DE2818287A1 - Verfahren zur herstellung von phenol- formaldehyd-schaeumen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von phenol- formaldehyd-schaeumen

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DE2818287A1 DE19782818287 DE2818287A DE2818287A1 DE 2818287 A1 DE2818287 A1 DE 2818287A1 DE 19782818287 DE19782818287 DE 19782818287 DE 2818287 A DE2818287 A DE 2818287A DE 2818287 A1 DE2818287 A1 DE 2818287A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Schäuuien sowie die damit erhältlichen Produkte.
In einer früheren Patentanmeldung ( FR-OS 75 35 06 4 ) ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Schäuraen beschrieben, bei dem in einem sogenannten Mischkopf bei einer Temperatur zwischen etwa 15 und etwa 65 0O folgende Komponenten miteinander gemischt werden:
- eine homogene Resol-Phase mit einer Viskosität bei 20 0C von 200 bis 250 Poise
- eine wasserfreie Novolak-Phase, die eine echte Lösung bildet und ilethylenchlorid als Treibmittel ( Porogen)„ eine Phenolsulfonsäure als Katalysator
sowie ein Novolakharz enthält.
Es wurde nun festgestellt, daß es zur Erzielung von über ihr Volumen sehr homogenen Phenol-Formaldehyd-Schäumen unter Verwendung einer Verfahrensweise wie oben beschrieben sehr wünschenswert ist, eine homogene Resol-Phase mit deutlich geringerer Viskosität einzusetzen; im Gegensatz dazu wurde ferner in sehr überraschender Weise festgestellt, daß die Viskosität der Novolak-Phase auf die "Homogenität" der erhaltenen Schäume einen nur relativ geringen Einfluß ausübt.
Erfindungegemäß wird daher eine homogene Resol-Phaee mit einer Viskosität zwischen etwa 8 und etwa 60 Poise (gemes~ Ben bei 20 0C) verwendet, die einen ÜErockenextraktgehalt zwischen 70 und 95 Gew.% aufweist, wobei das in dieser Phase enthaltene Resol durch Polykondensation eines Phenol-Formaldehyd-Gemischs im Molverhältnis 1/1,5 bis 1/9 mit einem basischen Katalysator erhalten ist.
Resole werden bekanntlich, durch. Mischen von Phenol und einer wäserigen Formaldehydlösung in einem Reaktor in der Weise erhalten, daß geeignete Mengenverhältnisse Phenol und Formaldehyd eingestellt werden; das Gemisch wird anschließend bis zum Siedepunkt erhitzt, worauf allmählich der basische Katalysator, beispielsweise Natriumhydroxid, eingeführt wird; das Erhitzen zum Sieden wird anschließend noch eine gewisse Zeit fortgesetzt, worauf das Gemisch, nach dem Abkühlen mit einer Säure wie beispielsweise Essigsäure neutralisiert wird. Nach dieser bekannten Verfahrensweise kann die Viskosität (wobei hierunter hier und im folgenden stets die Brookfield-Viskosität verstanden
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1st) der Easol-Phase entweder durch entsprechende Einstellung der Dauer der Kondensationsreaktion oder durch geeignete Wahl des Molverhältnisses von formaldehyd und Phenol oder auch durch entsprechende Modifizierung des Wassergehalts der Phenol-Phase eingestellt werden; ferner kann ihr iiiersu auch etwas Methanol zugesetzt werden.
Der Srockenextrskt der Eesol-Phase wird durch 3 & langes Trocknen von 4 g dieser Phase nach Einwiegen in ein wagesehälchen ΪΏ- einem Umluft-Brockensehrank bei 140 0C erhalten« Das "Verhältnis der in G-ramis ausgedrückten Henge des isa IsJagegläschen verbleibenden Produkts zu der ursprünglich eingewogenen Menge von A- g stellt den Trockenexfcrakt gehalt dar, der in % des eingesetzten Produkts ausgedrückt wird.
Diese Eesol-Phase kson ferner ein grenzflächenaktives Mittel entlialtens das die Gleichmäßigkeit des erhaltenen Schaums beeinflußt. Vorzugsweise wird hierzu Oemulsol B in einer Menge von 2 Gewichtsteilen auf 98 Gewichtsteile der eingesetzten Eesol-Phas© verwendet. Die Eesol-Phase kann ferner auch erforderlichenfalls eine kleine Menge von bis zn 10 Gewffl% Methanol enthalten, das srar Verbesserung der Lagerfähigkeit der Resol-Phase dient. Dieser Zusatz führt in interessanter Weise zn einer Yiskositätsverringerung der Eesol-Phase. So wird beispielsweise die Viskosität eines Resole von 30 Poise bei 20 0C nach Zusatz von 6 Teilen Methanol auf 94- Teile Besol auf 8 Poise abgesenkt.
Ferner ist festzustellen, daß die verwendeten Eesole einen hohen Gehalt an Formaldehyd aufweisen, da sie ausgehend von 1,9 bis 3 Mol Formaldehyd pro Mol Phenol erhalten sind; dies gilt insbesondere für die höchsten
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Formaldehyd/Phenol-Verhältnisse, beispielsweise zwischen 2,5 unä 3, bei denen sich das Vorliegen eines Formaldehyd-Überschusses in einem zu Reizerscheinungen führenden Geruch äußert; in diesem Fall kann es wünschenswert sein, den Formaldehyd-Überschuß dadurch zu blockieren, daß man der Resolphase etwa Harnstoff, Ammoniak, Natriumsulfit oder ein Oxidationsmittel zusetzt.
Erfindungsgemäß wird eine homogene und wasserfreie Novolak-Phase verwendet, deren Viskosität innerhalb eines weiten Bereichs variieren kann und beispielsweise zwischen etwa 5 und etwa 300 Poise (gemessen bei 20 0C) liegen kann und die folgende Bestandteile aufweist:
- 10 bis 30 Gew.% eines Treibmittels und
- 70 bis 90 Gew.% eines Gemische, das folgende Bestandteile enthält:
ein echtes Novolakharz, das durch Polykondensation eines Phenol-Formaldehyd-Gemischs im Molverhältnis 2/1 bis 6/1 mit einem sauren Katalysator erhalten ist,
gegebenenfalls freies Phenol in einer Menge von höchstens 30 Gew.% bezogen auf das Gewicht der Νονοί ak-Phase
sowie
Phenolsulfonsäure als Katalysator in einer Menge, daß der Säuregehalt in der Novolak-Phase zwischen und 10 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs aus der Resol-Phase und der Novolak-Phase liegt.
Die relativen Gewichtsverhältnisse der eingesetzten Resol-Phase und der verwendeten Novolak-Phase beim Mischen sind ferner so, daß die Resol-Phase 45 bis 75 Gew.% des Gewichts des Endgemischs darstellt.
Novolakharze werden bekanntlich allgemein durch Mischen entsprechend geeigneter Mengen Phenol und einer wässrigen Formaldehydlösung in einem Eeaktor erhalten; das Gemisch wird anschließend bis zum Siedepunkt erhitzt, worauf ihm eine geeignete Menge eines sauren Katalysator wie beispielsweise Schwefelsäure zugesetzt wird; das Erhitzen zum Sieden wird danach eine bestimmte Zeit aufrechterhalten, worauf das Gemisch abgekühlt und das darin enthaltene Wasser beispielsweise durch Azeotropdestillation mit Hilfe des im Gemisch vorliegenden überschüssigen Phenols entfernt wird. Das so erhaltene eigentliche wasserfreie Novolakharz (im folgenden kurz als 'reines Novolakharz' bezeichnet)
wird durch Zusatz folgender Substanzen in die erfindungsgemäß eingesetzte Novolak-Phase umgewandelt:
- Phenolsulfonsäure als Katalysator zur eventuellen
Schaumerzeugung,
- Phenol zur Verdünnung der Novolak-Phase und
- ein Treibmittel.
Wenn beim Mischen der Resol- und der Novolak-Phase etwa gleiche Mengen (beispielsweise 45 bis 55 Gew.%) beider Phasen eingesetzt werden, enthält die Novolak-Phase vorzugsweise :
- 60 bis 70 Gew.% des eigentlichen Novolakbarzes,
- 10 bis 15 Gew.% Phenolsulf onsäure
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und -16 bis 23 Gew.% eines !Treibmittels.
Wenn beim Hischen der Resol- mit der HOvolak-Phase etwa verschiedene Mengen beider Phasen eingesetzt werden, beispielsweise 65 bis 75 Gew.% Resol-Phase auf 35 bis 25 Gew.% Novolak-Phase, enthält die ifovolak-Phase vorzugsweise:
- 50 bis 60 Gew.% eines "Novolakharzes" aus einem Gemisch von
40 bis 90 Gew.% eines durch Polykondensation eines Phenol-Formaldehyd-Gemischs in einem Molverhältnis zwischen 2/1 und 6/1 und 60 bie 10 Gew.% Phenol mit einem sauren Katalysator erhaltenen reinen Novolakharzes,
- 20 bis 30 Gew.% Phenolsulfonsäure und
- 16 bis 23 Gew.% eines Treibmittels.
In allen Fällen kann das Treibmittel Methylenchlorid, Chloroform, Trichloräthylen oder 1.1,1-Trichloräthan sein; in gleicher Weise können jedoch auch Gemische dieser chlorierten Verbindungen untereinander oder Gemische von mindestens einer dieser Verbindungen mit Äthanol Verwendung finden. Vorzugsweise werden Gemische von Trichlor- -äthan und Äthanol eingesetzt, wobei hierunter insbesondere ein Gemisch mit 40 Gewichteteilen Äthanol und 60 Gewichtsteilen Triehloräthan eingesetzt wird. Hierzu ist festzustellen, daß derartige Gemische gegenüber der alleinigen Verwendung von Trichloräthan zu einer Novolak-Phase
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geringerer Viskosität führen, während die alleinige Verwendung von Äthanol keinen geeigneten Schaum zu erzielen erlaubt.
Eine der beiden erfindungsgemäß eingesetzten Phasen kann ein grenzflächenaktives Mittel enthalten, da», wie aus der Herstellung von Phenol-iOrmaldehyd-Schäumen bekannt ist, die Gleichmäßigkeit der gebildeten Schaumzellen beeinflußt.
Der Schaum wird dadurch hergestellt, daß die beiden oben definierten Phasen miteinander vermischt werden und das so erhaltene Gemisch auf eine Oberfläche oder in einen Behältergebracht wird, wo sich der Schaum aus dem Gemisch von sich aus -und spontan bildet. Die relativen Mengen der beiden Phasen sind etwa gleich; dies bedeutet beispielsweise, daß jede Phase etwa 45 bis 55 Gew.% des Gemische darstellen kann.
Die Temperatur, bei der die beiden Phasen miteinander gemischt werden, beeinflußt die Eigenschaften des Endprodukts; so wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß die Temperatur zwischen 15 "und 65 0C liegen muß. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, daß sich die beiden Phasen beim Mischen auf derselben Temperatur befinden; im Gegensatz dazu wurde festgestellt, daß es in zahlreichen Fällen günstig ist, wenn die Temperatur der Hovolak-Phase, also der Phase, die den Katalysator enthält, einige Grad über der Temperatur der Resol-Phase liegt.
Die Verweilzeit des Gemische (im Mischkopf) kann zwischen etwa 5 s bis etwa 1,5 min variieren; sie hängt dabei
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ersiehtliclierweise von der Art der eingesetzten Reaktanten und der Mischtemperatur des Systems ab. Die Verweilzeit des Gemische im "Mischkopf" muß dabei in der Weise eingestellt oder geregelt werden, daß die Expansion des Schaums entweder beim Austritt des Gemische aus dem Mischkopf oder kurze Zeit danach erfolgt.
Einen wichtigen Aspekt der Erfindung stellt ferner die Feststellung dar, daß durch entsprechende Einstellung der relativen Mengen von Resol-Phase und Novolak-Phase beim Mischen unter Gleichhaltung aller übrigen Parameter eine gewisse Eontrolle und Einstellung der Eigenschaften des erhaltenen Schaums, insbesondere seiner Dichte, möglich ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, deren Angaben nicht einschränkend sind.
Beispiel 1 Herstellung des Resols und der Resol-Phase
In einem mit Rührvorrichtung, Heizung und Kühleinrichtung ausgerüsteten Reaktor werden Phenol und !formaldehyd vorgelegt . Nach dem Erwärmen des Gemische auf 50 0C wird bei dieser Temperatur Natriumhydroxid in Form einer MS %igen Lauge eingebracht. Aufgrund des exothermen Charakters der Reaktion steigt die Temperatur bis zum Siedepunkt, der in etwa 30 min erreicht wird. Anschließend wird eine
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bestimmte Zeit bei dieser Temperatur reagieren gelassen, worauf durch Abdestillieren von Wasser im Vakuum auf 50 0O abgekühlt wird; danach wird mit 50 %iger Essigsäure auf etwa pH 7 neutralisiert; im Anschluß daran wird die zur Erzielung einer homogenen Resol-Phase mit der gewünschten Viskosität erforderliche Wassermenge abdestilliert. Auf diese Weise wurden die in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Resol-Phasen erhalten.
Das erhaltene Harz enthält kein freies Phenol mehr; seine Reaktivität (°C/min) wird durch Verdünnen von 100 g Harz mit 10 g Äthanol bei 20 0C unter Zusatz von 10 ml 50 %iger H2SO4 nach 1 min Hischen und Einbringen des Ganzen in einen adiabatischen Behälter bestimmt, wobei die Temperaturänderung in Abhängigkeit von der Zeit aufgenommen wird.
Die Phase R10 enthält 6 Gew.% Methanol, die nach Beendigung der Kondensationsreaktion zugegeben wurden.
Allgemein wurde festgestellt, daß die formaldehydreichsten Resol-Phasen (Verhältnis Formaldehyd/Phenol 2,2 bis 3) erfindungsgemäß das größte Interesse genießen, obgleich bei einigen dieser Phasen eine gewisse Menge Formaldehyd bei der Schaumerzeugung freigesetzt wird.
Die in den folgenden Beispielen verwendete Resol-Phase ist durch Zusatz von 2 Gew.% eines grenzflächenaktiven Mittels (Cemulsol B) zu den beschriebenen Resolen erhältlich.
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Beispiel 2 Herstellung eines Novolakharzes
In einem mit einer Temperaturrege!einrichtung, einer Druckregeleinrichtung sowie mechanischem Rührer, Destillationskolonne, einer Trennvorrichtung und einem Rückflußkühler ausgerüsteten 6-1-Reaktor werden 4700 g (50 Mol) Phenol bei 50 0C, 25,2 g Oxalsäuredihydrat und 612 g (10 Mol) 49 %iger Formaldehyd vorgelegt. Die Temperatur wird danach linear von 50 auf 114 °0 gesteigert (Rückfluß in etwa 30 min).
Nach einer Heizzeit von etwa 20 min wird das Wasser unter Atmosphärendruck durch Entwässerung bei einer Temperatur unterhalb 180 0C abgetrennt. Danach wird der ITovolak zur Entfernung des darin enthaltenen überschüssigen freien Phenols im Vakuum erhitzt; diese destillative Abtrennung des Phenols ist jeweils nicht vollständig (man arbeitet beispielsweise mit Wasserstrahlpumpenvakuura), wobei zumeist 1,5 bis 5 % freies Phenol im Harz verbleiben; dieser Gehalt ist allerdings ohne Bedeutung, da das freie Phenol einerseits leicht "dosiert" werden kann und das Phenol selbst andererseits erfindungsgemäß eine Verbindung darstellt, die zur Einstellung der Viskosität der Hovolak-Phase dienen kann, wobei in dieser Weise zur Erzielung einer Menge an freiem Phenol von bis zu 30 Gew.%, bezogen auf das ffovolakgewicht, freies Phenol zugesetzt werden kann.
In der angegebenen Weise wurden die Ausgangs-ITovolake N 1, ΪΓ 2 und Ή 3 erhalten, deren Eigenschaften in der
nachfolgenden Tabelle II angeführt sind.
Die Hovolak-Phasen wurden wie folgt hergestellt:
- ein Hbvolakharz wie oben beschrieben wird zunächst auf etwa 50 0C erhitzt, um das Material flüssig zu machen, und anschließend in einen mit Rührer, !Temperatur-Meßeinrichtung und Kühler versehenen Behälter eingebracht ;
- anschließend wird die gewünschte Menge des sauren Katalysators (der eine Sulfonsäure mit aromatischem Kern darstellt) zugesetzt, wobei der Katalysator gegebenenfalls wieder erwärmt wurde;
darauffolgend
- wird, während sich, das Gemisch auf etwa
50 0G befindet, das erfindungsgemäß eingesetzte treibmittel oder Treibmittelgemisch zugesetzt, wobei die Temperatur aufrechterhalten oder allmählich abgesengt wird; das Gemisch wird danach einige Minuten gerührt.
Auf diese Weise wurden die in der folgenden Tabelle III aufgeführten STovolak-Phasen erhalten.
Beispiel 5
Herstellung eines weiteren reinen Hovolakharzes sowie verschiedener Novolak-Phasen
In einem mit einer Temperaturregeleinrichtung, einer Druckregeleinrichtung und mechanischem Rührer, einer
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Destillationskolonne, einer Trennvorrichtung und einem
Hückflußkühler ausgerüsteten 6-1-Reaktor werden 4-700 g
(50 Mol) Phenol bei 50 0C und 918 g (15 Mol) 49 %iger
Formaldehyd vorgelegt. Zu diesem Gemisch werden nach Erhitzen auf 60 0C 25,2 g Oxal säure dihydr at zugegeben. Die Temperatur wird anschließend in etwa 30 min linear von auf 114- 0C (Rückfluß) gesteigert.
Hach einer Erhitzungszeit von etwa 20 min wird das Wasser unter Atmosphärendruck bei einer Temperatur unter 180 0C fortschreitend entfernt. Der Novolak wird danach zur Abtrennung des darin enthaltenen überschüssigen Phenols im Vakuum erhitzt; auf diese Weise kann der in der Hovolak-Phase vorliegende Phenolgehalt genau kontrolliert und eingestellt werden.
In der angegebenen Weise kann ein reines Novolakharz mit folgenden Eigenschaften erhalten werden:
Phenolgehalt : etwa 2 %,
mittleres Molekulargewicht: 265.
Diesem reinen Novolakharz wurden zur Erzielung von Novolakharzen mit verschiedenen Viskositäten steigende Mengen an Phenol zugesetzt, wobei Phenol hier gewissermaßen als einfachster Grundkörper der reinen Novolakharze angesehen wurde.
Danach wurden beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Novolak-Phasen durch folgende Zusätze in den nachstehend angegebenen Mengen hergestellt:
28182Θ7
Phenolsulf onsäure 27,3 Teile
Treibmittel (Gemisch aus 60 %
Trichloräthan und 40 % Äthanol) 19,1 Teile;
der Rest der Phase (entsprechend 53,6 Teilen) des Novolakharzes, d. h. eines der Gemische aus reinem Uovolak und Phenol, ist dabei wie in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Viskosität der Novolak-Phase
Versuch % reines Novo-
lakharz in der
ffovolak-Phase		 % Phenol in
der Novolak-
Phase		 Brookfield-
Viskosität
(Poise,bei 20 0C)
A 48,6 5 290
B 43,6 10 85
C 38,6 15 25
D 33,6 20 15
E 28,6 25 9,2
F 23,6 30 4,8
Beispiel 4
Herstellung von Schäumen unter Verwendung der Resol- und Uovolak-Phasen in etwa gleichen Mengen
Die stabilen Lösungen (Resol-Phase sowie Novolak-Phase) werden in einen Mischkopf eingepumpt. Das Gewichts-
8G98U/Ö9T0
•verhältnis der beiden Lösungen beträgt etwa 50:50· Das Mischen erfolgt bei Raumtemperatur oder einer leicht darüber liegenden Temperatur; die Verweilzeit in der Mischvorrichtung liegt dabei unter 60 s. Das Gemisch wird anschließend in einen Behälter eingespritzt, in dem es sich zu expandieren beginnt. Auf diese Weise werden Schäume mit guter Struktur, d. h. regelmäßigem Zellenaufbau und Zellen im Größenbereich von etwa 0,1 bis etwa 1 mm, erzielt·
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV aufgeführt.
Beispiel 5
In diesem Beispiel sowie in den folgenden wurden Schäume durch Mischen unterschiedlicher Mengen von Resol- und Novolak-Phasen unter Verwendung von 70 Gew.% Resol-Phase auf 30 Gew.% ETovolak-Phase hergestellt.
In einem Mischer werden 70 Gew.% der wie in Beispiel 1 erhaltenen Resol-Phase mit 30 Gew.% einer der nach Beispiel 3 erhaltenen Novolak-Phasen (A, B, C, D, E und F) bei einer Verweilzeit im Mischer von 30 s gemischt. Die beiden Phasen befinden sich anfänglich auf einer Temperatur von 23 °0.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen V bis VIII aufgeführt, in denen die Expansionseigenschaften sowie die Eigenschaften der erhaltenen Schäume angegeben sind.
In Tabelle V sind die mit der Resol-Phase R,- erhaltenen
Ergebnisse, in Tabelle VI die mit der Resol-Phase R* erhaltenen Ergebnisse, in Tabelle VII die mit den Resol-Phasen R/| und R2 erzielten Ergebnisse sowie in der Tabelle VIII die mit den eine geringe Menge Harnstoff enthaltenden Resol-Phasen R2 und Rz erhaltenen Ergebnisse aufgeführt.
In allen Fällen besaßen die erhaltenen Schäume einen regelmäßigen Zellenaufbau und zeigten keine Schrumpfung.
Beispiel 6
Es wurde wie in Beispiel 5 verfahren, wobei jedoch anstelle der Resol-Phase Rc die Resol-Phase Rq eingesetzt wurde, Nach der Reaktion dieser Resol-Phase Rq mit der Novolak-Phase D besaß der erhaltene Schaum im Eernbereich eine Dichte von 70 kg/m*.
Beispiel 7
Es wurde wie in Beispiel 5 verfahren, wobei jedoch anstelle der Resol-Phase Rc. die Resol-Phase R^0 eingesetzt wurde. Hach der Umsetzung dieser Resol-Phase R/jq mit der Novolak-Phase D besaß der erhaltene Schaum eine mittlere Dichte von 50 kg/m* und eine Dichte im Kernbereich von 21 kg/m5.
Tabelle I
ο ω
α»
Resol Molver
hältnis
Phenol/
Formaldehyd/
NaOH		 Srhitzungs-
lauer
(min)		 Trocken«
extrakt
O) 		Erhaltene Resole Reaktivität
(°C/min)
Rl 1/1,6/0,05 5 80 Viskosität
bei 20 0C
(Poise)		 98°C/14 min
R2 1/1,6/0,05 10 78,5 52 67°C/40 min
R3 1/1,9/0,05 10 75,8 56 65°C/40 min
R4 1/1,9/0,05 20 75,8 56 54°C/70 min*
R5 1/2,2/0,05 10 79,5 56 65°C/35 min
R6 1/2,5/0,05 15 78,3 58 44°C/65 min*
R7 1/2,5/0,05 10 79 57 58°C/35 min*
R8 1/3/0,05 5 80 60 . 36°C/5O min*
R9 1/1,5/0,025 20 75 60 100°C/10 min
R1O 1/1,5/0,025 30 72,9 30 116°C/5 min
8
*Die Reaktivitätsmeesungen wurden in den mit Stern bezeichneten Fällen mit
10 %iger HgSO^, vorgenommen.
W CQ CD
Tabelle II
ta ο co
Νονοίak Molverhältnis
Phenol/Formaldehyd/
Oxalsäure		 Zahlenmittel des
Molekulargewichts		 I
Phenolrückstand (%)
N 1
N 2
N 3		 1/0,4/0,004 (P/F = 2,5)
1/0,3/0,004 (P/F = 3,33)
1/0,2/0,004 (P/F = 5)		 300
260
235		 1,9 !
1,9 j
1,9 ι
Tabelle III
CU,
co co
Νονοίak-
Phasen		 Ausgangs-Novolake Nr. !enge davon Phenol Phenol-
sulfon-
Bäure
(%)		 CH2Cl2
(Treib
mittel)
(*)		 CHCl5 5,9 Viskosi-
tätftbei
20 0C
(Poise)
PN 1 N 3 69,26 reiner
Novolak		 5,1 13,46 17,3 13,6 3 60
PN 2 N 3 69,26 64,16 5,1 13,46* 17,3 17 3,49 56
64,16 17,21 3,25
PN 3 N 3 67,4 3,7 13,1 16,25 3,35 28
PN 4 N 3 68 63,7 7 12 13,95 C2H5OHW 28
PN 5 N 3 66,39 61 3,64 12,91 TCE** (%) 7,8 38
PN 6 N 3 67,4 62,75 3,7 13,1 11,7 9,75 45
PN 7 N 3 69,2 63,7 3,8 13,5 9,75 5,85 56
65,4 13,65 7,8
PN 8 N 3 67,4 11 13,1 11,7 7,8 29
PN 9 N 3 67,4 56,4 11 13,1 11,7 7,8 18
PN 1Ü N 3 67,4 56,4 11 13,1 11,7 7,8 35
PN 11 N 2 67,4 56,4 15,25 13,1 " 11,7 7,8 28
PN 12 N 1 67,4 52,15 18,5 13,1 11,7 28
PN 13 N 2 67,4 48,9 12 13,1 51
PN 14 N 1 67,4 55,4 20 13,1 18
PN 15 N 2 67,4 47,4 16 13,1 24
51,4
52
OD
GO K) QO
*in Form einer 83,4 %igen Lösung in Ithanol
**TCE B 1?1,1-Trichlorathan
Tabelle IV
JO O
Expandie-
riang Nr.		 Verwendete
Reeol-
Fhase		 Verwendete
tTovolak-
Phase		 Pempera-
bur des
Gemiechs
(δσ)		 Verweil
zeit (β)		 Maximale
Temperattir
beim Expan
dieren ( C)		 Mittlere
Dichte des
erhaltenen
Schaums (g/1)
E 1 R 7 C PN 1 20 20 93 21
E 2 R 6 C PN 1 22 20 94 27
E 4 R 7 C PN 2 23 20 95 27,2
E 5 R 7 C PN 7 22 20 95 34,3
E 6 R 7 C PN 3 22 20 98 37,5
E 7 R 7 C PN 6 22 20 97 34,3
E 3 R 7C PN 4 22 20 94 28
E 9 R 7 C PN 4 30 20 94 26,5
E 10 R 7 C PN 5 22 20 94 31,2
E 11 R 5 C PN 9 23 30 94 44
E 12 R 5 C PN 8 23 30 94 42,6
E 13 R 5 C PN 10 23 30 94 40,5
E 14 R 5 C PN 12 22 30 94 46
E 15 R 5 C PN 11 22 30 94 44
E 3 R 8 c PN 1 23 20 92 25
α.:
Eesol-
Fhase		 Novo-
lak-
Fhase		 Tabelle V Ende
der Ex
pansion
Xs) 		Erhitzen Eigenschaften des erhaltenen
Schaums		 Volumen
(ml)		 Dichte (kg/m5) im Kern
bereich		 ΓΟ
?5 A 60 60 624 mittlere 185 I
Il B Expandiereigenschaften 65 85 Gewicht
(ε) 		990 296 106
It C 55 80 185 1520 181 60
M D Beginn
der Ex
pansion
(s) 		60 85 180 1491 120 50
809 It E 55 70 90 182 1904 120 40
UQ ti F 55 65 90 180 2280 95 34
ö 45 181 79
-4, 45 181
55
50
Tabelle VI
Resol-
Phase		 Novo-
lak-
Phase		 Expandiereigenschaften Ende
der Ex
pansion
Ts) 		Erhitzen
(s)		 Eigenschaften des erhaltenen
Schaums		 Volumen
(ml)		 Dichte (kg/m3) im Kern
bereich
R3
Il
ir
Il
Il 		A
B
D
E
F		 Beginn
der Ex
pansion
Ts) 		100
105
90
105
105		 100
110
95
110
110		 Gewicht
(6)		 648
1092
1644
1804
2487		 mittlere 188
96
55
47
34
80
80
70
80
85		 181
178
180
178
182		 280
163
109
98
73
Tabelle VII
Novo-
lak-
Phase		 Expandiereigenschaften Ende
der Ex
pansion
Xs) 		Erhitzen
(s)		 Eigenschaften des erhaltenen
Schaums		 Volumen
(ml)		 Dichte (kg/m5) im Kern
bereich
Resol-
Phase		 A 110 120 2147 mittlere 40
Rl C Beginn
der Ex
pansion
Xe) 		105 115 Gewicht
(e) 		2713 79 28
Rl F 85 75 85 170 4154 62 19
Rl A 55 150 165 170 785 39 1^2
R2 C 55 150 180 165 1177 229 62
R2 F 125 150 180 180 2184 152 34
R2 130 180 83
120 181
Tabelle VIII
Resol-
Phase		 Novo-
lak-
Phase		 Expandiereigenschaften Ende
der Ex
pansion
fs) 		Erhitzen
(s)		 Eigenschaften des erhaltenen
Schaums		 Volumen
(ml)		 Dichte (kg/m5) im Kern
bereich
R2 (+ I7o HS®)
R2 (+ 1% HS)
R2 (+ 17. HS)
R3 (+ 27» HS)
R3 (+ 27. HS)
R3 (+ 27. HS)		 B
D
F
A
C
E		 Beginn
der Ex
pansion
(s)		 165
165
150
170
165
140		 190
185
170
200
185
160		 Gewicht
(e) 		1177
2076
2491
384
1709
2492		 mittlere 63
35
28
167
48
32
145
140
120
145
135
120		 181
180
180
180
180
179		 153
87
72
468
105
72
ro σ
HS = Harnstoff
OO
CD
OO
Die Erfindung betrifft zusammengefaßt ein Verfahren zur Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Schäumen durch Mischen einer Resol-Phase mit einer Viskosität von 8 bis 60 Poise und einer Novolak-Phase, die einen eigentlichen Novolak, ein Treibmittel, Phenolsulfonsäure sowie gegebenenfalls Phenol enthält, wobei die relativen Mengen der Resol-Phase und der Hovolak-Phase so gewählt sind, daß die Resol-Phase 45 bis 75 Gew.% des Gemische ausmacht.
809844/0970

Claims (6)

  1. Ansprüche
    (1.") Verfahr en zur Herstellung von Phenol-IOrmaldehyd-Schäumen durch Mischen einer Resol-Phase und einer Novolak-Phase in einem Mischer bei einer Verweilzeit des Produkts von etwa 5 his etwa 90 s und anschließendes Ausspritzen des erhaltenen Gemische aus dem Mi- N scher,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß eine homogene Resolfhase mit einer Viskosität bei 20 0C von 8 bis 60 Poise und einem Trockenextraktgehalt von 70 bis 95 Gew.% verwendet wird, wobei das darin enthaltene Resol durch Polykondensation von Phenol mit Formaldehyd in einem Molverhältnis von 1:1,5 "bis 1:3 mit einem basischen Katalysator erhalten ist,
    - daß eine homogene und wasserfreie NovolatePhase mit einer Viskosität bei 20 0C von etwa 5 bis etwa 300 Poise verwendet wird, die
    10 bis 35 Gew.% eines Treibmittels
    und
    70 bis 90 Gew.% eines Gemische aus
    - einem durch Polykondensation eines Phenol-Formaldehyd-Gemischs in einem Molverhältnis von 2:1 bis 6:1 mit einem sauren Katalysator erhaltenen reinen Novolakharz
    und
    - Phenolsulfonsäure in einer Menge von 5 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gemisch aus Resol- und ITo vo lak- Pha s e
    sowie gegebenenfalls
    96-(H 11149 cas 69 + 70)-SI-nu
    809844/0970
    ORIGINAL INSPECTED
    281828? -z-
    - freiem Phenol in einer Menge von höchstens 30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Novo-
    lak-Phase
    enthält,
    - und daß die Gewichtsmengen an Resol- und Novolak-Phase so gewählt werden, daß die Resol Baase 45 bis 75 Gew.% des Gemische ausmacht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Novolak-Phase
    16 bis 23 Gew.% Treibmittel,
    10 bis 15 Gew.% Phenolsulfonsäure und
    60 bis 70 Gew.% eines reinen Nbvolakharzes
    enthält
    und die Resol-Ihase im Gemisch in einer Menge von
    großenordnungsmäßig 50 Gew.% eingesetzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Novolak-Phase
    16 bis 23 Gew.% Treibmittel,
    20 bis 30 Gew.% Phenolsulfonsäure und
    50 bis 60 Gew.% eines Gemische mit 40 bis 90 Gew.% eines reinen Novolakharzes und 60 bis 10 Gew.% Phenol
    enthält
    und die Resol-Phase im Gemisch in einer Menge von 65 bis
    75 Gew.% eingesetzt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
    daß die verwendete EesolPhase etwa 0,5 Mol Harnstoff pro Mol darin enthaltenen freien Formaldehyde enthält,
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß als Treibmittel Methylenchlorid, Chloroform, 1,1.1- -Trichloräthan, Trichloräthylen und/oder Dichloräthan oder Gemische dieser Verbindungen verwendet werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
    daß als Treibmittel ein Gemisch aus 40 Gewichtsteilen Äthanol und 60 Gewichtsteilen Trichloräthan verwendet wird.
    0984
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