Способ получения ацетонформальдегидных пенопластов

ПИСАНИЕ ОБРЕТЕН ИЯ 11) 4 Своз СоветскихСоциалистически спублик К АВТОРСКС ВИДЕ ТЕЛЬ СТОприсоединением заявки1831293/23 Государственный комите 32) ПриоритетОпубликовано 25,09.74. Совета Министров СССРпо делам изобретений летень53) УДК 678.683.2:(088.8) и открыти ата опубликования описания 23.07.75. ф. Мищенко убова и В. А. Смирнов мферопольский государственный университет им. М, и Новочеркасский политехнический институт(71) Заявители е 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ ПЕНОПЛАСТОВ5 25 конденсаспользуютих смеси.ционноспоми гидро стве мономерных продуктотона с формальдегидоми- и триметилолацетоны илнденсационных смол с реакпервичными или вторичн Изобретение относится к способам получения ацетонформальдегидных пенопластов, которые можно применять в производстве дренажных труб, фильтрующих материалов, в строительной промышленности, судостроении, самолетостроении.Известен способ получения ацетонформальдегидных пенопластов путем вспенивания и отверждения мономерных продуктов конденсации ацетона с формальдегидом при нагревании. Однако пенопласты, полученные этим способом, совсем не водостойки и имеют низкую механическую прочность.Целью изобретения является повышение водостойкости и механической прочности ацетонформальдегидных 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 поливинилхлоридом, взятым в количестве 6 - 16% от веса конденсационных смол.В качевции аце имоно-, д иИз кособными ы ксильными группами применяют фенолформальдегидные смолы резольного типа, фур)глфенолформальдегпдные, мочевиноформальдегидные, эпоксидпые и другие смолы.В зависимости от количества конденсаггиоггной смолы и эмульсионного поливинилхлорида получают пенопласты с различными плотностью (0,08 - 0,46 ггсмз) и пределом прочно. сти на сжатие (8 - 34 кгс/сзгз).Увеличение количества модифицирующей смолы приводит к улучшенио указанных по казателей, в то время как увеличение содержания эмульсионного поливпнилхлорида - к снижению плотности и увеличению ггредела прочности на сжатие.Водостойкость пенопластам придается за счет реакггии поликонденсации, ггротекающей между метилольными производными ацетона и конденсационной смолой, сопровождающейся образованием трехмерной сетчатой структуры.П р и м е р 1. К 100 вес. ч. метилольпых производных ацетона с 1,7-метплолгруппами добавляют 30 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы (мол, в. 300 - 350) с 1 - 1,5% растворенного в ней хлористого цинка, помещают в стакан для вспенивания и тщательно перемешивают, Затем вводят 1,5 - 2 вес. ч.50% -ного водного раствора едкого кали и 6 вес. ч. хлороформа. После перемешиваниякомпонентов 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.П р и м ер 2. Поступают, как в примере 1, но применяют 60 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы. Вспенивание и отверждение проводят при 135 - 140 С. Образующийся пенопласт имеет светло-коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 95 - 97%, плотность 0,22 г/смз, предел прочности на сжатие 12 кгс/см, водопоглощение 17,2 г/дм 2П р и м е р 3. Поступают, как в примере 1, только берут 100 вес, ч. резольной фенолформальдегидной 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, водо- поглощение 16,1 г/дм,П р и м е р 4, Поступают, как в примере 1, но используют 150 вес. ч. резольной фенолформальдегидной смолы. Вспенивание и отверждение проводят так же, как в примере 3. Отвержденный пенопласт имеет темно-коричневую окраску, Степень отверждения по Сокслету составляет 970/О, плотность 0,35 г/см, предел прочности на сжатие 20 кгс/см, водопоглощение 14 г/дм.П р и м е р 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 имеет темно-коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 97%, плотность 0,45 г/смз, предел прочности на сгкатие 25 кгс/см, водопоглощение 12,3 г/дм.,П р и м е р 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 пей 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. Вспенивапие и отверждение проводят при 105 - 110 С, Полученный пенопласт имеет коричневую окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 96/О, плотность 0,2 г/см, предел прочности на сжатие 5 кгс/см, водопоглощение 18,4 г/дм. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4Пример 7, Поступают, как в примере 6,по применяют 50 вес. ч. фурилренолформальдегидной смолы. Ыспенивание и отверждениепроводят при 11 о - 120-С. Пенопласт имеетчерную окраску. Степень отверждения по Сокслету составляет 9, плотность 0,26 г/см,предел прочности на сжатие 13 кгс/см-, водопоглощепие 16 г/дм-.Пример 8. осаупают, как в примере 6,по используют 100 вес. ч. фурилфенолформальдегидной смолы. ьспенивание и отверждение проводят при 130 - 135"С. Пенопластимеет черную окраску. Степень отвержденияпо Сокслету составляет 97 й, плотность0,35 г/см, предел прочности на сжатие19 кгс/см, водопоглощение 13,5 г/дм.Пример 9. К 100 вес. ч. метилольныхпроизводных ацетона с 1,7-метилолгруппамидобавляют 30 вес. ч. мочевиноформальдегидпой смолы мол, в. 150 - 180), 3,5 вес. ч. контакта Петрова, 1 вес. ч. ортофосфорной кислоты, 5 вес. ч. резорцина, помещают в стакандля вспенивания и тщательно перемешивают.Ьспенивание и отверждение проводят при80 - 85"С. Полученный пенопласт имеет светлую окраску. 1 лотность пенопласта 0,21 г/см",предел прочности на сжатие 5,6 кгс/см, водопоглощение 21,4 г/дм. 1 осле термостатирования при 150 в 1"С в течение 1 час водопоглощение падает до 14,8 г/дм.ример 10. 11 оступают, как в примере 9,но используют 60 вес. ч. мочевиноформальдегидной смолы. 1 енопласт имеет плотность0,33 г/см, предел прочности на сжатие6,4 кгс/см-, водопоглощение 24,3 г/дм. Послетермостатирования при 150 - 155 С в течение1 час водопоглощение падает до 13,6 г/дм.Пример 11. К 100 вес. ч, метилольныхпроизводных ацетона с 1,7-метилолгруппамидобавляют 30 вес. ч, мономерных продуктовконденсации глицерина с фталевым ангидридом (мол. в, 280 - 300), 10 вес. ч. 50%-ногоедкого кали, 5 вес, ч. олеиновой кислоты, помещают в саакан для вспенивания и тщательно перемешивают. Вспенивание проводят при110 в 1 С, После образования устойчивойпены температуру повышают до 140 - 145 С ивыдерживают в течение 1 час, Образующийся пенопласт имеет плотность 0,31 г/см, предел прочности на сжатие,8 кгс/см, водопоглощение 12,1 г/дм.Пример 12. Поступают, как в примере11, но применяют 60 вес. ч. мономерных продуктов конденсации глицерина с фталевымангидридом. Пенопласт имеет плотность0,39 г/см, предел прочности на сжатие8,4 кгс/см, водопоглощение 11,6 г/дм,Пример 13. К 100 вес. ч. метилольныхпроизводных ацетона с 1,7-метилолгруппамидобавляют 20 вес. ч. эпоксидной смолыЭД), 2 вес. ч. поликтиленполиамина и8 вес, ч, трихлорэтилена. После перемешивания смесь помещают в стакан для вспенивания и нагревают до 80 С, Вследствие ккзотермической реакции происходит интенсивноеЗаказ 1261/9 Изд, 111 з 409 Тираж 565 Подпис,.: еЦ 11 ИИПИ Государственного комитета Совета Мишгстров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, 7 К-З 5, Раушская аб., д. 1,5 Типография, пр. Сапунова, 2 вспенивание с одновременным отверждением. Образующийся пенопласт имеет плотность 0,26 г/см, предел прочности на сжатие 21 кгс/см, водопоглощение 10,2 г/дм.Прим ер 14. К 100 вес. ч. метилольных производных ацетона с 1,7-метилолгруппами 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.;.; ила. Смесь тщательно перемешивают, вводят 2,5 вес. ч. 50%-ного едкого кали, 6 вес. ч. хлороформа и помещают в стакан для вспсиивания. Вспенивание и отвержденис проводят в ермошкафу при 135 - 140 С. Образуюшийся пенопласт имеет жесткую структуру с равномерной пористостью. Степень отверкдения по Сокслету составляет 97%, плотность 0,15 г/см, предел прочности на сжатие 12 кгс/см, водопоглощение 18 г/дмП р и м е р 15. Поступают, как в примере 14, но использу 1 от 10 вес. % эмульсионного поливинилхлорида. Образующийся пенопласт имеет равномерную пористость. Плотность пенопласта 0,12 г/см, предел прочности на сжатие 18 кгс/см, водопоглощение 18 г/дм.Пример 16. Поступают, как в примере 14, но применяют 16 вес. о/о эмульсионного поливинилхлорида. Пористость пенопласта равномерная, плотность 0,08 г/смз, предел прочности на сжатие 21 кгс/см, водопоглощение 20 г/дм.П р и м е р 17. Поступают, как в примере 14, по 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 б вес. о/о эмульсионного поливинилхлорида. Смесь тщательно перемешивают, вводят 2,5 вес. ч. 50 о/,- 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/дмз.П р и м е р 19. Поступают, как в примере 18, но применяют 11 вес. /, эмульсионного поливинилхлорида. Пористость пенопласта равномерная, плотность 0,14 г/см, предел прочности на сжатие 3 кгс/см, водопоглощение 21 г/дмаП р и м е р 20, Поступают, как в примере 18, но берут 16 вес. /о эмульсионного поливинилхлорида. Пористость пенопласта равномерная, плотность 0,09 г/смз, предел прочности на сжатие 17 кгс/см, водопоглощение 24 и/дмз,П р и и е р 21. Поступают, как в примере 20, но применяют 90 вес. ч. фурилфснолформальдегидной смолы. Пенопласт имеет черную окраску, пористость равномерная, плотность 0,38 г/см, предел прочности на сжатие 24 кгс/см-, водопоглощение 22,4 г/дма. Способ получения ацетонформальдегидных пенопластов путем вспенивания и отверждения мономерных продуктов конденсации ацетона с формальдегидом при нагревании, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения водостойкости и механической прочности ко. нечного продукта, процесс проводят в при сутствии конденсационных смол с реакционно- способными первичными или вторичными гидроксильными группами в количестве 20 - 200/о от веса мономерных продуктов или смеси указанных конденсационных смол с эмуль - сионным поливинилхлоридом, взятым в количестве б - 16% от веса конденсационных смол,