Способ получения карбонизованного пенопласта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Х 936 Д 1 ТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНВАННОГО ПЕНОПЛАСТА путем смешения.Я 00636 А фенольных микросфер с полимерным связующим с последующим формованием, отверждением и карбонизацией, о тл и ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью ускорения процесса карбонизации при сохранении прочностных характеристик пенопласта, в качестве полимерного связующего используют 10-30 от объема всей массы раствор фенолформальдегидной смолы в ацетоне, или жидкую фурфурольную смолу, илн водный раствор поливинилового спирта, или раствор .поливинилформаля в смеси муравьиной кислоты и ацетона с вязкостью 17-160 МПа с и карбонизацию осуществляют в режиме подъеф ма температуры 300-600 град/ч. 9Изобретение относится к переработке высокомолекулярных соединений в высокотермостойкие легкиепористые изделия, в частности к способу получения иэделий иэ легкогокарббниэованного пенопласта, которые обладая достаточной механической прочностью, могут быть использованы в качестве высокотемпературнойтеплоизоляции и фильтрующих материалов, работающих в инертной или Овосстановительной среде,Известен способ получения карбонизованного пенопласта в виде блоков на основе композиции, включающей углеродные микросферы и Фенолоформальдегидное связующее новолачного типа. Наполнитель и связующее берут в соотношении 70:30, формование изделий. осуществляют под давлением 0,1-2,0 МПа, отверждение проводят в течение двух часов при темпераутре 433 К, после чего изделиепомещают в электропечь и нагреваютв среде азота до 1273 К при скоростинагрева не более 20 град/чГ 13Недостатками способа являютсядлительность процесса карбонизации40-80 ч и трудность получения изделий сложной конфигурации,Наиболее близким по технической 30 сущности к изобретению является способ получения карбонизованного пенопласта путем смешения фенольных микросфер с полимерным связующим с последующим формованием, отвержде нием и карбониэацией. В известном способе используют связующее, состоящее иэ порошкообразной древесины смолы, фурфурилового спирта, малеинового ангидрида и ацетона, в количестве более 54, что приводит к получению материала закрытопористой структуры 23,Однако известному способу присущее длительность процесса отверне 45 ния связующего 12 ч) и малая скорость карбонизации (15 град/ч) . Кроме того, для получения прочных изделий применяют высокие давления в процессе получения отверждения и карбони эации для предотвращения растрескивания,изделий, которое происходит из-за интенсивного газовыделения. Цель изобретения - ускорение про цесса карбонизации при сохранении прочностных характеристик пенопласта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения карбонизованного пенопласта путем смешения Фенольных микросфер с полимерным связующим с последующим Формованием, отверждением и карбониэацией, в качестве полимерного связующего используют 10-30 от объема .всей массы раствор Фенолформальдегидной смолы в ацетоне, или жидкую фурфурольную смолу, или водный раствор поливинилового спирта, или раствор пенополивинилформаля в смеси муравьиной кислоты и ацетона с вязкостью 17-160 МПа с и карбониэацию осуществляют в режиме подъема температуры 300-600 град/ч.Фенольные микросферы и связующее смешивают в 7 -образном двух- лопастном смесителе в течение 10 мин. Композицию с консистенцией "сырого песка" набивают в форму и трамбуют. Форму помещают в термошкаф и выдерживают в течение двух часов при 473 К для отверждения и удаления летучих. После отверждения получают пенопласт с открытопористой структурой (75-85 открытых пор).Открытопористый пенопласт получают эа счет использования для Формования сыпучей композиции, содержащей жидкое связующее (вязкость 17-160 Па с) в количестве, необходимом только для обволакивания поверхности наполнителя (фенольных микросфер)и формования тромбованием, т.е. связующего должно вводиться 10-30 об При нарушении этих пределов образуется дефектная структура пенопласта с неоднородной плотностью и пористостью, что делает невозможным применение высоких скоростей карбониэации.Карбонизацию отвержденного пенопласта проводят в неокислительной среде угольная засыпка со скоростью 10, 20, 200, 300 и 600 град/ч до 1273 К,П р и м е р 1. Смешивают фенольные микросферыдиаметром 140-200 мкм) и раствор реэольной феноло-формальдегидной смолы ФФС в ацетоне концентрация 58 мас., вязкость 17 МПа с). Объемное содержание микросфер 90.П р и м е р 2. То же самое, что и в примере 1, но в качестве связующего используют раствор реэольной ФФС концентрацией 87 мас., вязкостью 160 МПа"с, объемное содержание микросфер 70.В таблице приведены свойства карбониэованных пеноматериалов.1060636 Скорость карбонизации, град/ч Соот ноше Примеры 600 300 200 10 20 ние сфе бккг/м МПа 3" Йкг/м МПа й кг/ МПакг/м МПа рысвязующее Разрушение 60/40 220 3, 9 220 3, 9 Разрушенне Раз рушение Примеры1 90/10 145 2 70/30 220 0,7 145 0,7 145 0,68 0,7 145 0,7 145 4,0 220 4,0 220 О, 62 125 0,62 125 42 210 4,2 .210 О, 72 215 О, 72 215 4,0 220 4,0 220 3,9 0,62 125 0,62 125 0,62 90/10 125 70/30 210 42 210 4 2 210 42 0,72 215 0,72 215 0,72 0,75 215 0,75 215 0,75 5 70/30 215 6 70/30 215 0,75 215 0,75 215 Составитель Н.ПроскуриинаРедактор Т.Парфенова Техред М.Надь Корректор А. Иль и н 9963/26 Тираж 494 ПодписноеВНИИА Г осудВрственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Прототип 90/10 150 0,7 150 0,7 Аналог 70/30 210 0,26 210 0,26 П р и м е р 3. То же самое, что и в примере 1, но в качестве связую- З 5 щего используют жидкую фурфурольную смолу с вязкостью 19 ИПа с, объемное содержание микросфер 90.П р и м е р 4. То же самое, что и в примере 3, но объемное содержа ние микросфер 80,П р и м е р 5. То же самое, что и в примере 1,но в качестве связующего используют водный раствор поливинилового спирта концентрацией 7,5 мас., вязкостью 17 МПа с, объемное содержание микросфер 70.П р и и е р 6. То же самое, что и в примере 1, но в качестве связующего используют водный раствор поли- винилового спирта концентрацией ,17,5 мас, вязкостью 160 МПас, объемное содержание микросфер 70,Карбонизация пенопласта при скоростях 300-600 град/ч не приводит к снижению прочности при сжатии пенопласта.