Способ получения пенопласта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических республик(51)М К 3 С 08 Л 9/06 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(72) Авторы изобретения В,М. Калашникова, Л.И. Винокурова, Ю.Г. Горбачев,-"В.Л. Смелянский, В.Н. Бродинский, В.П. Осиповичи Ж,Н, Соколова Всесоюзный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт полимерных строительихматериалов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА Изобретение относится к способам получения пенопластов на основе фенолоформальдегидной смолы реэольного типа, используемых в производстве строительных материалов теплоизоляционного назначения, в холодильной технике, в химической промышленностиИзвестен способ получения теплоизоляционных материалов на основе фенольных резольных смол, в котором широко применяют кислотные катализаторы на основе минеральных и ор- ганических кислот 1).Однако использование данных катализаторов в силу специфики кислотно го отверждения фенольных смол приводит к получению теплоизоляционных материалов на их основе с повышенной хрупкостью, влагопоглощением и коррозионной активностью. Снизить коррозионную активность фенольных пенопластов довольно сложно. Известен способ снижения корроэионной активности, в котором летучую соляную кислоту удаляют из плит пенопласта длительным термостатированием их при 130 оС и последующего выдерживанкя в условиях глубокого вакуума с обработкой аммиаком 2),Наиболее простым является способснижения кислотности фенольныя пенопластов введением в заливочные композиции нейтрализующих добавок ввиде соединений основного характера,покрытых защитной пленкой из полимерных соединений, способных либорастворяться в одном из компонентоввспенивающейся композиции, либоплавиться при термообработке притемпературе выше 100 ОС 3.Однако указанные способы не обеспечивают одновременного снижениякислотности и влагопоглощения пенопласта и повышения его прочности.НаОборот, образующиеся в результатенейтрализации кислоты соли способствуют увеличению хрупкости материаСуществующие способы модификациирезольных фенольных смол полимерами,например поливинилацеталями, глифталевыми, эпоксидными, полиэфирными 25 и др. смолами путем совместной конденсации их или введения непосредственно в готовые смолы с целью повышения адгезии и эластичности приводят к получению .эаливочных компози ций с повышенной вязкостью,что отрица 83796960 Для приготовления 1-го компонента в смеситель загружают фенолоспнрты марки С 100 вес.Ъ, добавляют 5 вес.Ъ поверхностно-активного вещества ОПи 1,0 вес,Ъ алюминиевой пудсры ПАП. Все указанные компонентытельно сказывается на технологическом процессе переработки этих смол и приводит к получению пенопластов с объемной массой 120-150 кг/м (4,Наиболее близким по технической, сушности к предложенному является способ получения пенопласта путем смещения Фенолформальдегидной смолы " реэонального типа с газообраэователем, поверхностно-активным веществом и с каталитической смесью сильной органической кислоты, гликоля и фосФорной кислоты с последующим вспениванием и отверждением 51.Мате-,. риал, получаемый по этому способу, обладает повышенной огнестойкостью и пониженной хрупкостью за счет пластифицирующего действия гликоля.Однако использование в каталитической смеси гликоля приводит к нарушению синхронизации процессов газовыделения и отверждения смолы, связанному со снижением активности сульфокислоты, так как в протолитических реакциях, связанных с переносом протона от кислоты к основанию, основанием служит растворитель. В случае применения в качестве растворителя одноатомных и многоатомных спиртов, ввиду их меньшего сродства к протону, активность кислот становится значительно ниже. Это требует увеличения доли кислотного катализатора в активированной композиции, что приводит к получению тяжелых пенопластов с повышенной кислотностьюЦелью изобретения является сни- жение влагопоглощения и кислотного числа пенопласта, а также повышение его прочности при одновременном сокращении расхода смолы.Укаэанная цель достигается тем, что перед смещением в каталйтическую смесь предварительно вводят 0,1- 5,0 от веса смеси персульфита натрия или бисульфита натрия и 0,5-35,0 от веса смеси метиленхлоридаСпособ осуществляют следующим образом.Пенопласт получают путем смеши-. вания двух жидких компонентов: 1-й: - фенолоформальдегидная смола резольного типа, в которую вводят поверхностно-активное вещество и гаэообразователь (порошкообразный металл); 2 компонент - кислотный катализатор, приготовленный следующим способом: органическую сульфокислоту (бензолсульфокислота, П-толуолсу%ьфокислота и т.п.) растворяют в этиленгликоле, смешивают с ортофосфорной кислотой, в полученную смесь при 20-600 С вводят добавку, выбранную из группы: персульфит натрия, бисульфит натрия 0,1- 5,0 от веса каталитической добавки; полученную смесь охлаждают до 20 фС и, при перемешивании добавляют метиленхлорид 0,5-35 от веса каталитиче кой смеси, В случае растворения добавки при 20 С можно в каталитическую смесь одновременно вводить метиленхлорид. Компоненты 1 и 2 берутв весовом соотношении 5:1 - 3:1, ипосле перемешивания заливают в Форму,на движущийся нижний транспортерконвейера или в полость, подлежащуюзаполнению пенопластом. Вспениваниеи отверждение завершается через 3- 1 О10 мин при 15-25 ОС.П р и м е р 1. Пенопласт получают,смешивая 2 компонентаДля приготовления 1-го компонентав смеситель загружают фенолоспирты(ОП) и 0,5 вес.Ъ алюминиевой пудры (ПАП) . Все указанные веществаперемешивают до получения гомогеннойсмеси.20 Для приготовления 2-го компонентав емкости с мешалкой приготовляюткислотный катализатор, растворяябензолсульфокислоту 100 вес.Ъ в33 вес.Ъ этиленгликоля, затем сме шивая с 25 вес.Ъ ортофосфорной кислоты. В полученную смесь при 80 оСвводят персульфит натрия 5 от весакаталитической смеси, перемешиваютдо полного его растворения и в охлажденную до 20 оС смесь вышеуказанных веществ добавляют 35 Ъ (от весакаталитической смеси) метиленхлорида.Затем полученные компоненты (1 и 2)смешивают в весовом отношении .5:1,,и после перемешивания в течение 30 сзаливают в металлическую форму, нагретую до ЗООС. Вспенивание и отверждение завершается через 4-5 мин,П р и м е р 2. Пенопласт получаютсмешивая 2 компонента: 1-й - фенол формальдегидная смола марки ФРВА(содержит в своем составе 3,0 вес;Ъповерхностно-активного вещества ОП 10 и 1,0 вес.Ъ алюминиевой пудрыПАП); 2-й компонент - кислотный 45 катализатор, приготовленный так же,как в примере 1, с той разницей,что в смесь бензосульфокислоты,этиленгликоля и ортофосфорной кислотыпри 20 оС прн перемешивании одновре менно вводят 0,1 персульфита натрияи 0,5 метиленхлорида от веса каталитической смеси.Компоненты 1 и 2 смешивают в весовом отношении 3:1 и после переме шивания в течение 30 с заливают вметаллическую форму, нагретую до40 оС. Вспенивание и отверждение заканчивается через 3-5 мин.П р и м е р 3. Пенопласт получают,смешивая 2 компонента.837969 Кратность пены 25 20 23 Объемная масса пенопласта,кг/м 40,0 80,0 50,0 45,0 Предел прочности при сжатии кгс/см 1,3 1,8 1,5 1,45 22,5 Удельная прочность 32,5 30,0 32,2 Влагопоглощение за 24 чпри относительной влажности воздуха 982,масс. 9,7 12,010,5 23,0 Кислотное число пенопласта,мг КОН/г 6,5 8,0 5,8 35 М 3Прочность, отнесенная кобъемной массе пенопласта х 10Формула изобретения перемешивают до получения гомогенной смеси.Для приготовления 2-го компонента в емкости с мешалкой изготовляют кислотный катализатор, растворяя бензолсульфокислоту 100 вес. в .33 вес. зтиленгликоля, смешивая затем с 25 вес. ортофосфорной кислоты. В полученную смесь при 20 оС при перемешивании одновременно вводят 2,5 бисульфита натрия и 20 1 Анализ данных представленных в таблице, показывает, что предложен-, ный способ получения пенопласта по 40 сравнению с известным обеспечивает увеличение вспенивающейСя способности активированной композиции, что дает возможность получать пенопласты с более низкой объемной массой при одновременном увеличении их удельной прочности и сокращении расхода смолы; снижение влагопоглощения материала в 2-2,5. раза и кислотного числа пенопласта (35 мг КОН/г по известному способу, и 5,8-8,0 мг КОН/г по предлагаемому способу).Совокупность достигнутых показателей обусловлена протеканием процесса формирования пеноструктуры при оптимальных параметрах, обеспечиваю щих синхронизацию процессов газовыделения и гелеобразования за счет увеличения активности кислотного катализатора, одновременно выполняющего функцию реагента, с помощью которого происходит образование газовой фазы. Таким образом, предлагаемый способ позволяет рационально управлять процессом пенообразованияи формирования структуры пенопласта. 65 метиленхлорида от веса каталитичец кой смеси.Компоненты 1 и 2 смешивают в весовом отношении 4:1, и после,перемешивания в течение 30 с заливают в йеталлическую форму, нагретую до 30 фС. Вспенивание и отверждение завершается через 5-7 мин;Свойства материала, полученного согласно примерам, приведены в таблице. Данный способ эффективен для получения пенопластов, в частности длятеплоизоляции кровель с металлическим профилированным настилом, гдетребуется испольэовать материалы,обладающие повышенной прочностью инизкой коррозионной активностью. Способ получения пенопласта путем6 мешеиия фенолформальдегидной смолырезольного типа с газообразователем,поверхностно-активным, веществом и скаталитической смесью сильной органической кислоты,гликоля и фосфорнойкислоты с последующим вспениваниеми отверждением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения влагопоглощения и кислотного числа,пенопласта, а также повышения его прочности при одновременном сокращениирасхода смолы, перед смешением вкаталитическую смесь предварительновводят 0,1-5,0 от веса смеси персульфита натрия или бисульфита натрияи 0,5-35,0 от веса смеси метиленхлорида,837969 Составитель С. ПуринаТехредЖ. Кастелевич Корректор М. Шароши Редактор П. Коссей Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ 4345/37 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Берлин А.А Шутов Ф.А. Пенополимеры на основе реакционноспособных олигомеров. М., Химия, 1978,с.152.2. Патент Франции 9 1468907,кл; С 08 д, опублик, 1974. 3. Патент США Р 3138563,кл,260-2,5,опублик. 1973.4. Николаев А.ФСинтетическиеполимеры и пластические массы на.ихоснове, М-Л., 1966, с. 411.5. Патент ВеликобританииР 1457241, кл. С 08 Л 9/06, опублик.1976 (прототип).