Способ получения пенопластов на основе резольной фенолформальдегидной смолы Советский патент 1985 года по МПК C08J9/06 

4 Ol

4 00 Nd

Изобретение относится к способам получения пенопластов из фенольных смол резольного типа.

Известен способ получения пенопластов на основе жидкой резольной смолы, вспениваемой и отверждаемой в присутствии кислотного катализатор Однако известным способом трудно получать пенопласт при низких темпертурах () формования пены и при использовании смолы для вспенивания по истечении 2-3 недель с момента ее изготовления.

Предлагается способ получения пенопластов на основе резо/1ьной фенолформальдегидной смолы в присутствии вспенивающего и отверждающего агентов и добавок целевого назначе ния, отличающийся тем, что, с целью повьшения активности вспениваемой смолы, в нее вводят соединения ряда диоксидифенипметана в количестве 5-100 мае.ч., предпочтительно 30-80 мае.ч., на 100 мае.ч. резольной смолы, в пересчете на сухи продукты.

Полученные предлагаемым способом пенопласты не уступают по своим показателям пенопластам, полученным известными способами.

Предлагаемый пенопласт получают смешением трех основных компонентов:

Жидкой фенолформальдегидной смолы резольного типа (компонент 1).

Соединений ряда дио |ссидифенилметана (компонент 2).

Кислотного катализатора отверяадения (компонент 3).

Компонент 1 изготавливают любым известным способом: путем конденсации избытка (молярного) формальдегида с фенолом при рН вьше 5,5. Предпочтительно применять жидкую , резольную смолу, представляющую собой продукт конденсации 1,5 моль формальдегида и 1 моль фенола.

Компонент 2 представляет собой или чистые соединения или техническую смесь - новолачную смолу. Этот компонент можно применять в жидком или твердом состоянии.

Для упрощения технологии дозирования и смешения компонентов композиции :предпочтительно применять растворы дисперсии или эмульсии новлачных смол.

Количество активирующих соединений для конкретных условий получеНИН пенопласта устанавливают, исходя из соде ржания метилольных групп в резольной смоле, а также в зависимости от температуры формования вспениваемой композиции.

Компонент 3 представляет собой любое соединение, способное энергично отверждать резольную смолу на холоду, например минеральные кислоты, сульфоа.роматические кислоты, хлорное железо и т.д.

Предпочтительными кислотными отверждающими агентами при получении пенопластов по предлагаемому способу являются производные ряда диарилалканов, содержащие сульфогруппы в ароматических ядрах, например жидкие продукты конденсации арилсульфокислот с альдегидами и кетонами; жидкие продукты совместной конденсации ароматических сульфокислот, формальдегида и органических азотсодержащих соединений.

Предпочтение указанным отверждающим агентам отдают на том основании что при их применении получают пенопласты с наиболее низкой по сравнению с другими известными катализаторами остаточной кислотностью. Колчество отверждающего агента в композиции составляет 1-30% от веса жидкой резольной смолы, считая на сухие продукты.

Для улучшения ячеистой структуры и снижения объемного веса получаемых, пенопластов целесообразно также вводить в состав вспенивающейся композиции неионогенные поверхностноактивные вещества в количестве 0,110 мае.ч., предпочтительно 0,55 мае.ч., на 100 мае.ч. резольной смолы и вспенивающие агенты.

Из вспенивающих агентов предпочтительны легкокипящие (с т.кип. до 100 С) жидкости, например фреоны, которые вводят во вспенивающуюся композицию в количестве 1-30 мас.% в зависимости от задаваемого объёмного веса получаемых пенопластов.

Перечисленные компоненты после их смешения в-требуемой пропорции

образуют жидкою смесь, которую помещают в форму, задающую размеры и конфигурацию будущего пенопласта или изделия из него. Вепенивание и отверждение такой композиции оеущеетвляетея в течение нескольких минут. 3 Образующийся пенопласт и издели из него не дают технологической усадки и сохраняют свои геометрические размеры после извлечения их формы. Получаемые по предлагаемому спо собу фенолформальдегидные пеноплас ты и изделия из них предназначены для теплохладоизоляции в строитель стве жилых и промышленных зданий и сооружений, теплотрасс, нефтеи газопроводов, а также в холодиль ной технике, вагоно- и судостроени и в ряде других областей. Пример 1. Для получения пе нопласта с объемным весом 81 кг/м вспенивают композицию, включающую мас.Чо: Резол100 Фреон-1132,5 Соляная кислота (36,4 вес.%) . 5,5 ОП-7 (продукт обработки окисью этилена алкилфенолов) . 2 Твердая измельченная новолачная .смола 20 Вспенивание и отверждение компо зиции при 60-65С завершается в те чение 6 мин. Пример2, 100 мае.ч. резол вспенивают в присутствии 1 мае.ч. алк1миниевого порошка марки ПАК-4, 4мае.ч. ОП-7, 2,5 мае.ч. 85%-ной ортофосфорной кислоты, 12 мае.ч. 2,2-диоксидифенилметана и . 14,5 мае.ч. продукта совместной конденсации фенолсульфокислоты, дициандиамида и формальдегида. Композицию, полученную в результат смешения этих компонентов, формуют при комнатной температуре. Через 5мин получают пенопласт с объемны весом 54 кг/м. В отсутствие 2,2 -диоксидифенилметана пенопласт имеет объемный вес 101 кг/м. П р и м е р 3. Смешивают 250 г резольной смолы, 3 г фреона-11, 100 г 30%-ного водного раствора нафталинсульфокислоты и 125 г жидк новолачной смолы. Через 5,5 мин композиция вспенивается с образова нием пенопласта с объемным весом 85 кг/м. 14 В аналогичных условиях при переработке вспенивающейся композт ии в отсутствие новолачной смолы получают пенопласт с объемным весом около 130 кг/м. Жидкую новолачную смолу, применяемую Б этом примере и в примерах 4-14, получают следующим образом. Конденсируют 1 моль фенола с 0,6 моль формальдегида, взятого в виде 37%-ного водного раствора, при рН 1,8 (катализатор - соляная кислота) и 98ЮО С до полного связывания формальдегида. Полученный реакционный продукт охлаждают, отделяя водный слой декантацией, и отбирают жидкую новолачную смолу темновишневого цвета с вязкостью порядка 6000 сПз. Приме р 4. Смесь, образующуюся в результате смешения 100 мае.ч. жидкогЬ резола, 28,5 мае.ч. жидкой новолачной смолы, 10 мае.ч. п-толуолсульфокислоты, 2 мае. ч. ОП-7 и 6 мае. ч. фреона-113, вспенивают в металлической форме размером 2x1x0,12 м при комнатной температуре. Через 5 мин из формы извлекают строительную панель (2x1x0,12 м), имеющую средний объемный вес 45 кг/м. Без введения жидкой новолачной смолы получают в аналогичньтх условиях панель с объемным весом 94 кг/м. Примеры 5-14. Техника смешения компонентов и последующего формования полученной смеси в этих опытах аналогична описанной в предшествующих примерах. В качестве отверждающего агента применяют кислотный продукт конденсации фенолсульфокислоты, мочев1-шы и формальдегида (ВАГ-3), в который введен фреон-113 в количестве 2,5% от веса резольной смолы. Рецептуры, параметры вспенивания и характеристики пенопластов приведены в табл. 1. Прим ер 15. Возможность вспенивания жидкой резольной смолы при 5-20°С и в условиях интенсивного теплосъема. В табл. 2 приведены параметры вспенивания и показатели пенопласта в условиях интенсивного теплосъема.

Т а б л и ц а 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАС- ТОВ НА ОСНОВЕ РЕЗОЛЬНОЙ ФЕНОЛФОР- МАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ в присутствиивспенивающего и отверждающего агентов и добавок целевого назначения, отличающийся тем, что, с целью повышения активности вспениваемой смолы, в нее вводят соединения ряда диоксидифенилметана в количестве 5-100 мае.ч., предпочтительно 30-80 мас.ч., на 100 вес.ч. резоль- ной смолы в пересчете на сухие'продукты.

Рецептура, мае.ч. Резол100 100 100 100 100 Новолачная смолаО 10 20 40 60 Смесь отверждающего агента с фреоном-11322,5 22,5 22,5 22,5 22,5 Параметры вспениванияИндукционный период, с450 330 300 270 265 Кратность вспенивания9,5 12,5 16,5 21 23 Свойства пенопластаОбъемный вес, кг/см 130 - 120 110 100Кислотное число пенопласта из водного экстракта, мг КОН/Г13,811,1 9,8 7,7 6,8

Усадка.

Табл.ица2 100 100 100 100 100 80 100 50 О 50 22,5 22,5 17,5 12,5 12,5 260 265 360 817 600 25 24 23 7 18 90 100 - 150 120 6,5 6,3 5,3 5,0 2,7

Вспенивание пенопласта при интенсивном теплосъеме при температуре окружакщей среды,

толщгша стенки стальной фор- 20 м

10 мм 20 мн

250210

3649

Отсутствует

пеновес,

43

Кислотное число водного Экстракта из. пенопласта, мг КОН/г10

Продолжение табл.2

Температура окружаюцей среды для сравнения),

с

350 135

305 610 280

21 42 3818 40

2 Отсут3 Отсуттсутстствует

У ствует

81 48

88

53

53

о

РЧ