CH417079A - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus härtbaren Kunststoffen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus härtbaren Kunststoffen
Schaumkunststoffe, insbesondere solche aus härtbaren Kondensationsprodukten, werden in steigendem Masse zu Isolierzwecken verwendet. Sie zeichnen sich durch ihre Flammwidrigkeit, durch sehr geringe Wärmeleitfähigkeit sowie durch Beständigkeit gegen Chemikalien und höhere Temperaturen aus.



   Die Grundsubstanzen solcher Schaumstoffe sind einerseits Kondensate aus Phenol bzw.   Phenoideri-    vaten und Aldehyden und anderseits Kondensationsprodukte des Harnstoffes bzw. MeIamine mit Aldehyden.



   Zur Herstellung von Schaumstoffen aus Kondensaten der oben genannten Art sind unter anderem folgende Verfahren bekannt:
1. Resole werden mit solchen Treibmitteln versetzt, die entweder durch Zersetzung in der Wärme oder in Verbindung mit der zur Härtung zugege benen Säure Gase abspalten. (Zum Beispiel Hydrazide, Azoverbindungen bzw.   Alkali- oder    Erdalkalicarbonate.)
2. Anstelle von gasabspaltenden Verbindungen werden leicht flüchtige organische Lösungsmittel (Äther, Ketone, Benzinfraktionen, Aldehyde bzw.



  Derivate usw.) zugegeben, die auf Grund der von aussen zugeführten Wärme bzw. bei der durch Säuren ausgelösten exothermen Härtungsreaktion in den gasförmigen Zustand übergehen und so die Zellstruktur ausbilden.



   3. Es wird aus Luft, Wasser und einem oberflächenaktiven Stoff zunächst ein stabiler Schaum vorgebildet, der auch schon das Härtungsmittel bzw. den Beschleuniger enthält. Auf die Lamellen dieses Schaumes bringt man dann z. B. das Kondensat aus Harnstoff und Formaldehyd auf. Sobald die schnell zu erfolgende Härtung beendet ist, hat der vorgebildete Schaum seine Funktion erfüllt und verbleibt in dem Harzschaum als Wasser zurück.



   Die Härtung von Kondensaten aus Phenol bzw.



  Phenolderivaten und Aldehyden kann in der Wärme oder durch Zusatz von Säuren bzw. Paraformaldehyd bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur (40 bis 800 C) erfolgen. Da für die Herstellung von Schaumstoffen die Synchronisation von Schaumbildungs- und Härtungsreaktionen von grosser Wichtigkeit ist, werden normale, lagerfähige Resole meist bei erhöhter Temperatur und unter Zusatz von Säuren sowie eines Treibmittels verschäumt. Es ist auch möglich, diesen Vorgang bei Raumtemperatur ablaufen zu lassen, wenn besonders reaktionsfähige Harze eingesetzt werden. Solche reaktive Harze reagieren zwar sofort mit der Härtersäure und bilden bei Zusatz der entsprechenden Mittel innerhalb kurzer Zeit ein schaumförmiges Produkt, sind aber für sich allein hinsichtlich ihrer geringen Lagerstabilität nicht wirtschaftlich.



   Es wurde nun gefunden, dass auch normale, ausreichend lagerstabile Harze bei Raumtemperatur verschäumt und gehärtet werden können, wenn man anorganische Verbindungen zusetzt, die mit dem vorhandenen oder bei der Kondensation entstehenden Wasser reagieren.



   Bei diesen Verbindungen handelt es sich um Substanzen, die mit dem Wasser der Mischung unter Wärmeentwicklung reagieren. Diese Reaktion dient dazu, einmal aus dem zugesetzten Treibmittel eine gasförmige Substanz zu erzeugen, um die gewünschte Schaumstruktur auszubilden, und zum anderen, die Härtung zu beschleunigen. Verwendet man ein Säure anhydrid als wärmeentwickelndes Agens, so kann sich unter Umständen die gesonderte Zugabe der sonst üblichen Härtersäure erübrigen, da in diesem Falle die zur Härtung erforderliche Säure aus ihrem Anhydrid und in der Mischung vorhandenem Wasser gebildet wird.  



   Als anorganische Verbindungen kommen beispielsweise Säureanhydride, hydratbildende Salze, Hydride und Carbide in Frage. Im einzelnen können z. B. eingesetzt werden: Bortioxyd, Phosphorpentoxyd, Calciumchlorid, Lithiumchlorid,   Zinkchlorid,    Magnesiumperchlorat, Calciumhydrid, Aluminiumcarbid, Calciumcarbid.



   Die vorstehend genannten Substanzen, die man in Mengen von 3 bis 4   Gew.    - bezogen auf das   Kondensationsprodukt - zusetzt,    können auch in wasserfreien inerten Flüssigkeiten bzw. Gemischen derselben aufgeschlämmt oder aufgelöst werden.



   Solche Flüssigkeiten sind z. B. Benzinfraktionen, n-Pentan, Tetrachlorkohlenstoff, Dioctylphthalat, Dibutylphthalat, Trikresylphosphat, Trichloräthylphosphat, Glykol, Glyzerin und andere mehr. Auch flüssige Polymerisationsprodukte des Cumarons und/ oder Indens sind geeignet.



   Setzt man den Resolen Carbide oder Hydride zu, so erübrigt sich die Zugabe eines Treibmittels, da die vorgenannten Verbindungen sowohl die erforderliche Wärme als auch ein Gas entwickeln, das zur Erzielung der   Zellstruktur    beiträgt.



   Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Beschreibung des Verfahrens.



   Beispiel I
A. 1000 g Phenol und 1220 g Formaldehyd (37 % ig) werden unter Zugabe von 30 g einer   50% eigen    wässrigen NaOH-Lösung 30 Minuten am Rückfluss gekocht. Anschliessend entwässert man unter vermindertem Druck in der üblichen Weise, bis eine Viskosität von 2000 bis 3000 cP erreicht ist.



   B. 100 Teile des nach A gewonnen flüssigen Phenolharzes werden mit 12 Teilen Petroläther und 4,5 Teilen Salzsäure innig vermischt. Anschliessend fügt man eine Aufschlämmung von 8 Teilen Phosphorpentoxyd in 10 Teilen Trikresylphosphat zu. Sofort nach Zugabe schäumt die Mischung auf und härtet aus.



   Beispiel 2
100 Teile eines wie in Beispiel 1 A   besohrie    benen Phenolresols versetzt man mit 10 Teilen n-Pentan und 10 Teilen eines Gemisches aus Salzsäure und Alkohol (1 : 1). Nach Zugabe von 25 Teilen Bortrioxyd allein bzw. aufgeschlämmt in 10 Teilen eines flüssigen   Cumaronharzes    schäumt die Mischung auf und härtet in der erforderlichen Zeit aus.



   Beispiel 3
100 Teile eines wie in Beispiel 1 A beschriebenen   Phenokesols,    die 25 Teile eines Gemisches aus Salzsäure und Alkohol (1 : 1) enthalten, versetzt man mit einer Aufschlämmung von 4 Teilen Aluminiumcarbid in 5 Teilen   Trichloräthylphosphat    Die Mischung schäumt sofort auf und härtet in der erforderlichen Zeit aus.



   Beispiel 4
Zu einer Mischung aus 100 Teilen eines entsprechend Beispiel 1 A hergestellten Phenolresols, 12 Teilen n-Pentan und 5 Teilen Salzsäure gibt man unter kräftigem Rühren eine Aufschlämmung von 25 Teilen Calciumchlorid in 10 Teilen Trichloräthylphosphat. Nach kurzer Standzeit schäumt die Mischung auf und härtet aus.



   Beispiel 5
A. 1000 g Formaldehyd   (37 % in)    werden mit 6,4 g einer 47 % igen Lösung von K3PO4 in Wasser versetzt. Durch Zugabe von Säuren stellt man einen pH-Wert von etwa 4 ein. Sodann gibt man eine Lösung von 371 g Harnstoff in 250 g Wasser zu und erwärmt auf   100C C.    Nach 10 Minuten wird das Gemisch auf pH   =    7,5 bis 8 gestellt. Anschliessend destilliert man im Vakuum das Wasser so weit ab, bis ein Festharzgehalt von etwa   60 %    erreicht ist.



   B. 100 Teile gemäss A hergestellten flüssigen Harnstoffharzes mit etwa 60 % Festharzgehalt, das 2 bis   6%    einer oberflächenaktiven Verbindung enthält, werden mit 10 cm3 Petroläther vermischt. Sodann gibt man 11 cm3 einer gesättigten wässrigen Oxalsäurelösung zu und rührt anschliessend 30 g Bortrioxyd ein. Die Mischung schäumt innerhalb kurzer Zeit auf und härtet aus.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus härtbaren Kunststoffen, insbesondere aus Kondensationsprodukten der Phenole und Carbamide mit Aldehyden, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Kondensation anorganische Verbindungen zugesetzt werden, die mit dem vorhandenen oder bei der Kondensation entstehenden Wasser reagieren.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man 3 bis 40 Ges. % der anorganischen Verbindung, bezogen auf das Kondensationsprodukt, zusetzt.

   2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Kondensation anorganische Säureanhydride zugesetzt werden.

   3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Kondensation Hydride und Carbide zugesetzt werden.