Пеноматериал из фенольной смолы и способ его формирования




Владельцы патента RU 2784204:

ЧАНЧЖОУ ЮНИВЕРСИТИ (CN)

Изобретение относится к пеноматериалам. Предложен пеноматериал из фенольной смолы для теплоизоляции, звукопоглощения, задержки распространения пламени и стойкости к химической коррозии, содержащий в частях по весу: от 44,4 до 56,8 части термоотверждающейся фенольной смолы, от 37,9 до 45 частей ПОЭ, от 1 до 6 частей пенообразующего агента, от 0,2 до 0,4 части поперечно сшивающего агента, от 1 до 10 частей наполнителя и от 0,3 до 0,6 части антиоксиданта. Предложен также способ получения предложенного пеноматериала. Технический результат – предложенный пеноматериал имеет равномерные поры пены и низкую плотность, обладает превосходной эластичностью и универсальными свойствами и может быть применен в таких областях, как упаковывание, автомобили, теплоизоляция, строительство, амортизирующие облицовки, звукопоглощение и шумоподавление. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 7 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[001] Настоящее изобретение относится к технической области пеноматериалов и, более конкретно, к пеноматериалу из фенольной смолы и способу его формирования.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[002] Фенольная смола представляет собой термоотверждающийся полимерный материал, который легко поддается обработке и формованию с химической стойкостью, стойкостью к истиранию, термической стойкостью, электроизоляцией и безопасностью. Фенольную смолу, в целом, классифицируют на термопластическую фенольную смолу и термоотверждающуюся фенольную смолу. Фенольная пена находит широкое применение в нефтехимической, строительной, транспортной и других отраслях промышленности благодаря ее преимуществам в части теплоизоляции, звукопоглощения, задержки распространения пламени, стойкости к химической коррозии и т. Д. Кроме того, фенольная смола также применяется людьми для производства огнестойких панелей, стен и дверей благодаря ее свойствам огнестойкости, задержки распространения пламени, самопогашения и бездымного горения.

[003] Фенольную смолу, в целом, классифицируют на термопластическую фенольную смолу и термоотверждающуюся фенольную смолу. Термопластическая фенольная смола имеет линейную структуру и обладает характеристиками растворимости и плавления. Чистая термопластическая фенольная смола не будет поперечно сшиваться и вулканизироваться даже при нагревании, а она будет вулканизироваться только при добавлении соответствующего вулканизирующего агента.

[004] Температура вулканизации термоотверждающейся фенольной смолы находится приблизительно в диапазоне от 180°C до 200°C и, как правило, составляет 180°C.

[005] Чистая термоотверждающаяся фенольная смола (вулканизирующаяся при тепле) обладает плохими характеристиками пенообразования, в результате чего образуется хрупкая пена, и, следовательно, ее необходимо модифицировать для улучшения характеристик пенообразования и ударной вязкости, что может обеспечено, в целом, путем перемешивания или наполнения.

[006] В настоящее время материалы для придания ударной взякости включают в себя полиуретановые преполимеры, штапелированные стекловолокна, полиуретаны и полиэтиленгликоли, простые полиэфиры и эпоксидные модифицированные простые полиэфиры; а также связанные способы придания ударной вязкости являются относительно сложными. Таким образом, в техническом решении, согласно настоящему изобретению, используется способ придания ударной вязкости со смешиванием, процесс в котором является простым и который обладает хорошим эффектом.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[007] Техническая проблема, подлежащая решению

[008] Учитывая указанные выше технические проблемы, в настоящем изобретении представлен пеноматериал из фенольной смолы и способ его формирования, причем полученный пеноматериал из фенольной смолы имеет равномерные поры пены и низкую плотность. Такой пеноматериал обладает превосходной эластичностью и универсальными свойствами, а также он может быть применен в таких областях, как упаковывание, автомобили, теплоизоляция, строительство, амортизирующие облицовки, звукопоглощение и шумоподавление.

[009] Техническое решение

[0010] Представлен пеноматериал из фенольной смолы, который содержит следующие исходные материалы, согласно пропорциям в частях по весу: от 44,4 до 56,8 части термоотверждающейся фенольной смолы, от 37,9 до 45 частей полиолефинового эластомера (ПОЭ), от 1 до 6 частей пенообразующего агента, от 0,2 до 0,4 части поперечно сшивающего агента, от 1 до 10 частей наполнителя и от 0,3 до 0,6 части антиоксиданта.

[0011] Предпочтительно, поперечно сшивающий агент представляет собой дикумиловую перекись (ДКП).

[0012] Предпочтительно, наполнитель представляет собой по меньшей мере одно из слюдяного порошка, кварцевого порошка и каолина, а также имеет размер частиц от 600 до 1250 меш.

[0013] Предпочтительно, пенообразующий агент представляет собой микросферический пенообразующий агент.

[0014] Предпочтительно, антиоксидант представляет собой антиоксидант 1010.

[0015] Предпочтительно, наполнитель получают после поверхностной обработки 1 вес.% связующим агентом KH550, а специфический способ обработки заключается в следующем: материал наполнителя взвешивают, а затем в стакан загружают спирт, причем соотношение спирта к материалу наполнителя составляет 1:1; получают раствор KH550-спирта путем добавления 1% силанового связывающего агента KH550 в спирт, материал наполнителя погружают в раствор KH550-спирта в стакане и равномерно перемешивают, а затем стакан помещают в печь на 1 час для испарения спирта, получая, таким образом, в конце обработанный наполнитель.

[0016] Способ формирования указанного выше пеноматериала из фенольной смолы включает следующие этапы, на которых:

этап 1: готовят предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования: термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, наполнитель и антиоксидант подвергают закрытому смешиванию в соответствии с пропорциями в частях по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения от 30 до 40 об/мин в течение от 5 до 10 мин, причем в этом диапазоне температур ПОЭ может смягчаться для покрытия фенольной смолы, а наполнитель равномерно рассеивается в матрице смолы, а затем добавляют поперечно сшивающий агент и пенообразующий агент, и далее проводят закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания поперечно сшивающего агента и пенообразующего агента в смоле, причем пенообразующий агент не разлагается, тем самым являясь полностью подготовленным для последующего пенообразования в форме; или термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, наполнитель и антиоксидант подвергают открытому смешиванию в соответствии с пропорциями в частях по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения от 30 до 40 об/мин в течение 15 мин, а затем добавляют поперечно сшивающий агент и пенообразующий агент, и далее проводят открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания поперечно сшивающего агента и пенообразующего агента в смоле; и

этап 2: выполняют формовочное пенообразование из предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования.

[0017] Предпочтительно, предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования, полученный после открытого или закрытого смешивания на этапе 1, удаляют и прессуют до плоского состояния, пока он еще горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0018] Предпочтительно, на этапе 2 температура пенообразования составляет от 180°C до 200°C, давление составляет от 1 до 20 МПа, а время пенообразования составляет от 5 до 20 мин. В этом диапазоне температур фенольная смола смягчается, плавится и вулканизируется, а также объединяется с ПОЭ. Микросферический пенообразующий агент, рассеянный в смоле, нагревается, а полученные пузырьки воздуха расширяются в матрице смолы. Между тем, ДКП разлагается, а матрица смолы становится частично поперечно сшитой, тем самым улучшая прочность расплава и упрощая сочетание между пенообразованием и поперечным сшиванием.

[0019] В настоящем изобретении ПОЭ выступает в роли носителя, а также он является превосходным материалом для улучшения характеристик пенообразования фенольной смолы. Наполнитель выступает в роли агента зарождения пузырьков, а также может улучшать механические свойства пены. Материал, полученный после закрытого смешивания, удаляют и прессуют до плоского состояния, пока он еще горячий, упрощая последующее пенообразование в форме.

[0020] Благодаря вышеуказанным мерам, получают модифицированный пеноматериал из фенольной смолы, имеющий равномерные поры пены и низкую плотность. Такой пеноматериал обладает превосходной эластичностью и универсальными свойствами, а также он может быть применен в таких областях, как упаковывание, автомобили, теплоизоляция, строительство, амортизирующие облицовки, звукопоглощение и шумоподавление.

[0021] Полезные эффекты

[0022] В настоящем изобретении термоотверждающуюся фенольную смолу смешивают с материалами, такими как ПОЭ, которые обладают превосходными характеристиками пенообразования, а также некоторым количеством наполнителя, такого как добавляемый слюдяной, каолиновый или кварцевый порошок, для того, чтобы улучшить прочность расплава материала и, следовательно, характеристики пенообразования. Благодаря высокой прочности расплава, хорошим характеристикам пенообразования и превосходной ударной вязкости, ПОЭ является подходящим модификатором. Наполнитель также принимает участие в способствовании пенообразованию. Таким образом, благодаря смешиванию с помощью закрытого смесителя с последующим пенообразованием в форме, получают смешанный и наполненный пеноматериал из фенольной смолы.

[0023] В настоящем изобретении ПОЭ служит одновременно для трех целей: (а) ПОЭ выступает в роли носителя пенообразующего агента. ПОЭ, расплавленный в закрытом смесителе, покрывает порошок фенольной смолы, пенообразующий агент, поперечно сшивающий агент ДКП, наполнитель и т. п. для того, чтобы получить композицию для последующего пенообразования в форме. (б) ПОЭ выступает в роли средства придания ударной вязкости. Ввиду того, что в нашем экспериментальном испытании было доказано, что пеноматериал из чистой фенольной смолы является очень хрупким и не имеет практической ценности, его ударная вязкость должна быть улучшена. (в) ПОЭ обладает превосходными характеристиками пенообразования и улучшает характеристики пенообразования фенольной смолы после смешивания с фенольной смолой.

[0024] Смешанный и наполненный пеноматериал из фенольной смолы, полученный согласно настоящему изобретению, имеет равномерные поры пены, низкую плотность, превосходную эластичность и универсальные свойства. Благодаря его превосходной механической твердости, изоляции, а также стойкости к теплу и коррозии, такой пеноматериал может играть важную роль в таких областях, как упаковывание, автомобили, теплоизоляция, строительство и т. д.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] На ФИГ. 1 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 1 настоящего изобретения;

[0026] На ФИГ. 2 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 2 настоящего изобретения;

[0027] На ФИГ. 3 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 3 настоящего изобретения;

[0028] На ФИГ. 4 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 4 настоящего изобретения;

[0029] На ФИГ. 5 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 5 настоящего изобретения; и

[0030] На ФИГ. 6 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Сравнительном Примере 1 настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

[0031] Настоящее изобретение описано далее со ссылкой на сопроводительные чертежи и конкретные примеры.

[0032] В примерах настоящего изобретения наполнитель подвергали поверхностной обработке 1 вес.% связующим агентом KH550, а специфический способ обработки заключался в следующем: материал наполнителя взвешивали, а затем в стакан загружали спирт, причем соотношение спирта к материалу наполнителя составляло 1:1; получали раствор KH550-спирта путем добавления 1% силанового связывающего агента KH550 в спирт, материал наполнителя погружали в раствор KH550-спирта в стакане и равномерно перемешивали, а затем стакан помещали в печь на 1 час для испарения спирта, получая, таким образом, в конце обработанный заполнитель.

Пример 1

[0033] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 44,4 части термоотверждающейся фенольной смолы, 44,4 части ПОЭ, 6,2 части каолина (1250 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,4 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.

[0034] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; каолин, 1250 меш, продаваемая компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0035] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0036] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, полиолефиновый эластомер (ПОЭ), каолин и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а каолиновый наполнитель равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0037] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,31 г/см3, прочность на растяжение 1,5 МПа и удлинение при разрыве 85%. Структура пены показана на ФИГ. 1, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,08 мм до 0,1 мм.

Пример 2

[0038] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45,2 части термоотверждающейся фенольной смолы, 45,2 части ПОЭ, 4,5 части слюдяного порошка (800 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,5 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.

[0039] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; слюдяной порошок, 800 меш, полученный от компании Baofeng Mica Processing Co., Ltd., находящейся в уезде Лингшоу, провинция Хэбэй, городской округ Шицзячжуан; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0040] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0041] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, слюдяной порошок и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде слюдяного порошка равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0042] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,44 г/см3, прочность на растяжение 2,1 МПа и удлинение при разрыве 54%. Структура пены показана на ФИГ. 2, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,2 мм до 0,3 мм.

Пример 3

[0043] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45,2 части термоотверждающейся фенольной смолы, 45,2 части ПОЭ, 4,5 части кварцевого порошка (600 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,5 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.

[0044] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; кварцевый порошок, 600 меш, полученный от компании Xinlei Mineral Powder Processing Factory, находящейся в уезде Синтан, провинция Хэбэй; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0045] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0046] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, кварцевый порошок и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 7 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде кварцевого порошка равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0047] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,38 г/см3, прочность на растяжение 2,0 МПа и удлинение при разрыве 58%. Структура пены показана на ФИГ. 3, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,2 мм до 0,3 мм.

[0048] Заявитель использован материалы для придания ударной вязкости ЭВА и ПЭНП вместо ПОЭ. Однако было достаточно сложно достать продукт, полученный путем закрытого смешивания ЭВА, ПЭНП и порошка фенольной смолы, что делает неудобной последующую обработку. Более того, листовой материал, который в конечном итоге был получен путем прессования, обладал недостаточной ударной вязкостью и несколько повышенной твердостью по сравнению с тем, который был получен в случае ПОЭ. Таким образом, в качестве материала придания ударной вязкости в качестве ПОЭ. Температуры обработки ЭВА и ПЭНП составляли, соответственно, 100°C и 110°C в закрытом смесителе, и они не могли расплавляться при более низких температурах. Однако при таких температурах пенообразующий агент и поперечно сшивающий агент ДКП были подвержены разложению с большей вероятностью, что не создавало условия для пенообразования материала.

Пример 4

[0049] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45 частей термоотверждающейся фенольной смолы, 45 частей ПОЭ, 4,5 части слюдяного порошка (800 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,3 части поперечно сшивающего агента ДКП, 5 частей пенообразующего агента и 0,3 части антиоксиданта 1010.

[0050] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; слюда, 800 меш, полученная от компании Baofeng Mica Processing Co., Ltd., находящейся в уезде Лингшоу, провинция Хэбэй, городской округ Шицзячжуан; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, доступный в продаже; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0051] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0052] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, слюду и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде слюды равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0053] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,34 г/см3, прочность на растяжение 1,84 МПа и удлинение при разрыве 45%. Структура пены показана на ФИГ. 4, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,08 мм до 0,1 мм.

[0054] По сравнению со способом с закрытым смешиванием в Примере 1, способ с открытым смешиванием в данном примере позволяет получить материал с более низкой плотностью и несколько худшими характеристиками.

Пример 5 (сравнение с Примером 1)

[0055] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 44,4 части термоотверждающейся фенольной смолы, 44,4 части ПОЭ, 6,2 части каолина (1250 меш, без поверхностной обработки), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,4 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.

[0056] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; каолин, 1250 меш, продаваемый компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, доступный в продаже; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0057] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0058] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, каолин и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытом смесителе при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0059] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,45 г/см3, прочность на растяжение 0,9 МПа и удлинение при разрыве 15%.

Пример 6

[0060] Данный пример отличался от Примера 1 формулой пенообразования (в частях по весу): 56,8 части термоотверждающейся фенольной смолы, 37,9 части ПОЭ, 1 часть микросферического пенообразующего агента, 0,2 части поперечно сшивающего агента ДКП, 1 часть наполнителя (каолина, подверженного поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550) и 0,3 части антиоксиданта 1010.

[0061] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; каолин, 1250 меш, продаваемая компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0062] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0063] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, каолин и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а каолиновый наполнитель равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0064] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,66 г/см3, прочность на растяжение 2,6 МПа и удлинение при разрыве 45%.

Пример 7

[0065] Данный пример отличался от Примера 1 формулой пенообразования (в частях по весу): 44,4 части термоотверждающейся фенольной смолы, 35 частей ПОЭ, 10 частей пенообразующего агента, 0,4 части поперечно сшивающего агента ДКП, 10 частей наполнителя (каолина, подверженного поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550) и 0,6 части антиоксиданта 1010.

[0066] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; наполнитель, каолин, 1250 меш, продаваемая компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; пенообразующий агент, микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0067] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0068] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, каолин и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а каолиновый наполнитель равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0069] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,3 г/см3, прочность на растяжение 1,3 МПа и удлинение при разрыве 72%.

Сравнительный пример 1

[0070] Данный сравнительный пример представляет собой сравнительный пример (способ с использованием открытой мешалки) с Примером 3, который, в частности, заключается в следующем:

[0071] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45,2 части термоотверждающейся фенольной смолы, 45,2 части ПОЭ, 4,5 части кварцевого порошка (600 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,5 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.

[0072] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; кварцевый порошок, 600 меш, полученный от компании Xinlei Mineral Powder Processing Factory, находящейся в уезде Синтан, провинция Хэбэй; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0073] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0074] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, кварцевый порошок и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде кварцевого порошка равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0075] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,43 г/см3, прочность на растяжение 1,74 МПа и удлинение при разрыве 38%. Структура пены показана на ФИГ. 6, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,2 мм до 0,3 мм. По сравнению с Примером 3, в данном примере достигается несколько более высокая плотность и несколько более низкие характеристики.

Сравнительный пример 2

[0076] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 69,6 части термоотверждающейся фенольной смолы, 25 частей ЭВА, 0,3 части поперечно сшивающего агента ДКП, 5 частей пенообразующего агента и 0,3 части антиоксиданта 1010.

[0077] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ЭВА (сорт 7470M), полученный от компании Formosa Plastics Group; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.

[0078] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:

[0079] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ЭВА и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ЭВА может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

[0080] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,61 г/см3. Полученный материал был слишком хрупким, а его характеристики не могли быть измерены.

[0081] После замены ЭВА на ПЭНП (сорт 2102TN26, от Qilu Petrochemical Engineering Co. Ltd.) проводили измерение плотности полученного материала, которая составила 0,8 г/см3. Этот материал был слишком хрупким, так что его характеристики не могли быть измерены.

1. Пеноматериал из фенольной смолы для теплоизоляции, звукопоглощения, задержки распространения пламени, стойкости к химической коррозии, содержащий следующие исходные материалы согласно пропорциям в частях по весу: от 44,4 до 56,8 части термоотверждающейся фенольной смолы, от 37,9 до 45 частей полиолефинового эластомера, от 1 до 6 частей пенообразующего агента, от 0,2 до 0,4 части поперечно сшивающего агента, от 1 до 10 частей наполнителя и от 0,3 до 0,6 части антиоксиданта.

2. Пеноматериал по п. 1, отличающийся тем, что поперечно сшивающий агент представляет собой дикумиловую перекись.

3. Пеноматериал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель представляет собой по меньшей мере одно из слюдяного порошка, кварцевого порошка и каолина, а также имеет размер частиц от 600 до 1250 меш.

4. Пеноматериал по п. 1, отличающийся тем, что пенообразующий агент представляет собой микросферический пенообразующий агент.

5. Пеноматериал по п. 1, отличающийся тем, что антиоксидант представляет собой антиоксидант 1010.

6. Пеноматериал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель получен после поверхностной обработки 1 вес.% связующим агентом KH550, а специфический способ обработки заключается в следующем: материал наполнителя взвешивают, а затем в стакан загружают спирт, причем соотношение спирта к материалу наполнителя составляет 1:1; получают раствор KH550-спирта путем добавления 1% силанового связывающего агента KH550 в спирт, материал наполнителя погружают в раствор KH550-спирта в стакане и равномерно перемешивают, а затем стакан помещают в печь на 1 час для испарения спирта, получая, таким образом, в конце обработанный наполнитель.

7. Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы по п. 1, включающий следующие этапы, на которых:

этап 1: готовят предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования: термоотверждающуюся фенольную смолу, полиолефиновый эластомер, наполнитель и антиоксидант подвергают закрытому смешиванию в соответствии с пропорциями в частях по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения от 30 до 40 об/мин в течение от 5 до 10 мин, а затем добавляют поперечно сшивающий агент и пенообразующий агент, и далее проводят закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания поперечно сшивающего агента и пенообразующего агента в смоле; или термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, наполнитель и антиоксидант подвергают открытому смешиванию в соответствии с пропорциями в частях по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения от 30 до 40 об/мин в течение 15 мин, а затем добавляют поперечно сшивающий агент и пенообразующий агент, и далее проводят открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания поперечно сшивающего агента и пенообразующего агента в смоле; и

этап 2: выполняют формовочное пенообразование из предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования, полученный после открытого или закрытого смешивания на этапе 1, удаляют и прессуют до плоского состояния, пока он еще горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что на этапе 2 температура формовочного пенообразования составляет от 180 до 200°C, давление составляет от 1 до 20 МПа, а время пенообразования составляет от 5 до 20 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к органическим полимерным синтетическим материалам, в частности к композиции самоотверждаемой органической синтетической смолы для применения в аддитивном производстве в качестве композиции для изготовления трехмерных изделий посредством 3D-печати. Композиция содержит 30-75 мас.% линейной термопластичной фенольной смолы и 25-70 мас.% фурановой смолы, модифицированной фенолом.
Изобретение относится к композиции для производства изоляционной ленты, при этом композиция используется для фиксирования слюды на армирующем слое. Для получения изоляционной ленты, которая используется, в частности, при производстве изоляции для устройств среднего и высокого напряжения при использовании способа вакуумно-нагнетательной пропитки и не требует использования обычных отверждающих реагентов, в частности, ангидридов карбоновых кислот, изобретение предлагает композицию, которая содержит a) новолачную смолу, полученную в результате конденсации замещенного или незамещенного фенола совместно с альдегидом, при этом новолачная смола характеризуется молекулярной массой в диапазоне от 250 до 1000 г/моль, и b) катализатор, выбираемый из группы, состоящей из галогенидов бора (III) и/или их аминовых комплексов, имидазолов, ацетилацетонатов, хлорида олова (IV), и/или третичных аминов, и/или тетраметилгуанидина, и с) дополнительные добавки, если они необходимы.

Изобретение относится к области композитных материалов. Описана термопластичная композиция с высокой текучестью в расплавленном состоянии, содержащая: от 80 до 99,8 вес.% термопластичной полимерной матрицы, от 0,1 до 10 вес.% олигомера циклического сложного эфира, причем указанный олигомер имеет степень полимеризации от 2 до 25 и от 0,1 до 12 вес.% фенольного полимера.

Изобретение относится к пенопласту на основе фенольной смолы и способу его получения. Пенопласт на основе фенольной смолы включает циклопентан и высококипящий углеводород с температурой кипения 140°C или более и 350°C или менее и имеет плотность 10 кг/м3 или более и 150 кг/м3 или менее.
Изобретение относится к получению алкилфенольных смол, которые могут быть превращены в высокомолекулярные новолачные смолы, могут быть превращены в термически отверждаемые резольные смолы, а также к композициям, содержащим их. Изобретение описывает композиции, способы и смолы, полученные с использованием алкилальдегидов и фенолов.

Изобретение относится к гибридным связующим, применяемым для получения пресс-материалов, эксплуатируемых в условиях высоких температур и агрессивных сред. Гибридное связующее содержит полифункциональную эпоксидную смолу, выбранную из эпоксиноволачной, эпокситрифенольной и эпоксирезорциновой смол, и отверждающий агент, содержащий гидроксилсодержащую полифенилметилсилоксановую смолу и фенолформальдегидную смолу, выбранную из новолачной и резольной смол.
Изобретение относится к пенопласту на основе фенольной смолы, содержащему фенольную смолу, углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, и по меньшей мере один галоидированный гидроолефин, выбираемый из группы, состоящей из 1-хлор-3,3,3-трифторпропена, 1,3,3,3-тетрафторпропена и 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена.

Изобретение относится к композиции с высокой жесткостью для покрышки. Композиция элемента конструкции покрышки содержит сшиваемую полимерную основу с ненасыщенной цепью, армирующий наполнитель и отвердители.

Изобретение относится к области получения и применения композиций гидрофобизирующих агентов и стабилизаторов в продуктах на основе композиционных лигноцеллюлозных материалов. Композиция может включать от 40 до приблизительно 60 мас.% лигносульфоновой кислоты или ее соли, от 1 до 20 мас.% гидрофобизирующего агента и от 20 до 59 мас.% жидкой среды.

Изобретение относится к продукту из стекловолокна, который может быть использован для тепло- и звукоизоляции крыш и стен в жилых и коммерческих строениях. Продукт из стекловолокна содержит связующую композицию, где связующая композиция до отверждения содержит фенолформальдегидную смолу и один или несколько модификаторов, выбранных из группы, включающей сополимер, содержащий одно или несколько элементарных звеньев на основе производных виниловых ароматических соединений и по меньшей мере одно вещество из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты или аддукт стирола, по меньшей мере одного вещества из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты и по меньшей мере одного вещества из акриловой кислоты и акрилата, или любую их комбинацию.

Изобретение относится к связующим на основе фурфурольной фенолформальдегидной смолы и уротропина, в которую внесен компенсационный состав на основе раствора фенолформальдегидной смолы новолачного типа и уротропина. Предназначено для изготовления изделий, работающих кратковременно в условиях высокотемпературного, теплового, газодинамического и аэродинамического воздействия.
Наверх