Способ получения пенопласта

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсмикСоцмвлмстмчесмнкРеслублмм и 931728(22)Заявлено 04. 12.80 (2) 3213020/23-05 с присоединением заявки 1 Ьеударстюпвй квинтет СССР еа дедам изебретеннй к етерыткв(53) УД К 678.632, ,32. 21: 62- -405.8(088.8) Дата олубликования описания 30. 05.82(72) Авторы изобретения Л. И. Винокурова, О. И. Крутова и В. Л. С Всесоюзный научно-исследовательский и проеконструкторский институт полимерных строитматериалов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТ Изобретение относится к способу получения пенопласта на основе фенол формальдегидных смол резольного типа, используемого в производстве строительных материалов теплоизоляционного назначения, в холодильной технике, в химической промышленности.Известны способы получения феиольных пенопластов путем смешивания фе" нолформальдегидных смол резольного типа, поверхностно-активных веществ ПАВ), газообразователя, кислотных отвердителей и других целевых добавок с последующей заливкой активированной композиции в формы, где в дальнейшем происходит ее вспенивание и отверждение полученного пенопласта беэ подвода тепла извне 11,Однако известные способы предусматривают возможность получения безусадочных пенопластов только на основе высокореакционных смол с концентрацией не менее 703 и вязкостью в пределах 2000-10000 сП например на осйове смолы ФРВА, Оенолоспиртовмарки С и других смол, широко используемых для производства пенопластовразличного целевого назначения.Использование высоковяэких смолдля получения пенопластов существенно затрудняет, процесс переработкивспенивающих композиций на их основе, для реализации которого требуется применение специального сложноготехнологическогооборудования. Кроме того, оно отрицательно сказывается на вспенивающейся способностикомпозиции и на формуемости полимерной пены, что, в свою очередь,приводит к получению пенопластов снеравномерной структурой и сравнительно низкими физико-механическимии эксплуатационными свойствами (высокое влагопбглощение, хрупкость ит.д.1 при относительно высокой объемной массе (60-100 кг/м,С целью увеличения вспенивающейспособсности композиции на основез 9312высоковязких смол вспениванче композиции осуществлядт в присутствиикомплексных газообразователей наоснове смеси порошкообразных металлов и низкокипяцих галоидпроизводных углеводородов.Однако комплексные вспенивающие агенты такого типа не могутбыть использованы при получении пенопластов на основе низковязких фе онолформальдегидных смол с пониженной реакционной активностьд вследствие резкого снижения газоудерживающей способности композиции и,соответственно, уменьшения кратности вспенивания,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является способ получения пенопласта путем смеши.вания низковязкой фенолформальдегидюной смолы, ПАВ, газообразователя,кислотного отвердителя и активирудщейдобавки с последующим вспениваниеми отверждением. В качестве активирующей добавки, способствующей интенсификации процесса вспенивания,используют хлористый натрий и четыреххлористый углерод, взятые приопределенном соотношении. Введениеуказанной добавки повышает кратностьвспенивания и способствует увеличениюпрочности пенопласта при изгибе 21.Однако указанный способ не обеспечивает необходимую синхронизациюпроцессов вспенивания и отвержденияособенно при формовании тонкослойныхизделий вследствие затяжного харак"тера. отверждения низкореакционныхсмол с пониженной вязкостью и кон"центрацией, что приводит к возник"40новению значительных технологическихусадок. Кроме того, длительность про"1,цесса отверждения значительно увеличивает технологический цикл производства теплоизоляционных изделий вцелом, что не позволяет реализоватьуказанный способ применительно к более совершенному непрерывному производству,Цель изобретения - повышение реакционной способности композиции, 5 Оснижение технологической усадки полученного на ее основе пенопласта исокращение технологического циклаего производства.Указанная цель достигается тем,что в способе получения пенопластапутем смешивания низковязкой фенолформальдегидной смолы, поверхностно 8активного вещества, газообразователя, кислотного отвердителя и активирудщей добавки с последующим вспениванием и отверждением, в качестве активирующей добавки вводят 0,5103 от веса низковязкой фенолформальдегидной смолы каталитического комплекса, состоящего из катализатора -кислоты Льюиса общей формулы ИеХп,где Ие -металл с амфортерными свойствами оксида, а Хп - галоген, исокатализатора - основания Льюисавзятых при соотношении от 1:0,1 до1:10 соответственно,В качестве кислоты Льюиса, входящей в состав каталитического комплекса, использудт, например, 5 ЬС 1,ВеГ 2, Т 1 С 1 1, 5 пС 1 1 и др, В качествеоснования Льюиса в состав каталитического комплекса входят вода, спирты, органические кислоты, эфиры.Способ осуществляют следующимобразом.В фенолформальдегиднуд смолу вводят ПАВ, например ОИ-,продукт присоединения окиси этилена к алкилфенолам, газообразователь порошкообразный металл, низкокипящие галоидпроизводные углеводороды или их смеси ) и активирудщуд добавку - каталитический комплекс. Смесь тщатель-но перемешивадт, после чего вводяткислотный катализатор, в качествекоторого используют минеральные кислоты (НС 1, Н 504, НРО.), органические сульфокислоты (бензолсульфо"кислота, и"толуолсульфокислота илиих смеси), продукт ВАГ(продуктконденсации сульфофенилмочевины сформальдегидом и ортофосфорной кислотой). Полученную таким образомкомпозицию заливают в форму или нанепрерывно движущееся полотно конвейера, где происходит вспениваййеи отверждение пенопласта. П р и м е р 1. Пенопласт получают, смешивая два компонента. Для приготовления первого компонента в смеситель загружают 100 вес,ч, фенолформальдегидной смолы 50-ной концентрации с вязкостью 50 сП и добавляют 5 вес.ч, поверхностно-активного вещества ОПи 1 вес,ч, порошкообразного алюминия ПАП-.В полученную смесь при перемешивании вводят каталитический комплекс, состоящий из 5 ЬС 1 и диэтиленгликоля, взятых при соотношении 1:2, в коли28 Ьв дальнейшем происходит вспениваниеи отверждение пенопласта,П р и м е р 3, Пенопласт получают так же,как в примере 2, с тойлищь разницей, что при приготовлении первого коипонента в сиесь фенолформальдегидной смолы, газообразователя, поверхностно-активного вещества вводят 0,5 ь от веса исходнойфенолформальдегидной смолы катали-,тического комплекса, состоящего из5 пС 14 и воды, взятых при соотношении 1:0,3. Известный способ Предлагаемый способ согласно примерам1 1 )" Показатель Продолжительность технологического цикла изготовления пенопласта, мин 1 О а Технологическая усадка,об.4 0,6 12,5 0,7 0,7 05 Объемная масса,кг/м 25 2040 40 20 30 Предел прочности при сжатии,кг/смь 0,68 1,2 1,6 0,56-1,1 0,87 Удельная прочность при сжатии ф) 38,2 35,3 34,1 36,8 2,827,8в е ет е ев тетееееееететееететееееев )втетеееее т тУдельная прочность " прочность, отнесенная к обьемной массе пенопластаи умноженная на 10 5 9317 честве 0 от веса исходной фенолформальдегидной смолы.После перемешивания вводят второй компонент-кислотный отвердитель ВАГв весовои соотношении 4:1 и полученную такимобразом активированную композицию заливают с помощью заливочной машины в форму или на конвейер, где в дальнейшем происхо; дит вспенивание и отверждение пено пласта.П р и м е р 2. Пенопласт получают, смешивая два компонента. Для приготовления первого компонента в смеситель загружают 1 ОО вес,ч. фенол формальдегидной смолы марки Б (кон центрация 703 и вязкость 500 сП 3 добавляют 2 вес.ч. ПАП 2 и 5 вес.ч, по) верхностноеактивного вещества ОП 10.В полученную смесь при перемещи вании вводят 5 Ф от веса фенолформаль-. дегидной смолы каталитического коиплекса; состоящего из ВеГ и этило" вого спирта, взятых при соотношении 1:1 О. После переиешивания вводят вто-и рой компоненткислотный катализатор ВАГ 3 в весовом соотноыении 4: и полученную таким образои коипозицию заливают в формы и на конвейер, где 1 П р и м е р 4. Пенопласт получают так же, как в примере 1, е той лищь разницей, что при приготовлении первого компонента в смесь фе-. нолформальдегидной смолы, газообраэователя, поверхностно-активного вещества вводят каталитический комплекс, состоящий из ТС 1 и хлоруксусной кислоты, взятой при соотношении 1:0,1 и в количестве 13 от веса исходной фенолформальдегидной смолы.Свойства пенопластов, полученных согласно примерам 1-4, в сравнении с. известныи способом приведены в таблице.Заказ 3660/31 Тираж 512 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, (-35, Раушская наб., д, 4/5 е тФилиал ППП фПатейтф, г. Ужгород, ул. Проектная,7 93172Предлагаемый способ по сравнению со способом-прототипом обеспечивает сокращение технологического цикла изготовления пенопласта более чем в 3-5 раз, возможность получения на основе низкореакционных смол с невысокой вязкостью бузусадочных пенопластов технологическая усатика по предлагаемому способу 0,5-0,74 по объему и 12,5 согласно способу-про- о тотипу), а также повышение удельной прочности пенопластов в среднем на 40 Ж.Введение каталитического комплекса, выполняющего функцию активатора процессов вспенивания и отверждения . полимерной пены и способствующего образованию пенопластов с повышенной прочностью, обеспечивает повышение реакционной способности композиции. формула изобретенияСпособ получения пенопласта путем смешивания ниэковязкой Фенолформальдегидной смолы, поверхностно-актив" ного вещества, гаэообразователя,кислотного отвердителя и активирующейдобавки с последующим вспениваниеми отверждением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения реакционной способности композиции,снижения технологической усадки полученного на ее основе пенопласта исокращения технологического циклаего производства, в качестве активирующей добавки вводят 0,5-103 от веса низковяэкой фенолформальдегиднойсмолы каталитического комплекса, состоящего из катализатора - кислотыЛьюиса общей Формулы МеХя, где Меметалл с амфотерными свойствами оксида, а Х 11 - галоген, и сокатализатора - основания Люьиса, взятых присоотношении от 1:0,1 до 1:10 соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРИ 367117, кл, С 08 ), 61/10, 1968.2. Безверхий А. А., Метлина А, И.,Интенсификация вспенивания композиции на основе низковязких смол.-"Пластические массы", 1974, У 1 О, с.35-36