DE1544846C - Verfahren zum Herstellen von Warme isoliermaterialien durch Tempern von Phenol harzen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum eine Volumenabnahme, die im allgemeinen zwischen

Herstellen von Wärmeisoliermaterialien, insbesondere 30 und 40% Hegt. Die thermischen Eigenschaften der

für Kernreaktoren, durch Tempern von Phenolharzen Harze werden durch das erfindungsgemäße Verfahren

unter Luftausschluß in der Gegend von 300° C. praktisch nicht beeinflußt, wie die. weiter unten ange-

Phenolharze sind Kondensationsprodukte aus Phe- 5 gebenen Beispiele zeigen.

nol oder seinen Derivaten und Formaldehyd oder Das Verfahren kann bei Phenolharzen »in situ« anderen Aldehyden oder Ketonen. Sie sind schlechte durchgeführt werden, das heißt, man bringt das mit Wärmeleiter und nicht entflammbar. Sie haben eine Metall modifizierte Harz an die mit dem erfindungsgute mechanische Festigkeit, und sie sind steif, stabil gemäßen Wärmeisoliermaterial zu versehenen Stellen und in den meisten organischen Lösungsmitteln un- io und altert es »in situ«, indem man es dann dort unter löslich, Ihre guten wärmeisolierenden Eigenschaften dem Druck eines Inertgases auf erhöhte Temperatur werden durch Zugabe von Zusätzen verbessert und bringt,
insbesondere durch Zugabe von metallischen Zusätzen. Die so , erhaltenen Wärmeisoliermaterialien finden

Diese Phenolharze mit einem metallischen Zusatz eine besonders interessante Anwendung für die Herbehalten ihre thermischen Eigenschaften auch nach 15 stellung von .Wärmeisolationen für Kernreaktoren,
einer Alterung, bei erhöhter Temperatur bei, ihre Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeimechanischen und physikalischen Eigenschaften wer- spielen näher erläutert,
den dagegen im Verlauf der Alterung verändert bzw.

beeinträchtigt. Beispiel 1

^ Aus dem SPE-Journal, Juli^1964, S. 625, sind zwar 20 _{Man brf eine Scheibe dnes phenolharzes auf der}

bereits Versuche bekannt, bei denen in Silicone, _{Basis von} T_itantetraphenolat und Paraformaldehyd

Epoxyde, Polyester und insbesondere Phenolharze _{mit 58 mm Durchmesser und} 3 _{2 mm} Dicke in einen

orientiert eingebettete Asbest- insbesondere Chryso- _{Autoklav mit C}O₂-Atmosphäre. Man hält diese

Snl^ern,cÄ^{hten Tem}P^erat"^reiV (bei Phenolharz _{Scheibe χ Woche} ,_{ang bej einerTemperatur von 4C0}o_c

300 bis 350 C) ausgesetzt werden. Wahrend die Harz- *_{5 und unter einem Druck von} 20 Atmosphären. Man

anteile bei diesen Temperaturen rasch abgebaut erhält so eine Scheibe von 50 mm Durchmesser und

und gegebenenfalls vollständig wegoxydiert werden, ₂,75 mm Dicke eines schwarzen Materials. Diese

können unter Luftausschluß stabile verkohlte Pro- _{Scheibe ist mechanisch stabil aber etwas spröde>}

dukte mit noch erheblichem Harzanteil von betracht- _Die Wärmeleitfähigkeit des gealterten Harzes hat

hcher Festigkeit erhalten werden d.e fur die Raketen- 30 _{sich geg}enüber derjenigen im nichtgealterten Zustand

techn.k (als Wärmeschild) von besonderer Bedeutung _{weni geändert Das wird durch die} folgenden Angaben

sein sollen. deutlich:

Diese mit Asbest gemischten Produkte sind aber ,,,.. ,·.,..,· , ·. , _AIi

zum einen in der Herstellung aufwendiger, und zum Wärmeleitfähigkeit vor der Alterung:

anderen dürfte der als Naturprodukt verwendete 35 5,6 · 10 ⁴cal-s ¹VCm V-⁰C ^l.

Chrysotil den besonderen Reinheitsforderungen der Wärmeleitfähigkeit nach der Alterung:

Reaktortechnik hinsichtlich neutronenabsorbierenden 5,5 . lO~⁴cal ■s^-1 · cm""¹ · ⁰C"¹.

Bestandteilen nicht genügen. Die'Volumenabnahme der Scheibe im Laufe der

Zwar · sind bereits aus der USA.-Patentschrift Alterune beträgt 36°/

1439 056 »phenolische Kondensationsprodukte« be- 40 _{Die Analyse der} °_{asiÖTmigcn Pro}dukte der ther-

kannt, denen Phosphate von Phenolen Kresolen oder _mischen Zersetzung" des Phenolharzes auf der Basis

Xylenolen oder auch entsprechende Silicate, Titanate, _von Titantetraphenolat und Paraformaldehyd ergab

Borate Molybdate usw. zugemischt werden sollen. _foi_gende Resultate: Eine bedeutende Menge CH₄,

Diese Zusätze dienen aber ausschließlich der Verande- _{Spuren H} Q₂, N₂, CO, C₂H₆, CH₂O sowie Spuren

rung der Harte der Phenolharze und einer gewissen 45 _einer Substanz, die noch nicht identifiziert werden

Verbesserung der Plastizität dieser Produkte bei der konnte.

Formgebung. Von irgendeiner thermischen Nachbe- · .

handlung der Produkte wird in der genannten Patent- - Beispiel 2
schrift nichts erwähnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Wärme- 50 ^Man verfährt in gleicher Weise wie im Beispiel 1, isoliermaterialien auf Phenolharzbasis herzustellen, aber unter Verwendung einer Scheibe eines Phenoldie trotz einer Alterung bei erhöhter Temperatur ihre harzes auf der Basis von Titantetraphenolat und Paramechanischen und physikalischen Eigenschaften in formaldehyd mit.76mm Durchmesser und 11 mm genügendem Maße beibehalten. Dicke. Nach der Alterung erhält man eine Scheibe

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 55 ^eines schwarzen Materials mit 65 mm Durchmesser

löst, daß man ein Phenolharz aus Titantetraphenolat und 10 mm Dicke. Die Volumenabnahme während

und Paraformaldehyd für die Dauer zwischen 3 Tagen der Alterung beträgt 33,5%.
und 2 Wochen bei einer Temperatur zwischen 300'

und 500⁰C unter einem Druck zwischen 10 und B eis Diel 3
30 Atmosphären eines Inertgases wie Kohlendioxyd 60

oder Stickstoff tempert. Man verfährt wie im Beispiel 1 beschrieben, jedoch

Die Harze werden vorzugsweise auf etwa 400⁰C " unter Verwendung von Stickstoff als inerte Atmosphäre, aufgeheizt. Das Verfahren wird in einem Autoklav

unter einem Druck von 10 bis 30 und vorzugsweise Beispiel 4

etwa 20 Atmosphären ausgeführt. Der Autoklav wird 65 , '

über eine Zeitdauer hinweg aufgeheizt, die sich über Man verfährt wie im Beispiel 2 beschrieben, aber

3 Tage bis 2 Wochen erstrecken kann. unter Anwendung von Stickstoff als inerte Atmo-

Während der Behandlung erleiden die Phenolharze sphäre.

Claims (1)

1. 3 4 .

   Patentanspruch: Titantetraphenolat und Paraformaldehyd für die Verfahren zum Herstellen von Wärmeisolier- Dauer zwischen drei Tagen und zwei Wochen bei materialien, insbesondere für Kernreaktoren, durch einer Temperatur zwischen 300 und 500° C unter Tempern von Phenolharzen unter Luftausschluß '" einem Druck zwischen 10 und 30 Atmosphären in der Gegend von 300⁰C, dadurch ge- 5 eines Inertgases, wie Kohlendioxyd oder Stickkennzeichnet, daß man ein Phenolharz aus stoff, tempert.