Способ полу*1ёния пёнопластов

 

ОЙИСАНИЕ 367ПУ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. С 08g 5/06

С 08K 37.08

Заявлено 21.Х1.1968 (№ 1284397!23-5) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 9.III.1973

Комитет лс делам извбретеннй и открытий при Сввете Министров

CGCP

УДК 678.632.32-405.8 (088.8) Авторы изобретения

В. А. Новак, В. Д. Валгин и Ю. С. Мурашов

Заявитель т.. ПОСОЬ ПОЛУ ЕНИЯ ПЕНОПЛАС 1 ОВ

Изобретение относится к области получения пеноматериала на основе фенолформальдегидной смолы резольного тина.

Известен способ получения пенопластов на основе фенолформальдегидной смолы резольного типа в присутствии отвердителя, вспснивающего агента и других целевых добавок.

При этом в качестве отвердителя и вспенивающего агента используют продукты конденсации сульфофенолмочевины с формальдегидом.

Предлагается в качестве отвердителя и вспенивающего агента использовать продукты совместной конденсации формальдегида, ароматических моносульфокислот и органических азотсодержащих соединений из класса аминов, амидов, цианамидов, нитрилов и их производных, содержащих, по крайней мере, одну функциональную группу. Продукты конденсации лучше смешивать с резольной смолой в соотношении 5 — 50 вес. ч., предпочтительно

15 — 25 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы. Для интенсификации процесса вспенивания в состав исходной композиции можно вводить поверхностно-активные вещества и дополнительные вспенивающие агенты, например фреоны, с т. кип. 20 — 80 С.

Получаемые новым способом пенопласты характеризуются пониженной коррозионной активностью.

В соответствии с изобретением пенопласты получают на основе композиции, образующейся в результате смешения двух основных компонентов: жидкой фенолформальдегидной смолы резольного типа (компонент I) и продукта совместной конденсации формальдегида, ароматических моносульфокислот и упомянутых выше органических азотсодержащих соединений (компонент II). При этом компонент I тр изготовляют обычным способом, конденспруя

1 моль фенола с 1 — 3 моль формальдегида в присутствии каталитических количеств соеди,нений основного характера до получения продукта с заданными свойствами.

15 Для получения пенопласта по предлагаемому способу смешивают компоненты I u ll в весовом соотношении 100:5 — 50, предпочтительно 100:15 — 25, и заливают образовавшуюся жидкую композицию в полость или форму, где происходит последующее вспенивание и отверждение с выходом жесткого пенопласта с об. весом порядка 0,24 г/слта.

С целью повышения интенсивности процесса вспенивания и получения пенопластов с более низкими значениями объемного веса и более однородной микроячеистой структурой, в компонент I или 11 целесообразно вводить поверхностно-активные вещества и газообразующие (вспеиивающие) агенты.

3р В качестве поверхностно-активных веществ

3671!7 могут применяться, например, неионогенные поверхностно-активные вещества типа продукга окиси этилена и алкилфенолав. Эти вещества можно включать в равной мере как в смолу, так и в компонент Il в количестве

0,1 — 10 вес. ч. из расчета на каждые 100 вес.ч.

Наилучшие результаты достигаются при введении их в количестве 1 — 5 вес. .

В качестве газообразующих (вспенивающих) агентов можно применять, например, тонкодисперсные порошки металлов, стоящих в ряду напряжений выше водорода, (магний, цинк, железо, алюминий и т. п.), а также фреоны с т. кип. 20 — 80 С.

При использовании порошков металлов последние вводят в смолу (компонент 1) в количестве 0,1 — 5 вес. ч., предпочтительно 0,5—

2 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы. Действие металлических порошков усиливается при введении в компонент 11 на каждые 100 вес. ч. 0,5—

10 вес. ч, кислоты, способной взаимодействовать с ними с выделением газообразных продуктов. При этом выбор кислоты определяется в каждом конкретном случае, в основном, требуемыми свойствами конечного пенопласта, а ее точное количество легко поддается расчету.в соответствии с уравнениями реакций.

Фреоны можно вводить в количестве 0,5—

100 вес. /О, предпочтительно 5 — 50 вес. /О как в компонент 11, так и в смолу. Первый вариант предпочтительнее, поскольку с компонентом ll фреоны образуют значительно более стабильные при хранении продукты, За счет использования упомянутых выше газообразующих (всйенивающих) агентов удается снизить объемный вес получающихся в соответствии с изобретением пенопластов вплоть до величины порядка 0,02 г/см .

В своем наиболее рациональном с технологической точки зрения варианте предлагаемый способ позволяет получать фенолформальдегидные пенопласты на основе двухкомпонентной композиции заливочного типа и без внешнего подогрева. Такие пенопласты могут найти широкое применение в строительстве холодильной техники и судостроении, а также для теплоизоляции трубопроводов различных назначений.

Пр и ме р 1. В этом и всех последующих примерах используют резольную смолу, полученную конденсацией 1 моль фенола с

1,6 моль формальдегида (37 -ный водный раствор) в присутствии 0,048 моль гидроокиси натрия. Продукт конденсации при 70 — 75 С нейтрализуют кислотой до рН 7 и сушат под вакуумом до достижения вязкости в пределах

3500 — 4500 спз (20=С) и содержания твердых веществ порядка 80 вес. /О. Полученная таким образом смола в дальнейшем называется

«компонент 1».

В качестве второго компонента вспенивающейся композиции применяют продукт совместной конденсации .1 моль и-фенолсульфокислоты, 0,4 моль пиридина и 0,25 моль формаль5

4 имеющий кислотное число 170 мг дегида, КОН/г.

Компоненты 1 и 11 смешивают в весовом соотношении 5: 1 и заливают в картонную коробку, где происходит последующее вспепивание и отверждение с выходом жесткого пенопласта, имеющего об. вес. порядка

230 кг/м

Пример 2. Пенопласт получают, как описано в примере 1, с тем отличием, что компонент II после его изготовления обрабатывают

20 вес. % фреона-113 в присутствии 3 вес. ч. (считая на 100 вес. ч. компонента 11) продукта ОП-7 (аддукт окиси этилена и алкилфен>лов). Пенопласт имеет однородную микроячеистую структуру с об. весом 55 — 60 кг/м .

Пример 3. Компонент 11 представляет «обой кислотный продукт совместной конден«ации 0,5 моль бутиламина, 0,3 моль формальдегида и 1 моль и-фенолсульфокислоты. После смешивания его с компонентом 1 в весовом соотношении 1: 4 получают пенопласт с об. весом около 250 кг/м, который снижают tj,о

60 — 70 кг/м за счет использования компонента II, обработанного на стадии его изготовл»ния 30 вес, фреона-11 в присутствии

3 вес. /О продукта 011-7.

Пример 4. Для получения пенопласта с об. весом 90 кг/м смешивают 100 вес. ч. р»зольной смолы с 20,4 вес. ч. продукта совме«тной конденсации 1 моль п-фенолсульфокислоты, 0,3 моль циклогексиламина и 0,5 моль формальдегида. Продукт на стадии изготовл»ния обрабатывают 7 вес. фреона-11 в присутствии поверхностно-активного вещестза типа ОП-7.

Пример 5. Рецептура, вес. ч.: компонент

1-100, компонент 11-40.

Компонент II представляет собой продукт совместной конденсации 1 моль и-фенолсульфокислоты, 0,2 моль бензидина и 0,3 моль формальдегида. Перед использованием его обрабатывают из .расчета на 100 вес. ч.

70 вес. ч. фреона-113 и 10,5 вес. ч, продукта

ОП-7. После смешения компонентов 1 и II в указанном выше соотношении и завершения процессов вспенивания и отверждения композиции получают жесткий пенопласт с об. весом порядка 42 кг/м .

Пример 6. Получают пенопласт (у 250-260 кг/м ) за счет смешения 100 вес, ч. компонента 1 с 22 вес. ч. продукта совместной конденсации 1 моль п-толуолсульфокислоты, 0,2 моль оксамида и 0,4 моль формальдегида. ,Пример 7, Компонент I I готовят обр або гкой 1 моль и-фенолсульфокислоты последовательно 0,8 моль N,N -диметилформальдегида и 0,7 моль формальдегида. Затем 100 вес. ч. полученного продукта конденсации в присутствии 3 вес. ч. ОП-7 смешивают с 25 вес. ч. фреона-113. При смешивании подготовленного таким образом кислотного продукта, совмещающего функции вспенивающего и отверждающего агентов, с компонентом 1 в весовом соотношении 1: 8 образуется композиция, на

367117

Предмет изобретения

Корректоры: Ё. Денисова и С. Сатагулова

Техред Т. Миронова

Редактор Л. Ильина

Заказ 485/4 Изд. № 1141 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 основе которой при 30 С получают пенопласт с у 75 — 80 кг/м .

Пример 8. Весовое соотношение компонентов I и II при получении пенопласта составляет 6: 1. Компонент 11 — продукт сокон- 5 денс ации 1 люль п-фенолсульфокислоты, 1 моль акрилонитрила и 0,5 моль формальдегида. По данным испытаний, полученный пенопласт имеет у 280 — 300 кг/м . При использовании компонента II, обработанного фреоном 10 (40 вес. ч.) в присутствии продукта ОП-7 (6 вес. %) об. вес пенопласта снижают до

40 — 45 кг/мз

П р и мер 9. Исходными соединениями для получения кислотного продукта конденсации 15 служат бензолсульфокислота, дициандиамид и формальдегид в молярном соотношении

1: 0,2: 0,4. Далее кислотный продукт конденсации из расчета на 100 вес. ч. обрабатывают

5 вес. ч. фреона-113 в присутствии 0,5 вес. ч. 20 продукта ОП-7 и получают в конечном счете компонент II. Пенопласт с у 110 — 120 кг/л1з готовят смешением компонентов 1 и II композиции в весовом соотношении 4: 1.

Пр и мер 10. Как и в предыдущих приме- 25 рах, для получения пенопласта смешивают два компонента. Компонент 1 берут в количестве 2,5 кг. Расчетное количество компонента

11 составляет 0,435 кг. Композицию вспенивают и отверждают в деревянной форме разме- 30 ром 0,9X0,6К0,1 м при комнатной температуре. Получается плита жесткого пенопласта, имеющего средний об. вес (с учетом внешней поверхностной корки) порядка 60 кг/,из.

В данном примере в компонент II вводят 55

20 вес. % фреона-113 и 3 вес. % продукта

ОП-10. Собственно кислотный продукт конденсации получают последовательной обработкой 1 моль п-фенолсульфокислоты сначала

0,15 моль анилина, а затем 0,3 люль формаль- 4р дегида. Увеличение процентного содержания фреона в кислотном продукте конденсации до

40 позволяет довести об. вес пенопласта до

30 — 35 кг/мз. ,Все образцы пенопластов, полученных, как описано, в примерах 1 — 10, характеризуются кислотным числом, снятым на водном экстракте 1 г/100 мл и дистиллированной воды, не выше 10, что соответствует рН не ниже 4.

Указанные пенопласты не вызывают коррозии в контакте с легированными сталями, алюминием и его сплавами, бетоном, а также практически не оказывают коррозионного воздействия на незащищенную поверхность черных сталей.

1. Способ получения пенопластов на основе фенолформальдегидной смолы резольного типа в присутствии отвердителя и вспенивающего агента, отличающийся тем, что, с целью получения материала с пониженной коррозионной активностью, в качестве отвердителя и вспснпвающего агента используют продукты совместной конденсации формальдегида, ароматических моносульфокислот и органических азотсодержащих соединений из класса ами нов, амидо в, цианамидов, нитрилов и их ,производных, содержащих, по крайней мере, одну функциональную гру ппу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукты конденсации смешивают с резольной смолой в соотношении 5 — 50 вес. ч. на

100 вес. ч. смолы, предпочтительно 15—

25 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса вспснпвания, в состав исходной композиции вводят поверхностно-активные вещества и дополнительные вспенивающие агенты.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве дополнительных вспснивающих агентов используют фреоны с т. кпп. 20 — 80 С,