DE1236183B

DE1236183B - Verfahren zur Herstellung von Phenolharzschaumstoffen

Info

Publication number: DE1236183B
Application number: DED46078A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Peter Pinten; Dr Franz Weissenfels; Dr Hans Juenger
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1964-12-17
Filing date: 1964-12-17
Publication date: 1967-03-09
Also published as: BE673679A; FR1457968A; NL6516417A; NL151725B; GB1062850A; US3779959A

Description

BUNDESREPUBLJK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C08g

Deutsche KI.: 39 b - 22/02

Nummer: 1236 183

Aktenzeichen: D 46078IV c/39 b

Anmeldetag: 17. Dezember 1964

Auslegetag: 9. März 1967

" 1

Die Herstellung von Schaumstoffen aus flüssigen Phenol-Aldehyd-Harzen ist bekannt. Im allgemeinen verfährt man dabei so, daß das flüssige Phenolharz mit bestimmten Mengen eines Treibmittels und eines sauren Härters vermischt wird. Diese schäumfähige Mischung wird in eine nicht luftdicht abschließende Form gegeben. Aufschäumung und Aushärtung erfolgen je nach Art des eingesetzten Phenolharzes entweder bei 40 bis 6O⁰C oder bei Raumtemperatur oh'ne Zufuhr äußerer Wärme. Nach 0,5 bis 3 Stunden kann entformt und der erhaltene Formkörper, gegebenenfalls nach Abkühlung, weiterverarbeitet werden.

Als Treibmittel kommen im wesentlichen zwei Stoffgruppen in Betracht; die eine Gruppe beinhaltet die Alkali- bzw. Erdalkalicarbonate und Metallpulver, die im flüssigen Phenolharz feinst verteilt werden. Sie reagieren mit der im Härter enthaltenen Säure unter CO₂- bzw. H₂-Entwicklung. Das in Form kleiner Bläschen entstehende Gas treibt das Phenolharz zu einem Schaum auf. Der im Überschuß vorhandene Härter bedingt die Aushärtung. Die andere Gruppe von Treibmitteln umfaßt niedrigsiedende organische Verbindungen, wie z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Äthylcndichlorid, n-Butyläthcr, Methylal, »5 n-Pentan, Chlorfiuormethane. Diese Stoffe verdampfen durch die bei der Auskondensation des Harzes entstehende bzw. zusätzlich zugeführte Wärme und verursachen so ein Aufschäumen des flüssigen Plienolharzcs. Gleichzeitig mit dem Aufschäumprozeß bewirkt der in der Mischung vorhandene Härter eine zunehmende Verfestigung und schließlich eine Härtung des Schaumes.

Die Größe der Zellen der beschriebenen Schaumstoffe aus flüssigen Phenolharzen wird durch mehrere Faktoren bestimmt. Sie ist unter anderem abhängig von der Art und Menge des verwendeten Treibmittels, der Reaktionstemperatur und dem Härtungsverhalten des Harzes. Mitunter werden dem Harz auch oberflächenaktive Substanzen zugesetzt, um eine gleichmäßige Verteilung des Treibmittels bzw. der Gasbläschen zu begünstigen. Als in dieser Richtung wirksam sind z. B. Polyäthylenäther des Monolaurin-Sorbit-Esters und Äthylenphenoläthylenoxydkondensate beschrieben worden. Für einen praktisehen Einsatz des Phenolharzschaumes ist es nun häufig erwünscht, daß sowohl feinporige als auch grobporige Schaumstoffe wahlweise zur Verfügung stehen. Für eine Isolierung z. B. gegen Wärme oder Kälte wird vorzugsweise ein feinporiges Material verwendet werden. Für eine Beschichtung ζ. B. mit bituminierten Dachpappen kommen dagegen grob-Verfahren zur Herstellung von
Phenolharzschaumstoffen

Anmelder:

Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,
Troisdorf (Bez. Köln)

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Peter Pinten, Köln-Deutz;

Dr. Franz Weißenfels,

Dr. Hans Jünger, Siegburg

porige Phenolharzschaumstoffe in Betracht, da mit diesen wegen der besseren Verankerung des Klebers in den größeren Zellen höhere Haftfestigkeiten erzielt werden.

Die Erfindung betrifft min ein Verfahren zur Herstellung von Phenolharzschaumstoffen unter Verwendung organischer niedrigsiedender Treibmittel in Gegenwart von oberflächenaktiven Stoffen und sauren Härtungsmitteln, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man als oberflächenaktive Stoffe durch Äthoxilicrung · wasserlöslich gemachtes Rizinusöl allein oder zusammen mit äthoxiliertem Nonylphenoi in einer Gesamtmenge von 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das flüssige Phenolresol, verwendet. Geeignet sind z. B. wasserlöslich gemachtes Rizinusöl eines mittleren Äthoxilierungsgradcs von 40 und Nonylphenoi mit im Mittel 6 bis 8 Mol Äthylenoxyd in Kombination mit n-Pentan und/oder Monofluortrichlormethan. Setzt man den flüssigen Phenolharzen neben den Treibmitteln ein Gemisch von 50:50 Gewichtsteileri der genannten oberflächenaktiven Verbindungen in einer Menge von 0,5 bis etwa 5%, bezogen auf flüssiges Phenolharz, zu, so erhält man einen ungleichmäßig grobporigen Schaumstoff. Verändert man das Mischungverhältnis der genannten oberflächenaktiven Stoffe aber derart, daß der Anteil an äthoxyliertem Rizinusöl gesteigert wird, so resultieren Schaumstoffe mit zunehmend gleichmäßigeren und im mittleren Durchmesser kleiner werdenden Zellen, bis schließlich bei Anwesenheit von äthoxiliertem Nonylphenoi in dem Gemisch ein gleichmäßiger, sehr feinporiger Schaum erhalten wird, dessen Zellendurchmesser 0,02 bis 0,2 mm beträgt. Wird dagegen der Anteil an äthoxiliertem Nonylphenoi gesteigert, so erhält man im Bereich von 90 bis 98 Gewichtsteilen äthoxiliertem Nonyl-

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phenol und entsprechend 10 bis 2 Gewichtsteilen äthoxiliertem Rizinusöl gleichmäßig grobporige Schaumstoffe mit jeweils unterschiedlichen Zelldurchmessern.

Die in den nachfolgend beschriebenen Beispielen benutzten Phenolharze wurden wie folgt hergestellt:

Harz A

143 Gewichtsteile Phenol werden mit 228 Gewichtsteilen einer 30%igen wäßrigen Formaldehydlösung unter Zusatz von 0,0715 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd in wäßriger Lösung bei 100° C 70 Minuten kondensiert. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird dann im Vakuum bis auf einen Festharzgehalt von 72 bis 78% ausdestilliert. Das vorliegende Harz besitzt bei 2O⁰C eine Viskosität von 4000 bis 700OcP nach Höppler.

Harz B

143 Gewichtsteile Phenol werden mit 243 Gewichtsteilen einer 3O°/oigen wäßrigen Formaldehydlösung unter Zusatz von 4,3 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd in wäßriger Lösung bei 100⁰C 50 Minuten kondensiert, und das erhaltene Reaktionsgemisch wird unter Anwendung von Vakuum bis auf einen Festharzgehalt von -70 bis 75% ausdestilliert. Dasdann vorliegende Harz hat bei Raumtemperatur eine Viskosität von 3000 bis 5000 ei» nach H ö ρ ρ 1 e r.

Beispiel 1

Zur Erzeugung von Phenolharzschaumstoffblöcken ίο mit voneinander verschiedener Porengröße wurden die Ansätze durch inniges Mischen der einzelnen Komponenten hergestellt und anschließend in oben offene Kastenformen mit einer Grundfläche von 50 · 50 cm und einer Höhe von 100 cm gefüllt. Die Aufschäumung erfolgte unter gleichzeitig zunehmender Verfestigung des Schaumstoffes bei 20 bis 25⁰C innerhalb von 10 bis 30 Minuten. Nach etwa 60 Minuten konnten die gehärteten SchaumstolTblöckc ent-Cormt werden. Sie wurden nach völliger Abkühlung zu Platten aufgesägt. Die durch die verschiedenen Zellregulatoren bedingten unterschiedlichen mittleren Zelldurchmesser sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle

Harz A

10 kg 10 kg

- 10 kg

10 kg

Zellregulatoren

Äthoxiliertes Rizinusöl, g ·..··..·:.:·

Äthoxiliertes Nonylphenol, g

Treibmittel
n-Pentan, ml ..^:

Härter

1:1 Gewichtsteile Glykol und 37%ige Salzsäure, -ml

Durchmesser - der Schaumstoffzellen in Schäumrichtung, mm

.7,5 292,5	15 285
1000	1000
1000	1000
3 bis 6	2 bis 4

30 270

iooo

1000 l-bis2,5

300

1000

0,02 bis 0,2

B e i s ρ 1 e 1 2 ₄₀ Kastenformen erfolgten Aufschäumung und Aus-

Es wurden Mischungen mit Harz B hergestellt. härtung in einer Wärmekammer bei 60° C in etwa Nach Eingießen in. die unter Beispiel 1 beschriebene 2 Stunden..

Tabelle

Harz B

10 kg 10 kg .

10 kg

Zellregulatoren

Äthoxiliertes Rizinusöl, g :

Äthoxiliertes Nonylphenol, g

Treibmittel

Monofiuortrichlormethan, ml

n-Pentan, ml

Härter

1:1 Gewichtsteile Glykol und 37%jge Salzsäure, ml

Durchmesser der Schaumstoffzellen in Schäumrichtung, mm

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Phenolharzschaumstoffen unter Verwendung organischer niedrigsiedender Treibmittel in Gegenwart von oberflächenaktiven Stoffen und sauren Härtungs-.mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man als oberflächenaktive Stoffe durch Äthoxi-

288

800

950 2,5 bis 290
10

1000

950

0,1 bis 1

300

1000

950

0,02 bis 0,2

lierung wasserlöslich gemachtes Rizinusöl allein oder zusammen mit äthoxiliertem Nonylphenol in einer Gesamtmenge von 0,5 bis etwa 5%, bezogen auf das flüssige Phenolresol, verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 3 138 563.

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