CS275710B6

CS275710B6 - A method of producing modified phenol formaldehyde bottled heat insulating materials

Info

Publication number: CS275710B6
Application number: CS544688A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Behula; Ladislav Senesi
Original assignee: Frantisek Ing Behula; Ladislav Senesi
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1992-03-18
Also published as: CS8805446A2

Abstract

Na 100 hmotnostných dielov fenolformaldehydového rezolu sa ako modifirkátor do zmesi přidá 1 až 60 hmotnostných dielov močovinoformaldehydovej , živice, 1 až 10 hmotnostných dielov granulovanej močoviny, 0,1 až 4 hmotnostně diely Ν,N’-· dinitrozopentametylántetramínu, 0,1 až 5 hmotnostných dielov nízkovrúcej kvapaliny s teplotou varu do 100 °C a 10 až 40 hmotnostných dielov kyseliny p-toluénsulfonovej alebo fenolsulfonovej, systém sa dokonale zhomogenizuje a nechá zreagovat vo formách na finálně tepelz noizelačné bloky alebo tvarovky.For 100 parts by weight of phenol-formaldehyde resol, 1 to 60 parts by weight of urea formaldehyde, resin, 1 to 10 parts by weight of granular urea, 0.1 to 4 parts by weight of Ν,N'- dinitrosopentamethylenetetramine, 0.1 to 5 parts by weight of a low-boiling liquid with a boiling point of up to 100 °C and 10 up to 40 parts by weight of p-toluenesulfonic acid or phenolsulfonic acid, the system is perfectly homogenized and allowed to react in molds for finally heat insulating blocks or fittings.

Description

CS 275710 B6 Předmětný vynález rieši problém výroby tepelnoizolačných materiálov pře stavebni-ctvo. Celkom konkrétné sa zameriava na sposob výroby tvarovaných dielcov, blokov, pane-lov a izolačných doseik zo špeciálnej modifikovanej tvrdej fenolformaldehydovej pěny.The present invention solves the problem of manufacturing heat-insulating materials for building applications. In particular, it focuses on the method of manufacturing molded parts, blocks, pans, and insulating dosages of a special modified hard phenol formaldehyde foam.

Rapídny úbytok zásob neobnoviteíných paliv v přírodě vedře v poslednom čase k zvý-šeným nárokom na zamedzenie úniku energie. Bolo vyvinutých viac či menej vhodných izolač-ných materiálov buS z prirodných zdrojov, alebo připravených synteticky.The rapid depletion of non-renewable fuels in nature has recently increased the demand for energy leakage. More or less suitable insulating materials have been developed either from natural sources or prepared synthetically.

Jedným z týchto materiálov připravených synteticky sú aj nadávané tvrdé fenolformal- j dehydové iahčené hmoty. Ich výhoda oproti iným izolačným materiálom ako je už klasickýpěnový polystyrén je hlavně v tom, že sú nehořlavé.One of these synthetically prepared materials is also cured hard phenolformal dehydrogenated matter. Their advantage over other insulating materials than classic foam polystyrene is mainly because they are non-flammable.

Fenolformaldehydové Iahčené hmoty sa vyrábajú napěněním a zosietením špeciálne pri-pravenej fenolformaldehydovej živice kyselinou para-toluénsulfonovou, benzénsulfonovouresp. fenolsulfonovou a to bu3 pomocou chemického resp. fyzikálneho nadúvadla.Phenol Formaldehyde The expanded masses are made by foaming and crosslinking a specially prepared phenol formaldehyde resin with para-toluenesulfonic acid, benzenesulfonovouresp. phenolsulfonic acid, either by chemical resp. physical blowing agent.

Nevýhodou lahčených hmot nadúvaných chemicky N, N'-dinitrozopentametyléntetramí-nom je značná nevyváženost reakcie, kde reakcie rozkladu nadúvadla a uvolňovania plynovpredbieha reakciu sietovania samotnej živice a tvorbu troj rozměrněj priestrovej štruk-túry, čo spósobuje bortenie, resp. trhanie vznikajúcej pěny v štruktúre. Bloky pěny vy-robené týmto sposobom je možné odformovat po cca 10 až 15 min, ale na druhej straně má-jů velmi nerovnorodú štruktúru a velké kaverny a trhliny. iahčené hmoty nadúvané nízkovrúcimi kvapalinami sa vyznačujú velmi jemnou pravidel-nou buněčnou štruktúrou a je možné připravit materiály s velmi nízkými měrnými hmotnosta-mi do 20 kg/m\ Nevýhodou týchto fyzikálně nadávaných pien sú však velmi dlhé formova-cie časy. Bloky s objemom 0,3 až 0,5 m^ sa možu odformovat až po vyrovaní teplot a tla-kov, čo v praxi představuje cca 10 h.A drawback of the bulk materials chemically blown with N, N'-dinitrozopentamethylenetetramine is the considerable imbalance in the reaction where the decomposition reactions of the blowing agent and the gas release proceed through the crosslinking reaction of the resin itself and the formation of a three dimensional, spacious structure, causing collapsing or damping. tearing the resulting foam in the structure. The foam blocks produced by this process can be molded off after about 10 to 15 minutes, but on the other hand they have a very uneven structure and large caverns and cracks. The extrudates swelled with low-boiling liquids exhibit a very fine regular cell structure and it is possible to prepare materials with very low specific weights of up to 20 kg / m 2 However, the disadvantage of these physically swollen foams is the very long molding times. Blocks with a volume of 0.3 to 0.5 m ^ can only be demoulded after the temperature and pressure have been purged, which in practice represents about 10 h.

Na odstranenie týchto nedostatkov slúži sposob, pri ktorom sa na 100 hmotnostnýchdielov (h.d.) fenolformaldehydového rezolu před zosietením ako modifikátor přidá do zmesi 1 až 60 hmot. dielov močovinoformaldehydovej živice, 1 až 10 hmot. dielov granu- lovanej močoviny, 0,1 až 4 hmot. diely. N, N"-dinitrozopentametyléntetramínu, 0,1 až 5 hmot. dielov nízkovrúcej kvapaliny s teplotou varu do 100 °C a 10 až 40 hmot. dielov kyseliny p-toluénsulfonovej alebo fenolsulfonovej, systém sa dokonale zhomogenizuje a nechá zreagovat vo formách na finálně tepelnoizolačné bloky alebo tvarovky.To overcome these drawbacks, a method is provided in which from 1 to 60% by weight of the phenol-formaldehyde resol are added to the mixture as a modifier per 100 parts by weight (h.d.) of the phenol formaldehyde resol. parts of urea-formaldehyde resin, 1 to 10 wt. parts of granular urea, 0.1 to 4 wt. parts. N, N "-dinitrosopentamethylenetetramine, 0.1 to 5 parts by weight of low-boiling liquid boiling to 100 ° C and 10 to 40 parts by weight of p-toluenesulfonic acid or phenolsulfonic acid, the system is perfectly homogenized and reacted in molds to the ultimate thermal insulation blocks or fittings.

Použitím modifikátora při výrobě izolačných pien sa v značnej miere vyrovnajúreakčné profily oboch základných reakci!, rozkladu nadúvadla a sietovania. Vznikajúcatrojrozměrná polymérna štruktúra podstatné lepšie pohlcuje uvolňujúce sa plyny z rozkla- -£ du nadúvadla ako u samotnej fenolformaldehydovej živice. Rovnoměrné pohltenie plynov máza následok vytvorenie velmi jemnej bunečnej štruktúry, čo v konečnej fáze priaznivoovplyvňuje tepelnoizolačné vlastnosti finálného výrobku. Priaznivý poměr otvorených auzatvorených buniek, a tiež velkost buniek znižujú navlhavost minimálně o 100 % oprotiklasickým fenolformaldehydovým pěnám. Podobný vplyv má modifikátor aj na rozměrová stá-lost. Zrážanie po cca 1 mesiaci bolo namerané maximálně 0,5 % oproti 1 °í u povodnej fe-nolformaldehydovej pěny. Lepšie zachytenie plynov v štruktúre tvoriacej sa pěny kladnéovplyvňuje pracovné prostredie, pretože únik štiplavých plynov z rozkladu nadúvadla zforiem je minimálny. Na zachytenie volného resp. uvolnitelného formaldehydu počas exo- ztermičkej sietovacej reakcie slúži granulovaná močovina, ktorá s ním vytvára ňalej ne- CS 275710 02 2 škodné polykondenzačné oligoméry. Ako nadúvadlá sa používajú nízkovrúce kvapaliny, napríahký benzín, n-heptan, izohexan a pod., chemické nadúvadla' připadne ich zmesi - kombi-nované nadúvanie. V nasledujécom popise bude použitie modifikátora Fenolformaldehydovej živice pódiavynálezu bližšie vysvětlené niekolkými príkladmi prevedenia. PřikladlBy using a modifier in the production of insulating foams, the reaction profiles of the two basic reactions, the decomposition of the blowing agent and the crosslinking, are largely balanced. The resultantly dimensional polymeric structure substantially absorbs the release gases from the blowing agent decomposition as with the phenol formaldehyde resin itself. The even absorption of gases results in the formation of a very fine cellular structure, which ultimately affects the thermal insulation properties of the final product. The favorable ratio of open and closed cells, as well as cell size, reduces wetting by at least 100% oproticlasic phenol formaldehyde foams. The modifier also has a similar effect on dimensional stability. The precipitation after about 1 month was measured at a maximum of 0.5% compared to 1 ° C for the flooded phenol formaldehyde foam. The better entrapment of gases in the foam-forming structure positively affects the working environment, since the leakage of acrid gases from the decomposition of the blowing agent is minimal. For capturing free resp. releasable formaldehyde during the exothermic cross-linking reaction serves granular urea, which forms with it the harmful polycondensation oligomers. As blowing agents, low-boiling liquids, such as gasoline, n-heptane, isohexane and the like, are used, and chemical blowing agents may be blended together. In the following description, the use of the phenol formaldehyde resin modifier of the present invention will be explained in more detail by several examples. Přikladl

Miešanim sa zhomogenizuje 100 hmotnostných dielov fenolformaldehydového rezolu40 hmotnostných dielov močovinoformaldehydovej živice 5 hmotnostných dielov močoviny5 hmotnostných dielov vody 2 hmotnostně diely N, Ν'- dinitrozopentametyléntetramínu2 hmotnostně diely nízkovrúceho benzínuBy mixing, 100 parts by weight of phenol formaldehyde resin 40 parts by weight of urea-formaldehyde resin are homogenized 5 parts by weight of urea 5 parts by weight of water 2 parts by weight of N, Ν-dinitrozopentamethylenetetramine 2 parts by weight of low-boiling gasoline

Do takto pripravenej zmesi sa přidá 37 h.d. kyseliny para-toulénsulfonovej a zmes sa 15 s intenzívně homogenizuje.Zhomogenizovaná zmes sa nadávkuje do fóriem o obsahu 0,3 až 0,5 m^ a nechá sa zreagovatRebkcia rozkladu nadúvadla a sietova nie je značné exotermická a teplo potřebné na doreagovanie živice vzniká priamo pri reakcii. Teplota vo vnútri bloku dosiahne cca 120 °C.Add 37 h.d. The homogenized mixture is metered into a 0.3 to 0.5 m < 3 > membrane and allowed to react. The decomposition of the blowing agent and the mesh is not exothermic and the heat required to react the resin is formed directly at the resin. reaction. The temperature inside the block reaches about 120 ° C.

Po cca 20 min sa forma otvorí a hotový blok izolantu sa vyberie. Výrobok má mernúhmotnost cca 80 kg/m^, velmi jemnú bunečnú štruktúru a súčiniteí tepelnej vodivosti0,035 W m-1K-1. Příklad 2After about 20 minutes, the mold is opened and the finished insulator block is removed. The product has a specific gravity of about 80 kg / m 2, a very fine cell structure and a thermal conductivity coefficient of 0.035 W m -1K-1. Example 2

Miešanim sa zhomogenizuje 100 hmot. dielov fenolformaldehydového rezolu25 hmot. dielov močovinoformaldehydovej živice 2 hmot. diely močoviny 1,5 hmot. diel ’Ν, N'-dinitrozopentametyléntetragiínu2 hmot. diely nízkovrúceho benzinu100 wt. parts of phenol formaldehyde res. parts of urea-formaldehyde resin 2 wt. parts of urea 1.5 wt. part 'Ν, N'-dinitrozopentamethylenetetragiin2 wt. low-boiling petrol parts

Zhomogenizovaná rezolová zmes sa pod tlakom privádza do zmiešavacej hlavy, kde sakontinuálně mieša s kyselinou fenolsulfonovou v pomere 4 : 1.The homogenized resol mixture is fed under pressure to the mixing head where it is continuously mixed with 4: 1 phenol sulfonic acid.

Zmes sa dávkuje do vyhriatých neseparovaných hliníkových foriem, kde zreaguje napřesné maloobjemové dielce vhodné napr. na izoláciu teplovodných a parovodných potrubíVýrobky majú hladké steny, mernú hmotnost cca 100 kg/πι a súčiniteí tepelnej vodivosti0,038 W m XK Χ. Výrobky znesú trvalé tepelné namáhanie 180 °C. Rozsah použitia týchtoizolácii je od -200 °C do + 180 °C.The mixture is metered into heated, unseparated aluminum molds, where small-volume parts suitable for eg hot water and steam piping are reacted. The products have smooth walls, a density of approx. 100 kg / πι and a thermal conductivity coefficient of 0,038 W m XK Χ. The products can withstand a sustained thermal stress of 180 ° C. The application range of this isolation is from -200 ° C to + 180 ° C.

Claims

PATENT CLAIMS

Process for the production of modified phenol-formaldehyde lightweight thermal insulation compositions, characterized in that 1 to 60 parts by weight of granular urea resin, 0.1 to 4 parts by weight of granular urea, 0.1 to 4 parts by weight of N 1 are added as a modifier per 100 parts by weight of phenol-formaldehyde resole as a modifier. N'-din-itrosopentamethylenetetramine, 0.1 to 5 parts by weight of a low-boiling liquid boiling up to 100 ° C and 10 to 40 parts by weight of paratoluenesulfonic or phenolsulfonic acid, the system is completely homogenized and reacted in the form of final thermal insulation blocks or fittings.