, предел прочности на сжатие 25 кгс/см, водопоглощенне 12,3 г/дм. .Пример 6. К 100 вес. ч. метилольных производных ацетона с 1,7-метилолгруппами добавляют 20 вес. ч. фурилфенолформальдегидной смолы (мол. в. 350-380) с 1,5% растворенного в ней хлористого цинка, помещают в стакан для вспенивания и тщательно перемешивают. Затем вводят 2,5 вес. ч. 50%-ного раствора едкого кали и 7 вес. ч. трихлорэтилена. После перемешивания стакан помещают в термошкаф. Вспенивание и отверждение проводят при 105-110°С. Полученный пенопласт имеет коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 96%, плотность 0,2 г/см предел прочности на сжатие 5 кгс/см, водопоглощение 18,4 г/дм. Пример 7. Поступают, как в примере 6, но применяют 50 вес. ч. фурилфенолформальдегидной смолы. Вспенивание и отверждение проводят при 115-12UC. Пенопласт имеет черную окраску. Степень отверждения но Сокслету составляет У7%, плотность 0,26 г/см-, предел прочности на сжатие 13 кгс/с.м, водоиоглощепис 10 г/дм. Пример 8. Поступают, как в примере 6, по используют 100 вес. ч. фурилфенолформальдегидной смолы. Ьсненивание и отверждение проводят при 130-135С. Пенопласт имеет черную окраску. Степень отверждения но Сокслету составляет 97%, плотность 0,35г/cм предел прочности на сжатие 19 кгс/см, водопоглощение 13,5 г/дм. Пример 9. К 100 вес. ч. метилольпых производных ацетона с 1,7-метилолгруппами добавляют 30 вес. ч. мочевиноформальдегидной смолы (мол. в. 150-180), 3,5 вес. ч. контакта Петрова, 1 вес. ч. ортофосфорной кислоты, 5 вес. ч. резорцина, помещают в стакан для вспенивания и тщательно перемешивают. Вспенивание и отверждение проводят при 80-85 С. Полученный пенопласт имеет светдую окраску. Плотность пенопласта 0,21 г/см, предел прочности на сжатие 5,6 кгс/см, водопоглощение 21,4 г/дм. После термостатирования при 150-155С в течение 1 час водопоглощение падает до 14,8 г/дм. Пример 10. Поступают, как в примере 9, но используют 60 вес. ч. мочевиноформальдегидной смолы. Пенопласт имеет плотность 0,33 г/см, предел прочности на сжатие 6,4 КГС/СМ-, водопоглощение 24,3 г/дм. После термостатирования при 150-155°С в течение 1 час водопоглощение падает до 13,6 г/дм. Пример И. К. 100 вес. ч. метилольных производных ацетона с 1,7-метилолгруппами добавляют 30 вес. ч. мономерных продуктов конденсации глиц,ерина с фталевым ангидриДОм (мол. в. 280-300), 10 вес. ч. 50%-ного едкого кали, 5 вес. ч. олеиновой кислоты, помещают в стакан для вспенивания и тщательно перемешивают. Вспенивание проводят при 110-115°С. После образования устойчивой пены температуру повышают до 140-145°С и выдерживают в течение 1 час. Образующийся пенопласт имеет плотность 0,31 г/см, предел прочности на сжатие 7,8 кгс/с.м, водопоглощение 12,1 г/дм. Пример 12. Поступают, как в примере И, но применяют 60 вес. ч. мономерных продуктов конденсации глицерина с фталевым ангидридом. Пенонласт имеет плотность 0,39 г/см, предел прочности на сжатие 8,4 кгс/см, водопоглощение 11,6 г/дм. Пример 13. К 100 вес. ч. метилольных производных ацетона с 1,7-метилолгруппами добавляют 20 вес. ч. эпоксидной смолы (ЭД-6), 2 вес. ч. полиэтиленполиамина и 8 вес. ч. трихлорэтилена. После перемешивания смесь помещают в стакан для вспенивания и нагревают до 80°С. Вследствие экзоермической реакции происходит интенсивное

вспенивание с одновременным отверждением. Образующийся пенопласт имеет плотность 0,26 г/см, предел прочности на сжатие 21 кгс/см, водопоглощение 10,2 г/дм.

Пример 14. К 100 вес. ч. метилольных нроизводных ацетона с 1,7-метилолгруппамп добавляют 50 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы (мол. в. 300-350) с 1,5% растворенного в ней хлористого цинка и 6° от веса смолы эмульсионного поливинилх.лрида. Смесь тщательно перемещивают, вводят 2,5 вес. ч. 50%-него едкого кали, 6 вес. ч. хлороформа и помещают в стакан для вспенивания. Вспенивание и отверждение проводя;- в термощкафу прн 135-140°С. Образующийся пенопласт имеет жесп ую структуру с равномерной пористостью. Степень отверждения ио Сокслету составляет 97%, плотность 0,15 г/см, предел прочности на сжатие 12 кгс/см, водоноглощение 18 г/дм2.

Пример 15. Поступают, как в примере 14, но используют 10 вес. % эмульсионного полнвинилхлорида. Образующийся пенопласт имеет равномерную пористость. Плотность пенопласта 0,12 г/смз, предел прочности на сжатие 18 кгс/см2, водопоглощение 18 г/дм.

Пример 16. Поступают, как в примере 14, но применяют 16 вес. % эмульсионного поливинилхлорида. Пористость пенопласта равномерная, плотность 0,08 г/см, предел прочности на сжатие 21 кгс/см водопоглощепие 20 г/дм.

Пример 17. Подтупают, как в примере 14, но используют 100 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы. Пористость пенопласта равномерная, плотность 0,46 г/см, предел прочности на сжатие 34 кгс/см, водопоглощение 16 г/дм.

Пример 18. К 100 вес. ч. метилольных производных ацетона с 1,7-метилолгруппами добавляют 30 вес. ч. фурилфенолформальдегидной смолы (мол. в. 350-380) с 1,5% растворенного в ней хлористого цинка и 6 вес. % эмульсионного поливинилхлорида. Смесь тщательно перемещивают, вводят 2,5 вес. ч. 50%ного едкого кали, 6 вес. ч. трихлорэтилена и помещают в стакан для вспенивания. Вспенивание и отверждение проводят при 135-

140°С. Образующийся пенопласт имеет жесткую структуру с равномерной пористостью. Степень отверждения по Сокслету составляет 97%, плотность 0,18 г/см предел прочности на сжатие 8 кгс/см, водопоглощение

19,5 г/дм2.

Пример 19. Поступают, как в примере 18, но применяют И вес. % эмульсионного поливинилхлорида. Пористость пенопласта равномерная, плотность 0,14 г/см, предел прочности на сжатие 13 кгс/см, водопоглощение 21 г/дм2.

Пример 20. Поступают, как в примере 18, но берут 16 вес. % эмульсионного поливинилхлорида. Пористость пенопласта равномерная, плотность 0,09 г/см, предел прочности на сжатие 17 кгс/см, водопоглощение 24 Г/ДМ2.

Пример 21. Поступают, как в примере 20, но применяют 90 вес. ч. фурилфенолформальдегидной смолы. Пенопласт имеет черную окраску, нористость равномерная, плотность 0,38 г/см, предел прочности на сжатие 24 кгс/см, водопоглощение 22,4 г/дм.

Предмет изобретения

Способ получения ацетонформальдегидных пенопластов путем вспенивания и отверждения мономерных продуктов конденсации ацетона с формальдегидом при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повыщения водостойкости и механической прочности конечного продукта, процесс проводят в присутствии конденсационных смол с реакционноспособными первичпыми или вторичными гидроксильными группами в количестве 20- 200% от веса мономерных продуктов или смеси указанных конденсационных смол с эмульсионным поливинилхлоридом, взятым в количестве 6-16% от веса конденсационных смол.