Композиция для пенопласта
Сущность изобретения: композиция содержит фенолформальдегидную смолу новолачного типа 80-100 мас.ч, азоизобутиронитрил 1-6 мас.ч, гексаметилентетрамин 8-12 мас.ч, минеральный наполнитель 1-65 мас.ч, инертное неорганическое фосфорсодержащее соединение, выбранное из группы: полифосфат аммония, гидроаммоний фосфат, аммонизированный кальцийфосфат 15-20 мае,ч, компоненты смешивают 3-5 ч, подается на движущуюся бумажную ленту, направляется в печи обогрева для плавления, вспенивания иотверждения. Характеристики пенопласта: высота свободного вспенивания 81 мм, высота засыпаемого слоя композиции 7 мм, объемный вес 100 кг/м , теплопроводность в сухом состоянии при температуре 25±5°С 0,041 Вг/мк, предел прочности при сжатии при 10%-ной линейной деформации 0,31 МПа, предел прочности при изгибе 0,35 МПа, структура - мелкопористая. 2 табл. со с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4816812/05 (22) 20.04.90 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт полимерных строительных материалов (72) P.À.Ñåìáàåâà, Г.В,Жукова, А.Ю.Самсонов, А.М..Сафронович, Л.И,Хрипунова, З.П.Павлова, С.С.Матин, Ю,Н.Гавриш, А.И.Алексеев, Д.З,Сераэетдинов, А.И,Таранец и В,И,Кретинин (56) Авторское свидетельство СССР
М 736601, кл. С 08 J 9/10, 1978.
Авторское свидетельство СССР
М 736602, кл, С 06 J 9/10, 1978, (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕНОПЛАСТА (57) Сущность изобретения: композиция содержит фенолформальдегидную смолу новолачного типа 80 — 100 мас.ч, азоизобутиронитрил 1 — 6 мас.ч, гексаметилентетраИзобретение относится к композициям для получения пенопласта на основе фенолформальдегидной смолы (ФФС) новолачного типа, используемого в качестве теплоизоляционного материала, Целью изобретения является снижение горючести материала и увеличение высоты свободного вспенивания.
Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая фенолформальдегидную смолу новолачного типа, азоизобутиронитрил, гексаметилентетрамин и наполнитель, дополнительно содержит в качестве модифицирующей добавки инертные неорганические фосфоросодержащие сое„„Я „„1816774 А1 (я)ю С 08 J 9/06; С 08 L 61/10 мин 8 — 12 мас.ч, минеральный наполнитель
1 — 65 мас.ч, инертное неорганическое фосфорсодержащее соединение, выбранное из группы: полифосфат аммония, гидроаммоний фосфат, аммонизированный кальцийфосфат 15 — 20 мас,ч, компоненты смешивают 3 — 5 ч, подается на движущуюся бумажную ленту, направляется в печи обогрева для плавления, вспенивания и отверждения. Характеристики пенопласта; высота свободного вспенивания 81 мм, высота засыпаемого слоя композиции 7 мм, обьемный вес 100 кгlм, теплопроводность в сухом состоянии при температуре 25 +5 С
0,041 Вг/мк, предел прочности при сжатии при 10%-ной линейной деформации 0,31
МПа, предел прочности при изгибе 0,35
МПа, структура — мелкопористая. 2 табл. динения, при следующем соотношении всех указанных компонентов, мас.ч.:
Фенолформальдегидная смола новолачного типа 80 — 100
Азоизобутиронитрил 1 — 6
Гексаметилентетрамин 8 — 12
Наполнитель 1 — 65
Инертные неорганические фосфорсодержащие соединения 15-20
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая композиция для получения пенопласта отличается от известной введением новых
1816774 компонентов; а именно — неорганических фосфорсодержащих соединений, что является доказательством новизны заявляемой композиции, Применение этих соединений в заявляемой композиции и в данных количествах позволяет настолько снизить горючесть материала, что он может быть отнесен к категории трудногорючих по СТ СЭВ; при этом существенно повышается высота свободно- "0 го вспенивания (см,табл,2, примеры 1 — 11), что позволяет регулировать высоту насыпного слоя в производстве материала и ведет к экономии сырья при получении материала одной плотности без ухудшения, а в некоторых случаях и с улучшением физико-механических и теплоизоляционных показателей, что является доказательством наличия существенныхх отличий.
Для экспериментальной проверки за- 20 являемой композиции было подготовлено
16-ть вариантов смесей по прототипу.
Пример 1. В предварительно измельченную и просеянную фенолформальдегидную смолу марки СФ 010 (ГОСТ 18694-80) — 25
80 мас.ч, вводят дозированные количества гексаметилентетрамина (ГОСТ 1381-73Е) — 8 мас.ч., азоизобутиронитрила (TY 113-03365-82) — 1 мас.ч.. наполнителя (вспученный петлит) — 10 мас.ч, и аммофоса (ГОСТ 30
18918-85) — 15 мас.ч.
После смешения всех компонентов в течение 3-5 ч порошкообразная композиция подается в бункер. Специальными приспособлениями регулируется нужная высота 35 засыпки. Из бункера смесь подается на движущуюся бумажную ленту и направляется далее в печи обогрева, где под действием тепла происходит плавление, вспенивание и отверждение композиции, 40
Подготовка композиций к примерам 2—
15 и технологический процесс получения пенопластов осуществляют аналогичным способом.
В примерах использованы фенолфор- 45 мальдегидные смолы марок СФ 010, СФ 010 с уменьшенным содержанием фенола, СФ0112 — ГОСТ 18694-80, в качестве наполнителя использован вулканический шлак, вспучейный перлит ГОСТ 10832-83, песок 50 ГОСТ 8736-77; в качестве инертного неорганического фосфорсодержащего соединения использованы: полифосфат аммония (ПФА) (ТУ 6-06-495-81), гидроаммонийфосфат (ГАФ) (ТУ 113-25-65-03-89), аммонизирован- 55 ный Kàëüöèé фосфат (АКФ) (ТУ 113-25-10788) и аммофос (ГОСТ 18918-85).
Примеры композиций и их свойства приведены в табл. 1 и табл,2, Примеры 1-11 соответствуют заявляемой композиции с граничными средними и оптимальными значениями компонентов различных марок смол, видов наполнителя и инертных неорганических фосфорсодержащих соединений. Примеры 12 — 15 соответствуют запредельным значениям компонентов, входящих в заявляемую композицию.
Пример 1 соответствует композиции по прототипу следующего состава, мас,ч.:
ФФС вЂ” 100, азоизобутиронитрил — 5, гексаметилентетрамин — 10, вулканический шлак — 60, Из данных табл,2 следует, что пенопласты, полученные на основе заявляемой композиции, являются трудногорючими материалами: кислородный индекс составляет 49-58 (по прототипу — 34, температура дымовых газов снижается более, чем в 2 раза и составляет 95+112 С (по прототипу 210 С), время самостоятельного горения, иными словами, тление, практически отсутствует, в то время как в прототипе оно составляет 76 сек, степень повреждения поверхности образца по длине для прототипа составляет 100, для композиций по изобретению этот показатель не превышает
67, что вместе взятое и позволяет отнести материал к трудногорючим в соответствии с международным стандартом СТ СЭВ 243780.
При этом следует обратить внимание на изменение высоты свободного вспенивания, которая по заявляемой композиции составляет 63 — 91 мм (по прототипу — 49,5 мм) при плотности 100 кг/м, что позволяет получить дополнительный положительный эффект заключающийся в возможности экономии сырьевых ресурсов, как за счет снижения содержания азоизобутиронитрила — (порофор), так и путем регулирования высоты насыпного слоя без ухудшения, а в некоторых случаях и с улучшением физикомеханических и теплоизолирующих свойств пенопласта: предел прочности при 10 линейной деформации 0,28-0,33 МПа (no прототипу 0,26); предел прочности при изгибе
0,33 — 0,45 МПа (по прототипу 0,32); теплопроводность 0,04 — 0,043 ВтМК(по прототипу
0,044).
Как следует также из данных табл.2, пенопласты, полученные на основе композиций с содержанием компонентов, входящим за заявляемые пределы (примеры 12 — 15), нельзя отнести к трудногорючим материалам, так как по показателям время самостоятельного горения (32-38 с) и степень повреждения поверхности образца (8693 ) не соответствуют вышеуказанному
1816774
1 — 65
Таблица
Составы композиций
Наименование ком- ГОСТ,ТУ понентов
1ПТ и/и
1 Смола фенолформальдегидная новолачная нарки
СФ 010
79 101
101
100 79
60 100 60 100 90 100 100
18694-30 100
18694-80
100
1.1 Сф 0112
1.2 Сф 010 (с уменьшенным содершаннем фенола)
2 Аэоиэобутиронит" рил (порофор) 100
100
16694-30
113-03- 5
-365-62
1381-736 10
3,5 3и5 3,5
0,9
3 2
0,9
3 3
1 6 I 6
Гексаиетилентетраиин (уротропин) 13 7
10 10
10 10 ч с о
10 10
12 1С
Вспученный перлит
10332-63
10 5
5 Вулканический шлак
0.9
66
0,9
40
33
40
8736-77
6-03-495-81
6 Песок
7 Полифосфатаммэния (ПФА)
8 Гидроаммонийфосфат (ГАФ) 17,5
20
113-25-65-03-89
18918-85
20
I5
9 Амнофос
113 25-107-86
10 Аммониэнрованный кальцийфосфат (ЛКФ) 15
15 стандарту СЭВ. Кроме того, ухудшаются теплоизолирующие свойства, отмеченный случай улучшения физико-механических показателей (пример 12) объясняется снижением количества порофора и наполнителя в композиции.
Таким образом, именно заявляемые пределы композиции позволяют получить пенопласт с оптимальным сочетанием огнестойкости, физико-механических и теплоизолирующих свойств, Приведенные в таблице данные подтверждаются актом испытаний заявляемой композиции, прилагаемым к заявке.
Испытание предложенной композиции в производстве плит фенопласта на Мытищинском комбинате "Стройперлити показало, что технологический процесс может быть осуществлен на существующем оборудовании практически без корректировки процессов переработки, кроме того, происходит оптимизация вспенивания, что способствует формированию мелкопористой структуры и открывает перспективу зкономии ресурсов.
Формула изобретения
Композиция для пенопласта, содержащая фенолформальдегидную смолу новолачного типа, азоизобутиронитрил, 5 гексаметилентетрамин и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения высоты свободного вспенивания и снижения горючести, она дополнительно содержит инертное неорга10 ническое фосфорсодержащее соединение, выбранное из группы, включающей полифосфат аммония, гидроаммоний фосфат, аммонизированный кальцийфосфат и аммофос. при следующем соотношении компо15 нентов, мас.ч.:
Фенолформальдегидная смола новолачного типа 80 — 10
Азоизобутиро20 нитрил 1 — 6
Гексаметилентетрамин 8 — 12
Минеральный наполнитель
25 Инертное неорганическое фосфорсодержащее соединение 15-20
3816774
С» в
С» с»
Г(С
-T сю
iA (4
С» (m
«»
Г
-С
Ю
«»
Г м
С»
С»
«» в (D
С»
4»
У д а о L (< (О » < 4 «О м в С» С» в -т С» <Г\ (D Г4 -С С» (D О » . О с 4 \ «» Ct (л О» О \ <» С Ю с» ° 4» м <4 «» м С» iA (n Ф О Я а о L о Z сэ », (» . м .з Ct Cl в < (С» О м С» Г4 -т Ct О» ГЧ Ю и ( о м -М С» Г4 Ct Г м бю <4 < (Ю и 1о С! Ю с4 -О С» С» в О» С в м Ct (» С» X X Н о с Z о Y в ((С» О I в --С С» С» и 3о С» < \ Ct со iA <и » м «о (3 «» -С С(С» и 3. о - r <и м в
<4 -С Ct Ct л Г4 ° С» м м С» и ! " о Ф о 3v с с о х Э с О. о ! 2 ч а 3((-т С» С» "О м С» С» <<\ Ct и ! о оэ в :3 Cl «» Г м С» (м м С» и 3о «» (.n Iи 5 о (0 iS -4 -М Ct ;О «4 <4 м <1 о «» (D Ct «4 Ct Г м.О (-т Р» -С -С Ct С» <О 1 ( м --С Г4 С» <ю 1 л -С < 4 сю О\ «О 1 л м С 4 (O Г (Г Г ( СО --С О \ <О (7l С! <О Г -С < 4 (О (» (-4 3(.» сю Г <О Г С» Г (Г л 3Ю 3о С» ! 3о С» Го Ю 1(» Ю l— (» Ю Ф 1 3Е «t Ф о ч с о 43 С Z (U tZ Э Т ° 43 Э <3 «f Z C 1 о е 3- а и о L э о V L оэ Р Э С К а (U x ( 1 и 1 (O Z v о s с у g OO сI Ъ и чо Э (O а о Э I- Э а е х л L х ((Гv о IZ Ф с— о v> Ф IO и о а Ф (-о* оъэ и чэ с»(о»: 3 о L ъ (о s s Я L с s s 8 .s% Я . X чх а о о лс (o и s о (Z Ф с а о э о I- !" cvu эоо 3- z u X »Р Ъ Z 4Х R о < и Г! е ба <о л 3Ф ао в Эо +3 В <О 31 (n 43 В«4 t < 4 X ай О 3L V е е I- y Ф (O х а с s э а Э <О акс (: l- X С S э а ч с Э а * г is S Э X <ю 1 в 1 Ю 1 1 1 I 1 (3 1 1 1 1 I I 1 1 1 1 1 1 1 «О! 1 I I 1 1 1 I I 1 1 1 I I 1 Ю 1 < \ «» 1 1 ! 1 I 1 1 t I 1 I 1 I I I I l м 1 1 (4 1 I I ! 1 I 1 I 1 .3 I I 1 1 I I 1 1 1 I «» 1 Ю 1 I 1 I 1 1 1 (1 I I 1 I I I I 1 1 С» I «» I Ю I 1 1! 1 1 -(I 1 1 I 1 I О» I I О (О(1 1 1 з I I 1 I 1 1 1 1 I «» 1 1 1 1 1 «О 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 I! I в л О» 1 1 1 1 I 1 3 1 1 а 1 1 I Ф 1 3 в Ф 1 1 «» 1 X 1 О I а 1 1! г 1 I 1 ° 1 1 I 1 в в «и I I I 1 3 1 1 1 1 I 1 1 1 Ю 1 1 1 1 1 1 3 ) 1 1 1 1 1 Ю 1 1 I м I I 1 1 I 1 1 l I б 1 I l 1 1 1! I в I 1 Г4 1 <ю I 1 1 3 1 I 1 1 3 3 1 I 1 1 1 1 l 1 1 1 1 I 1 1 I 1 1 I 1 I I 1 I 1 I О 1 C 1--аоъ I С 3 3- 1 1 1 I I 1 I I ° I 1 3- 1 1 <-» 1 1 3 1 1 t I 1 3- 1 о I 1 Ю I I 1 1 }— 1 1 1 Ф l I S S ! I Z Е (э с I I Э Э I о I Z (tt 1 Ф Г» t I Z Э ! I S 1 э о I 1(С r 1 1 !.. I (- =. =.! t t (( ( (I 1 I ! I ! 3 I I I I I 1 I I I ! I I ! I ! (I 1 1 (1 I I I I 1 1 1 1 1 I 1 I t I 1 1 1 I 1 1 ! I 3 l I 1 1 1 1 I 3 1 I 1 1 1 I б 1 1 3 1 3 ! I 1 I 1 1 ! I 1 1 1 1 1 1 I 
