DE2333469B1

DE2333469B1 - Verfahren zur Herstellung eines mittel-bis grobporigen Phenolharzhartschaumes mit verbesserter Abriebfestigkeit

Info

Publication number: DE2333469B1
Application number: DE2333469A
Authority: DE
Inventors: Heinz Berndt; Dragomir Dipl-Chem Dr Simic; Heinz-Ulrich Zupancic
Original assignee: Deutsche Texaco AG
Current assignee: Wintershall Dea Deutschland AG
Priority date: 1973-06-30
Filing date: 1973-06-30
Publication date: 1974-11-28
Also published as: FR2235156B1; NL7408796A; FR2235156A1; CA1027300A; BE816764A; NO742078L; SE7408106L; SE383354B; GB1442922A; DE2333469C2; NO136754B; US3862912A; NO136754C

Description

schäume sind für Kaschierungen jeder Art geeignet, besonders haben sie sich aber in der Bauindustrie auf Grund ihrer außergewöhnlichen Haftfestigkeit auf Beton und Dispersionsputz bewährt. Aus den folgenden Beispielen gehen die Verbesserungen, zu denen die erfindungsgemäß erhaltenen mittel- bis grobporigen Phenolharzhartschäume führen, klar hervor.

In den Beispielen wird eine Phenol-Formaldehyd-Harzlösung mit einem Phenol-Formaldehyd-Verhältnis von 1:1,64 eingesetzt, die mit Natronlauge auf eine Viskosität von 3500 cP bei einem Feststoffgehalt von 73 % kondensiert ist.

Als Copolymerisat-Dispersion wird eine 50%ige wässerige Dispersion eingesetzt, die nach der deutschen Patentschrift 1 949 497 hergestellt ist und folgende Zusammensetzung aufweist:

Gewichtsteile

Fumarsäurediisopropylester 365

Fumarsäure-di-n-butylester 70

Styrol 23

Propylen 42

Wasser 500

Beispiel 1

1800 g der beschriebenen Phenolharzlösung werden mit 10 Volumprozent Pentan, 20 Volumprozent Salzsäurehärter und 180 g der beschriebenen Copolymerisat-Dispersion unter Rühren vermischt und in eine 18-1-Kastenform gefüllt. Innerhalb von 10 Minuten schäumt diese Lösung bei Raumtemperatur so auf, daß die Form ausgefüllt ist. Nach 30 Minuten wird der entstandene Schaumblock der Form entnommen.

Beispiel 2

1800 g der beschriebenen Phenolharzlösung werden mit 10 Volumprozent Pentan, 30 Volumprozent Phenolsulfonsäure als Härter und 180 g der beschriebenen Copolymerisat-Dispersion unter Rühren vermischt und in eine 18-1-Kastenform gefüllt. Innerhalb von 4 Minuten ist die Kastenform bei Raumtemperatur ausgeschäumt. Nach 15 Minuten wird der Schaumblock der Kastenform entnommen. Die mit Phenolsulfonsäure und Paratoluolsulfonsäure gehärteten Schäume haben gegenüber den mit Salzsäure gehärteten den Vorteil, daß sie auf Metall nicht korrodierend wirken.

Die große Haftfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Schäume geht aus der Tatsache hervor, daß ζ. B. nie die Naht zwischen Schaum und Beton reißt, sondern immer nur der Schaum. Auch die Verbesserung der Flammfestigkeit ist ganz offensichtlich. Zwar kann man den erfindungsgemäßen Schaum mit einer sehr heißen Flamme zum Verkohlen bringen; aber sobald die Flamme entfernt wird, hört die Verkokung auf, und es tritt auch keinerlei Nachverglühen mehr ein.

Die Verbesserung der Abriebfestigkeit gegenüber dem Stand der Technik geht aus den Beispielen 3 bis 8 hervor, deren Ergebnisse in der Tabelle zusammengestellt sind. In den aufgeführten Vergleichsbeispielen wird der Schaum entsprechend Beispiel 1 hergestellt, nur daß die Copolymerisat-Dispersion durch entsprechende Mengen eines anderen aufgeführten Kunststoffes ersetzt ist oder, wie im Beispiel 3, fehlt. Die Abriebfestigkeit wird auf der Prüfmaschine 394

ao der Firma RaFaMa, Düsseldorf, bestimmt. Die Reibfläche beträgt 100 cm². Der Stempel hat einen Durchmesser von 6 cm und wiegt 4,3 kg. Die Abriebfestigkeit wird nach 30 Hüben gemessen und in Millimeter ausgedrückt.

Zusammenstellung der Abriebwerte der erfindungsgemäßen Beispiele 1 und 2
und der Vergleichsbeispiele 3 bis 8

Bei	Zusatz	Marter	Treib	Abrieb
spiel	an Kunststoff	HCl-	mittel	in nun
1	Copoly	Härter	Pentan	0,5
	merisat-
	Dispersion	Phenol
2	Copoly	sulfon	Pentan	0,1
	merisat-	säure
	Dispersion	HCl-
3	—	Härter	Pentan	6,3
		HCl-
4	Epoxidharz	Härter	Pentan	2,4
		HCl-
5	Polyester	Härter	Pentan	3,8
		HCl-
6	Polyacrylat-	Härter	Pentan	1,4
	dispersion	HCl-
7	Polyvinyl	Härter	Pentan	2,3
	acetat	HCl-
8	Polyvinyl	Härter	Pentan	2,2
	acetat

Claims

1 2 man einen mittel- bis grobporigen Phenolharzhart- Patentansprüche: schaum mit wesentlich verbesserter Abriebfestigkeit erhält, wenn man dem Gemisch aus der alkalisch

1. Verfahren zur Herstellung von mittel- bis kondensierten Phenol-Formaldehyd-Harzlösung, dem grobporigen Phenolharzhartschäumen mit verbes- 5 Härter und dem Treibmittel vor der Verschäumung serter Abriebfestigkeit, dadurch gekenn- eine wässerige Dispersion eines Copolymerisate aus zeichnet, daß dem Gemisch aus der Phenol- Fumarsäurediestern, Vinylaromaten und gegebenen-Formaldehyd-Harzlösung, dem Härter und dem falls polymerisierbaren Olefinen zumischt und anTreibmittel vor der Verschäumung eine wäßrige schließend verschäumt.

Dispersion eines Copolymerisate aus Fumarsäure- io Man gibt 5 bis 30%, vorzugsweise 10 bis 20%, diestern, Vinylaromaten und gegebenenfalls poly- bezogen auf den Feststoff gehalt der Phenolharzmerisierbaren Olefinen in Mengen von 5 bis 30%, lösung, an Dispersionsfeststoff zu. Die Fumarsäurebezogen auf den Feststoffgehalt der Phenolharz- diester-Copolymerisat-Dispersion, die eingesetzt wird, lösung, zugesetzt: und anschließend verschäumt ist vorzugsweise eine nach der deutschen Patentwird. 15 schrift 1 949 497 hergestellte. Danach wird ein Mono-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- merengemisch nachstehender Zusammensetzung cozeichnet, daß die Fumarsäurediester-Copolymeri- polymerisiert:

sat-Dispersion, die eingesetzt wird in bekannter _{a) 50 bis 90} Gewichtsteile Fumarsäureester von

Weise nach der DT^PS₁1949 497 durch Copoly- tertiären und/oder sekundären aliphatischen

merisieren eines Gemisches von *o _Alkohoi_{en mit} 3 bis 6 C-Atomen,

a) 50 bis 90 Gewichtsteilen Fumarsäurediester _{b) 0 oder} ₁ _{bis 10 Ge}wichtsteile eines Olefins mit von tertiären und/oder sekundären alipha- 2 bis 8 C-Atomen

tischen Alkoholen mit 3 bis 6 C-Atomen, '

UN α λ ι u- in/- ■ ui ι ·ι · ™ c c) 3 bis 25 Gewichtsteile einer Vinylverbindung,

b) 0 oder 1 bis 10 Gewichtsteilen eines Olefins as

mit 2 bis 8 C-Atomen, d) 5 bis 20 Gewichtsteile Fumarsäurediester eines

.„,.„,_ . . ' . _Tr. , ,. , primären aliphatischen Alkohols mit 4 bis

c) 3 bis 25 Gewichtsteilen einer Vmylverbmdung g C-Atomen
und

,, . _u. _ΛΛ _ . . _t . .. _ _ ,. „ Die erfindungsgemäßen mittel- bis grobporigen

d) 5 bis 20 Gewichtsteden Fumarsäurediester _3o p_henolharzhartschäume weisen nicht nur eine wesenteines primären aliphatischen Alkohols mit _{Uch verbesserte} Abriebfestigkeit, sondern darüber 4 bis 8 C-Atomen _{hinaus auch noch eine ernöhte} Haftfestigkeit, vor

hergestellt worden ist. allem auf Beton, und eine größere Flammfestigkeit

■ ' '· auf.

■■-■■■■·■-:-■■ 35 Als Phenolharzlösung wird eine alkalisch-konden-

sierte wässerige Phenol-Formaldehyd-Harzlösung mit

einem Phenol-Formaldehyd-Molverhältnis von 1:1,1 bis 3 und einer Viskosität von 1000 bis 6000 cP, vor-

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zugsweise 1500 bis 4000 cP, bei einem Feststoffgehalt

zur Herstellung von mittel- bis grobporigen Phenol- 40 von 70 bis 80%, vorzugsweise 72 bis 74%, eingesetzt,

harzhartschäumen mit verbesserter Abriebfestigkeit. Als Härter können alle bekannten Härter einge-

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Phenol- setzt werden. Besonders bewährt haben sich aber

harzhartschaum zur Verbesserung seiner Eigenschaf- Phenolsulfonsäure, Paratoluolsulfonsäure und eine

ten der Phenolharzlösung vor der Verschäumung l:l-Mischung aus HCl und Äthylenglykol (HCl-

Kunststoff-Lösungen oder Dispersionen zuzusetzen. 45 Härter).

So wird in der deutschen Offenlegungsschrift 1769927 Als Treibmittel kommen die üblichen Treibmittel,

bei der Herstellung von feinporigem Phenolharz- vor allem Pentan, Trichlorfluormethan, Isopropyl-

schaum der Zusatz von Polyacrylsäureester, Poly- chlorid, Methylenchlorid und deren Gemische, in

methacrylsäureester, Polyvinylacetat, Polyvinylpro- Frage.

pionat, Polyvinylchlorid und- Epoxidharz, gelöst oder "5o Bei der Durchführung des: Verfahrens nach der dispergiert; vorgeschlagen, wodurch insbesondere die Erfindung werden die Phenol-Formaldehyd-Harzstatische Belastbarkeit verbessert werden soll. In der lösung, das Treibmittel, die wässerige Copolymerisat-DT-OS 1 694 570 wird der Zusatz von in Styrol dispersion und der Härter unter Rühren vermischt gelösten Polyestern zur Erhöhung der Druckfestig- und dann bei Raumtemperatur ausgeschäumt. Das keit empfohlen. Erwähnt sei noch die DT-OS 55 Ausschäumen kann in einer kontinuierlich arbeiten-1 569 492, wonach der Zusatz von Siloxan-Oxyalky- den Anlage oder in einer Form, vorzugsweise einer len- Mischpolymerisaten, in Resorcin gelöst, als üblichen Kastenform, vorgenommen werden.
Schaumstabilisator wirkt. Aber in keiner Druck- Zur Charakterisierung von fein-, mittel- und grobschrift wird ein Hinweis für die Verbesserung der porigen Schäumen seien folgende Werte der mittleren Abriebfestigkeit der hergestellten Phenolharzschäume 60 Porendurchmesser angeführt:
gegeben, obwohl Phenolharzhartschäume, vor allem Feinporig bis 1 mm

als mittel- bis grobporige Schäume, eine geringe Ab- Mittelporig YYYYY 1 bis2mm

nebfestigkeit aufweisen. Grobporig YYYY über 2mm

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, ein Verfahren zur Herstellung von mittel- bis 65 Die Porengröße wird durch die Menge an Copolygrobporigen Phenolharzhartschäumen mit verbes- merisat, Härter und Treibmittel sowie von der Art serter Abriebfestigkeit zu schaffen. des Treibmittels bestimmt.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Die erfindungsgemäß hergestellten Phenolharzhart-