FI85029C - Foerfarande foer framstaellning av ett fenol-aldehydskum med slutna celler och med laogt k-vaerde. - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av ett fenol-aldehydskum med slutna celler och med laogt k-vaerde. Download PDFInfo
- Publication number
- FI85029C FI85029C FI870515A FI870515A FI85029C FI 85029 C FI85029 C FI 85029C FI 870515 A FI870515 A FI 870515A FI 870515 A FI870515 A FI 870515A FI 85029 C FI85029 C FI 85029C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- resin
- weight
- foam
- phenol
- process according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
- C08J9/143—Halogen containing compounds
- C08J9/147—Halogen containing compounds containing carbon and halogen atoms only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
- C08J2361/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08J2361/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Hydrogenated Pyridines (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
1 85029
Menetelmä umpisoluisen f enoli-aldehydivaahdon , jolla on alhainen K-arvo, valmistamiseksi Tämä keksintö koskee resolihartseista valmistettavia 5 fenolisia vaahtoja. Tarkemmin ilmaistuna tämä keksintö koskee umpisoluisia fenolisia vaahtoja, joita valmistetaan resolihartseista ja joiden K-arvo on alle 0,032 Sl-yksikköinä (0,22 englantilaisina yksikköinä).
Fenoli-aldehydivaahtoja on valmistettu monia 10 vuosia menetelmällä, joka käsittää happokatalysaattorin lisäyksen nestemäiseen fenoli-aldehydiresolihart-siin. Resolihartsin polymeroituminen alkaa erittäin nopeasti happokatalysaattorin lisäyksen jälkeen.
Koska reaktio on hyvin eksoterminen, reaktion 15 kehittämä lämpö nostaa nopeasti reaktioseoksen lämpötilaa. Reaktiolämpötilan jatkuva nousu kohottaa polymeroitumis-nopeutta progressiivisesti. Niinpä reaktio menee loppuun hyvin nopeasti. Itse asiassa, kun reaktio on kerran käynnistetty, katsotaan yleensä olevan lähes mahdotonta kont-20 rolloida sitä. Reaktioseoksen lämpötila kohoaa riittävästi, jotta se saa aikaan riittävän höyryn muodostumisen resoli-I hartsissa alunperin mukana olleesta vedestä ja reaktion aika-. . na muodostuneesta vedestä hartsin vaahtouttamiseksi. Reak- • tion myötä seuraava korkea reaktiolämpötila aiheuttaa alussa ---'25 nestemäisen resolihartsin kovettumisen kiinteään sulamattomaan tilaan, ennen kuin vaahto painuu kokoon. Tällä tavalla valmistetulla fenoli-aldehydivaahdolla on tavallisesti avo-solurakenne. Avosolurakenne ei tarjoa parhaita mahdollisia ominaisuuksia, mitä tulee lämmönjohtavuuteen ja kykyyn olla : :’:30 absorboimatta kosteutta. Lisäksi on havaittu, että avo-soluisella fenoli-aldehydivaahdolla on taipumus syttyä, so. jatkaa punaisena hehkumista ja kytemistä sen jälkeen, kun sitä on lämmitetty voimakkaasti ja lämmitys sitten poistettu. Yleensä avosoluisella vaahdolla on kuitenkin 35 erinomainen tulenkestävyys ja se kehittää korkeissa lämpötiloissa vain vähän savua.
2 85029
Edellä mainittujen vaikeuksien lisäksi on todettu, että useimmilla tunnetuilla solumateriaaleilla, jotka on valmistettu fenolisista polymeereistä, on alunperin epätyydyttävä lämmönjohtavuus. Toisilla tunnetuilla soluma-5 teriaaleilla, jotka on valmistettu fenolisista polymeereistä, ilmenee lämmönjohtavuuden epätoivottavaa lisääntymistä ajan myötä.
Niinpä tämän keksinnön tarkoituksena on tarjota menetelmä sellaisen umpisoluisen fenoli-aldehydivaahto-10 materiaalin valmistamiseksi, joka on suurin piirtein vapaa aikaisempien vaahtojen haittapuolista.
Tämän keksinnön toisena tarkoituksena on tarjota menetelmä sellaisen umpisoluisen fenoli-aldehydihartsi-vaahtomateriaalin valmistamiseksi, joka sisältää runsaasti 15 umpisoluja sen vaikuttamatta haitallisesti materiaalin murenevuuteen, puristuslujuuteen ja hyviin syttvmättömyys-ominaisuuksiin.
Keksinnön kohteena on menetelmä yleisesti ottaen umpisoluisen, alhaisen K-arvon omaavan vaahtomateriaalin 20 valmistamiseksi, joka vaahtomateriaali saadaan tuloksena prosessista, jossa fenoli-aldehydiresolihartsiin, huokoistus-aineeseen ja mahdollisesti pinta-aktiiviseen aineeseen sekoitetaan happokatalysaattoria, jolloin muodostuu seos, joka kaadetaan sitten muovausvälineeseen ja kovetetaan.
25 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että resolihartsista poistetaan vettä niin, että saavutetaan alle 7 paino-%:n vesipitoisuus, hartsin massasta laskettuna, sen jälkeen kun on lisätty viskositeettia muuntavaa aromaattista orgaanista liuotinta sellainen määrä, joka riit-- 30 tää ylläpitämään viskositeetin alle 100 Pa-s, ja resolihart-siin, josta on poistettu vettä, lisätään 10-20 paino-% hartsin massasta haarautumatonta dihydroksieetteripolygly-kolia, jonka molekyylipaino on yli 300.
3 85029
Keksinnön mukaisesti valmistetuissa koostumuksissa valdaai käyttää mitä tahansa lämmön vaikutuksesta kovettuvaa fenoli-aldehydihartsia, joka on veteen liukenemattomassa nestemäisessä tilassa. Sellaisia hartseja valmistetaan yleensä 5 kondensoimalla yksi molekyyliekvivalentti yksiarvoista fenolia, jossa ainakin yksi bentseeniytimen 2-, 4- ja 6-asemista on substituoimaton, 1-2,5, edullisesti 1,4-1,5, molekyyliekvivalentin kanssa aldehydiä ja jatkamalla konden-saatioreaktiota tuotteen muuttuessa veteen liukenemattomaksi 10 mutta pysyessä nestemäisenä. Menetelmät sellaisten nestemäisten fenoli-aldehydikondensaatiotuotteiden valmistamiseksi ovat alalla tunnettuja, eikä niitä ole tarpeen esittää yksityiskohtaisesti. Joka tapauksessa kondensaatioreaktio aloitetaan yleensä emäksisissä olosuhteissa, esimerkiksi 15 käyttäen 1-2 p-% natriumhydroksidia, kaliumhydroksidia, natriumkarbonaattia tai muita emäksisiä katalysaattoreita, ja toteutetaan noin 40-70 celsiusasteen (°C) lämpötilassa. Kondensaatioreaktion annetaan edetä siihen vaiheeseen saakka, jossa tuote on melko kevytjuoksuinen vesiliukoinen 20 neste. Neste tehdään sitten happamaksi vahvan mineraalihapon, kuten suola- tai rikkihapon, vesiliuosta lisäämällä. Sen jälkeen reaktiota jatketaan noin 40-70°C:n lämpötilassa, kunnes seos muuttuu melko viskoosiksi ja on veteen liukenematon. Reaktio pysäytetään sitten edullisesti ennen jähmet-25 tymispisteen saavuttamista. On olennaista, että fenoli- aldehydikondenaatioreaktion annetaan edetä siihen vaiheeseen saakka, jossa reaktiotuote on suurin piirtein veteen liukenematon, joskin mainittu tuote saattaa sisältää itsessään liuenneena 20-35 % vettä. Sen jälkeen kun fenoli-aldehydi-30 kondensaatioreaktion on annettu edetä hapon ollessa mukana siihen vaiheeseen saakka, jossa tuote on veteen liukenematon neste, seos neutraloidaan ammoniakin, natriumhydroksidin, kaliumhydroksidin, natriumkarbonaatin tai kaliumkarbonaatin vesiliuoksella ja pestään hyvin vedellä. Kondensaatiotuote ;35 pidättää tavallisesti itseensä 20-35 p-% liuennutta vettä.
4 85029
Useimmissa tapauksissa sellaisen fenoli-aldehydikondensaa-tiotuotteen viskositeetti on noin 0,3-0,4 pascalsekuntia (Pa*s eli englantilaisina yksikköinä non 300-400 cP) 25°C:ssa, mutta sen viskositeetti voi olla tätä alempi tai 5 korkeampi.
Seisottaessa vesikerros erottuu hartsista, ja se dekantoidaan pois. Hartsikerros pestään yhtä suurella tilavuusmäärällä vettä. Pesun jälkeen vesi dekantoidaan, ja hartsista poistetaan alipaineessa lisää vettä, kunnes 10 saavutetaan haluttu vesipitoisuus ja/tai viskositeettti.
Ennen alipaineessa suoritettavaa veden poistoa lisätään viskositeetin säätävä määrä jotakin liuotinta.
Tyypillisiä fenoleja, jotka ovat käyttökelpoisia tämän keksinnön tarkoituksiin soveltuvien resolihartsien 15 valmistuksessa, ovat fenolit, jotka vastaavat kaavaa:
OH
20 R· : jossa ainakin kaksi R':n esittämistä ryhmistä on vetyato- : - meja ja R:n esittämät ryhmät sekä mahdollinen jäljelle : : : jäävä R':n esittämä ryhmä ovat vetyatomeja tai ryhmiä, 25 jotka eivät ole esteenä fenolin kondensoitumiselle alde- hydin kanssa. Esimerkkejä sopivista ryhmistä ovat sellaiset substituentit kuin halogeeniatomi ja hydroksyyli-, alkyyli-ja aryyliryhmä. Esimerkkejä sopivista fenoleista ovat fenoli, kresolit (erityisesti m-kresoli), ksylenolit (erityisesti 30 3,5-ksylenoli) ja dihydroksibentseenit (erityisesti resorsinoli).
: : Tyypillisiä aldehydejä, joita voidaan käyttää tämän ·:*·: keksinnön tarkoituksiin soveltuvien resolihartsien valmis- . tuksessa, ovat formaldehydi (mukaan luettuina formalde- 35 hydin oligomeerit ja polymeerit, kuten trioksaani), s 85029 furfuraali, sokerit ja selluloosan hydrolyysituotteet. Sellaisia aldehydejä voidaan käyttää laimentamattomina tai sopiviin liuottimiin/ joita ovat vesi-alkoholiseokset (esimerkiksi veden ja metanolin, n-propanolin, isobutanolin 5 tai n-butanolin seos), liuotettuina.
Resolihartsin viskositeetin säätöön käytettävä liuotin valitaan sopivasti ryhmästä, jonka muodostavat fenoli, aniliini, resorsinoli, kresoli ja aminofenoli. Mielellään liuotin valitaan ryhmästä, jonka muodostavat fenoli ja 10 aniliini. Liuotinta on edullisesti mukana riittävä määrä resolihartsin viskositeetin säätämiseksi niin, että alipaineessa suoritettava veden poiston jälkeen resolihartsin viskositeetti on alle 3,5 Pa*s (3500 cP).
Resolihartsista poistetaan vettä alipaineessa siinä 15 määrin, että saavutetaan alle J paino-%:n vesitaso tai -pitoisuus hartsin massasta laskettuna. Mielellään resolihartsista poistetaan vettä, kumnes saavutetaan 3-6 p-%:n vesipitoisuus hartsin massasta laskettuna»
Liuotinmäärä, joka resolihartsiin lisätään viskosi-20 teetin säätämiseksi- on edullisesti 8-20 p-% hartsin massasta. Arvellaan, että ainakin osa liuottimesta pystyy reagoimaan resolihartsin kanssa vaahtoutuksen aikana tapahtuvien silloittumisreaktioiden aikana.
Polyglykolit, joiden arvellaan toimivan lämmön 25 vastaanottajina, tämän keksinnön tarkoituksiin valitaan sopivasti ryhmästä, jonka muodostavat haarautumattomat dihydroksieetteripolyglykolit, joiden mylekyylipaino on yli 300. Polyglykoli on edullisesti polyetyleeniglykoli tai polypropyleeniglykoli.
Katalysaattoreina käytettävät hapot ovat sellaisia 30 vahvoja epäorgaanisia happoja kuin rikkihappo, suolahappo, fosforihappo ja typpihappo, so. vahvoja mineraalihappoja : tai sellaisten happojen vesiliuoksia, esimerkkinä suola hapon väkevä vesiliuos, tai sellaisia vahvoja orgaanisia happoja kuin bentseenisulfonihappo, tolueenisulfonihappo, 35 fenolisulfonihappo, ksyleenisulfonihappo, beeta-naftaleeni-sulfonihappo ja alfa-naftaleenisulfonihappo. Voidaan myös 6 85029 käyttää kahden tai useamman sellaisen hapon seoksia. Edullisesti katalysaattorina käytettävä happo on bentseeni-sulfonihappomonohydraatti.
Esigeeliytetyn vaahdon stabiloimiseksi käytetään 5 usein pinta-aktiivista ainetta. Pinta-aktiivinen aine on edullisesti ioniton pinta-aktiivinen aine, kuten 2-4 hiiliatomia molekyylissään sisältävän alkyleenioksidin ja esimerkiksi alkyylifenolin, joka sisältää alkyyli-ryhmässään 8-12 hiiliatomia, rasvahapon, joka sisältää 10 12-20 hiiliatomia, tai alkyylisiloksaanin välinen reaktio ta! kodensaatiotuote. Eräitä sopivia pinta-aktiivisia aineita ovat (a) alkyylifenolien polyoksietyleenieetterit, joilla on yleiskaava; 20 jossa R on 8-12 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä ja m on kokonaisluku noin 8:sta 20:een (b) etoksyloitu risiiniöljy ja etoksyloity hydrattu risiiniöljy, so. mainittujen : risiiniöljyjen ja etyleenioksidin, jota käytetään 8-24 moolia moolia kohden mainittua risiiniöljyä, väliset konden-25 saatiotuotteet; (c) etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin kopolymeerit, jotka sisältävät 8-20 kappaletta kumpiakin mainittuja alkyleenioksidiryhmiä, sekä samankaltaiset alkyy-lisiloksaani-polyoksialkyleenisegmenttikopolymeerit kuin on esitetty US-patenttijulkaisussa 2 834 748. Lisäksi myös 30 fluoratut pinta-aktiiviset aineet, jotka sisältävät hydrofobisen alkyylifluorihiilivetyosan, ovat sopivia.
·’ Pinta-aktiivinen aine on edullisesti alkyyli- : siloksaani-alkyleenioksidisegmenttipolymeeri, joka vastaa - *- kaavaa: Λ.: 35 C2H5"Si fi“O“~(CnH2nO)30”C4H10i3 111 ^ch3^ 7 85029 jossa CnH2n° on oksietyleeni-oksipropyleenisekasegmentti, joka sisältää noin 17 oksietyleeniyksikköä ja noin 13 oksi-propyleeniyksikköä; tai alkyylisiloksaanialkyleenioksidi-kopolymeeri, joka vastaa kaavaa 5 CH3 <;H3 «^»jsiotsioi;--iv CH3 ^Η2 10 CH- f L· H0fCH2CH20>^--CH2 jossa x on kokonaisluku 15 tai 16, y on kokonaisluku 2 tai 3 ja z on kokonaisluku 10 tai 11; tai etoksyloitu risiini-15 öljy, so. risiiniöljyn ja etyleenioicsidin, jota käytetään noin 23 moolia moolia kohden mainittua risiiniöljyä, välinen kondensaatiotuote.
Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä ja menetelmän tuotteessa voidaan käyttää mitä tahansa sellaista huokois-20 tusainetta, jota käytetään karakteristisesti samankaltaisissa alan aikaisemmissa tuotteissa. Nämä huokoistusaineet ovat yleensä nesteitä, joiden kiehumispiste ilmakehän paineessa on -50-100°C, edullisesti 0-50°C. Edullisia nesteitä . . ovat hiilivedyt ja halogeenihiilivedyt. Esimerkkejä sopi- 25 vista huokoistusaineista ovat muiden muassa klooratut ja fluoratut hiilivedyt, kuten trikloorifluorietaani, trikloo-rifluorimetaani, CC12FC1CF2, CC^FCF^ dietyvlieetteri, isopropyylieetteri, n-pentaani, syklopentaani ja 2-metyyli-butaani. Edullisesti huokoistusaine on triklooritrifluori-30 etaani.
On alalla tunnettua, että K-arvo vaihtelee ajan funktiona ja että fluorihiilivetykaasujen diffuusio peittä-··_ mättömästä vaahdosta ja ilman sekoittuminen vaahtoon saavat aikaan K-arvon kohoamisen.
β 85029
Hitaasti K-arvoaan muuttava vaahto määritellään vaahdoksi, joka saavuttaa K-arvon 0,022-0,024 24°C:ssa 200-400 vuorokauden kuluttua ja jonka K-arvo pysyy sitten 0,029:n alapuolella 5-10 vuotta. Lopulta kaikki 5 fluorihiilivety diffundoituu vaahdosta jättäen jäljelle umpisoluisen materiaalin, joka sisältää soluissaan pelkästään ilmaa.
Pelkästään ilmaa sisältävän umpisoluisen vaahdon 3 K-arvo jää vaahdon, jonka tiheys on alueella 32-48 kg/m , 10 tapauksessa alueelle 0,032-0,037 W/m*K 24°C:ssa. Tämä vastaa suunnilleen arvoa 0,22-0,26 Btu/h-°F*ft^ paksuustuumaa kohden 24°C:ssa vaahdon, jonka tiheys on alueella 2-3 lb/ft^, tapauksessa. Siis, jos vaahdon K-arvo on suurempi kuin noin 0,032 W/m-K 24°C:ssa lyhyen ajanjakson (alle 25 vuorokauden) 15 jälkeen vaahdon, jonka tiheys on alueella 32-48 kg/m , ollessa kysymyksessä, suurin piirtein kaikki fluorihiilivety on diffundoitunut vaahdosta ja korvautunut ilmalla. Toisaalta, jos K-arvo pysyy 0,032 W/m*K:n alapuolella 24°C:ssa vähintään 100 vuorokautta vaahdon, jonka tiheys on 20 32-48 kg/m^, ollessa kysymyksessä, huomattava määrä fluori- hiilivetykaasua säilyy vaahdon umpinaisissa soluissa ilman mukaan sekoittumisesta huolimatta.
Tämän keksinnön mukaisesti tuotettujen umpisoluisten vaahtojen K-arvo on edullisesti alle 0,029 W/m*K 24°C:ssa 3 / ;25 vaahdon, jonka tiheys on alueella 32-48 kg/m , tapauksessa.
Mielellään tämän keksinnön mukaisesti tuotettujen vaahtojen K-arvo on 0,017-0,024 W/m*K 24°C;ssa vaahdon, jonka tiheys 3 on alueella 32-48 kg/m , tapauksessa.
On tunnettua, että tyypilliset resolihartsit sisältä-30 vät noin 10-15 p-% vettä ennen vaahtoutusta hartsin massasta laskettuna. On myös tunnettua, että lisää vettä syntyy sil-loittumisreaktiossa. Sen veden, joka ei muutu reaktiolämmön : : vaikutuksesta höyryksi, arvellaan erottuvan pienipisarai- ·*··; seksi faasiksi hapotuksessa ja kovetuksessa. On havaittu, .35 että kaikkialle rakenteeseen muodostuu reikiä näiden 9 85029 pisaroiden haihtuessa. Lisäksi arvellaan, että reaktio-lämmön vaikutuksesta kehittyvällä höyryllä on taipumusta aiheuttaa suurten solujen muodostumista. Suuren solukoon ja reikien muodostumisen yhdistelmän uskotaan johtavan 5 huokoiseen vaahtorakenteeseen, jonka muodostavat suureksi osaksi avoimet ja toisiinsa yhteydessä olevat solut, jotka mahdollistavat huokoistusaineen helpon diffundoitumisen rakenteesta. Niinpä tämä keksintö keskittyy umpisoluisen vaahdon valmistukseen.
10 Poistettaessa fenolisista resolihartseista yleensä kin ja tämän keksinnön mukaisista hartseista erityisesti vettä, kunnes vesipitoisuus laskee alle 10 p-%:iin hartsin massasta, hartsin viskositeetti kohoaa jyrkästi. Alennettaessa hartsin vesipitoisuutta edelleen alle 7 p-%:n 15 tasolle hartsin massasta laskettuna viskositeetin kohoaminen tulee vieläkin jyrkemmäksi. Tyypillisten hartsien viskositeetti ennen veden poistoa on suunnilleen 0,2-0,4 Pa*s:n luokkaa. Ympäristön olosuhteissa hartsin, jonka vesipitoisuus on alennettu alle 7 p-%:iin hartsin massasta, viskositeetti 20 on 100 Pa*s:n luokkaa tai suurempi. Hartsi, jonka viskositeetti on noin 100 Pa*s:n luokkaa, aiheuttaa monenlaisia käsittelyvaikeuksia. Sellaisen hartsin, jolla on sekä alhainen viskositeetti (3 Pa*s:n luokkaa) että alhainen vesipitoisuus (3-7 p-% hartsin massasta laskettuna), aikaan-25 saamiseksi hartsiin lisätään ennen veden poistoa viskositeetin säätävä määrä liuotinta.
Hartsin viskositeetin kohoamisen lisäksi veden poiston on havaittu aiheuttavan toisenkin huomattavan ongelman. Kyseinen ongelma keskittyy vaahdossa silloittumisen aikana 30 ilmeneviin kohoaviin lämpötiloihin. Veden arvellaan toimivan lämmön vastaanottajana vaahtoutuksen aikana, jolloin yleensä kuivien resolihartsien vaahtoutuksessa yleisesti havaittava räjähdysmäinen vaahtoutuminen estyy. Tämän keksinnön mukaan lisätään polyglykolia. Polyglykolin arvellaan toimivan 35 .lämmön vastaanottajana sikäli, että se estää liiallisen lämmönkehityksen silloittumisreaktion aikana.
10 85029
Tyypillinen resolityyppinen fenolinen hartsi sisältää noin 10-15 p-% vettä hartsin massasta laskettuna. Tämän keksinnön mukaan hartsiin lisätään ennen alipaineeessa vesipitoisuuden alentamiseksi 3-7 p-%:n tasolle hartsin 5 massasta laskettuna toteutettavaa vedenpoistomenettelyä viskositeetin säätävä määrä liuotinta. Tämän keksinnön tarkoituksiin soveltuvia liuottimia on esitetty edellä. Viskositeetin säätävä määrä liuotinta on edullisesti 10-20 p-% hartsin massasta lisättäessä liuotin hartsiin 10 ennen veden poistoa. Tyypillinen resolityyppinen fenolinen hartsi sisältää myös noin 3-10 p-% vapaata fenolia (annettaessa vapaan fenolin reagoida hartsin muodostamiseksi). Niinpä käytettäessä vapaata fenolia myös liuottimena mukana oleva vapaan fenolin kokonaismäärä on noin 13-30 p-% hartsin 15 massasta. Alan asiantuntijat tietävät, että poistettaessa hartsista vettä myös tietty määrä liuotinta poistuu hartsi-liuotinseoksesta. Sellaiset henkilöt tietävät myös yleensä pätevän, että kun täytyy poistaa suurempia määriä vettä, seurauksena on suurempien liuotinmäärienkin poistuminen.
20 Sen jälkeen kun veden poisto on lopetettu, tämän keksinnön mukaisten fenolisten hartsien sisältämä fenolin, kuten vapaan fenolin, ja edellä esitetyn kaltaisen liuottimen yhteismäärä on noin 10-20 p-% hartsin massasta.
Liuottimenlisäys- ja vedenpoistovaiheen päätyttyä 25 fenolisiin hartseihin, joista on poistettu vettä, sekoitetaan polyglykoli, pinta-aktiivinen aine ja huokoistus-aine reaktioseoksen muodostamiseksi. Vaahtoutuminen alkaa sen jälkeen, kun reaktioseokseen on lisätty happokataly-saattori. Ajat, lämpötilat ja muut reaktio-olosuhteet ovat 30 alalla tunnettuja, ja ne ovat käyttökelpoisia tämän keksin-. nön käytännön sovellutuksissa. Pelkästään valaisemis- eikä rajoitustarkoituksessa viitattakoon teoksiin Robert W. Lenz, "... Organic Chemistry of Synthetic High Polymers, luku 4 "Carbonyl Addition-Substitution Reactions", s. 113-138 ja • 35 140-142, jonka teoksen on julkaissut Interscience Publishers, 11 85029
Inc., New York, vuonna 1968; ja Polymer Processes, toimittajana Calvin E. Schildknecht, luku 8 "Condensations with Formaldehyde", jonka on kirjoittanut T. J. Suen, jonka teoksen on julkaissut Interscience Publishers, 5 Inc ., New York.
Solujen keskimääräinen läpimitta on edullisesti noin 0,1-5 mm normin American Society for Testing Materials (jäljempänä ASTM) D-2842 mukaisesti mitattuna. Tämän keksinnön mukaisesti voidaan valmistaa hienosoluisia vaahtoja, 10 joilla on sellainen solurakenne, jossa yleisesti ottaen kaikki solut ovat umpinaisia soluja. Huokoistusaine on jäänyt suljetuksi soluihin. Yksi tapa solujen huokoistusainesi-sällön ilmoittamiseksi on käyttää K-arvonmuutosarvoa. Fluorihiilivetykaasua sisältävän peittämättömän solumateriaa-15 Iin K-arvot ovat aluksi 0,014-0,029 W/m-K:n tienoilla 24°C:ssa. Tämä pieni K-arvo kasvaa kuukausien ja joskus päivien pituisen ajanjakson aikana. Muutos ilmoitetaan K-arvon muutoksena. K-arvo mitataan 24°C:n keskimääräisessä lämpötilassa. Arvo määritetään uudelleen erilaisin aikavälein 1000 vuoro-20 kauteen saakka. Materiaali, jolla K-arvo muuttuu nopeasti, saavuttaa vähintään 0,029 W/m*K:n K-arvon 25 vuorokauden kuluessa. Hitaasti K-arvoaan muuttava materiaali saattaa tarvita 200 vuorokaudesta yli kahteen vuoteen K-arvon 0,029 W/m*K saavuttamiseen. Materiaali, jolla on pienempi 25 K-arvo kuin 0,029 W/m*K, tarjoaa suuren lämmönkestävyyden.
On selvää, että mitä pitempään tämä arvo tai pienempi arvo säilytetään, sitä parempi on eristysteho.
Vaahtojen puhkipalamisajät määritetään edullisesti tässä selityksessä testausmenetelmät-osassa yksityiskohtai-30 sesti kuvattua puhkipalamistestiä käyttäen. Tämän keksinnön mukaisesti fenoli-formaldehydivaahtojen puhkipalamisajän on tarkoituksenmukaista olla yli 10 minuuttia, edullisesti yli 20 minuuttia ja mielellään yli 30 minuuttia. Testat-taessa vaahtonäytteitä kyseisen puhkipalamistestin mukaises-: 35 ti on havaittu, että vaahtonäytteet, joiden puhkipalamisa jät 12 85029 ovat hyviä (30 minuuttia ja enemmän), sisältävät johdonmukaisesti siinä kohdassa, jossa liekki koskettaa näytettä, kohonneen ja hiiltyneen osan. Sitä vastoin vaahtonäytteistä, joiden puhkipalamisajat ovat huonoja (10 minuuttia tai 5 vähemmän), kohonneen ja hiiltyneen osan on havaittu puuttuvan. Sen lisäksi näytteet, joiden puhkipalamisajat ovat heikkoja, näyttävät murtuvan ja vetäytyvän poispäin tulen-lähteestä mahdollistaen siten liekin läpitunkeutumisen.
On todettu, että vaihtelemalla polyglykolin ja 10 kokonaisfenolin määrää vaahtoutettavassa seoksessa suhteessa fenoli-aldehydihartsin massaan pystytään vaikuttamaan siitä valmistetun vaahdon puhkipalamisaikaan. On huomattava, että ilmaisu "kokonaisfenoli" tarkoittaa fenolin ja liuottimen yhteismäärää vaahtoutettavassa seoksessa sen jälkeen, 15 kun fenoli-aldehydihartsista on poistettu vettä. 15 p-%:n tasoa suurempi polyglykolimäärä yhdistettynä 14 p-%:n tasoa suurempaan kokonaisfenolimäärään, molemmat fenolialde-hydihartsin massasta laskettuna, tuottaa tämän keksinnön mukaisia vaahtoja, joiden puhkipalamisajat ovat tyydyttä-20 viä. 20 p-%:n polyglykolitasolla 13,9 p-%:n kokonaisfenoli-tason on todettu tuottavan sekalaisia tuloksia. Toisin sanoen vaahtoutettava seos, jossa käytetään sellaisia tasoja, saattaa antaa tulokseksi joko tyydyttäviä puhki-palamisaikoja tai epätyydyttäviä puhkipalamisaikoja (alle 25 10 minuutin aikoja).
Vaahtonäytteiden autoksidaatiotaipumukset määritetään edullisesti tässä selityksessä testausmenetelmät-osassa yksityiskohtaisesti kuvattua autoksidaatiotestiä käyttäen. Tämän keksinnön mukaisesti valmistetuilla fenoli-aldehydi-30 vaahdoilla ei yleensä ole taipumusta siihen, että niillä esiintyisi autoksidaatiotestissä eksotermi 250°C:n yläpuolella. Vaahdoilla, jotka on valmistettu yleisesti ottaen tämän keksinnön mukaisesti mutta jotka sisältävät alle 10 p-% jotakin edellä esitettyä polyglykolia fenoli-alde-35 hydihartsin massasta laskettuna, on taipumusta hapettua 13 85029 itsestään eli taipumusta nopeasti yli 250°C:n kohoavan eksotermin esiintymiseen autoksidaatiotestissä. Vaahdoilla, jotka on valmistettu tämän keksinnön mukaisesti kiinteätä 20 p-%:n (hartsin massasta laskettuna) polyglykolitasoa 5 käyttäen mutta kokonaisfenolitasoa vaihdellen, ei ole taipumusta hapettua itsestään autoksidaatiotestissä. Tämän keksinnön mukaisesti valmistettujen fenoli-aldehydivaahtojen autoksidaation estämiseksi vaahtoutettavaan reaktioseokseen on siis välttämätöntä sisällyttää vähintään 10 p-%:n tasoa 10 oleva määrä polyglykolia hartsin massasta laskettuna.
Seuraavat kokeet, joissa kaikki osuudet ja prosenttiluvut ovat paino-osia ja -prosentteja, ellei toisin ole ilmoitettu, valaisevat tätä keksintöä lähemmin. Kokeet ovat ainoastaan illustratiivisia, eikä niitä tule käsittää rajoit-15 taviksi.
Jäljempänä valmistettujen vaahtojen viskositeetit määritettiin Brookfield-viskometriä käyttäen. Ennen viskositeetin mittausta hartsinäytteet tasapainotettiin 24°C:isessa vesihauteessa. Vesipitoisuus määritettiin 20 Carl Fischer -menetelmällä, joka on alan ammatti-ihimisille tuttu. Vapaa fenoli määritettiin kaasukromatografisesti käyttäen S & M Scientific Model 5750 -kaasukromatografia, jota myy Hewlett Packard Co. K-arvot saatiin K-Matic -lämmönjohtavuudenmittauslaitetta, jota myy Dynatech Corp., 25 käyttäen. Vaahtojen murenevuus määritettiin normin ASTM C-421 mukaisesti. Vaahtojen solukoko määritettiin normin ASTM D-2842 mukaisesti.
Vaahdot valmistettiin muotissa erilaisia formuloita, jotka on esitetty jäljempänä, käyttäen. Nämä formulat sekoi-30 tettiin, kaadettiin muottiin ja sijoitettiin uuniin, jonka lämpötila oli säädetty 75°C:ksi, 45-60 minuutin ajaksi.
Sen jälkeen näyte poistettiin muotista ja sijoitettiin kovetusuuniin, jonka lämpötila oli säädetty 75°C:ksi, ja jätettiin uuniin kyseiseen lämpötilaan noin 10 tunnin ajaksi.
14 85029
Puhkipalamistestissä vaahtonäyte, jonka koko on 2.5 cmx 15,2 cmx 7,6 cm (1'' x 6'' x 3''), laitetaan pitimeen. 2,5 cm:n (1'1) päähän näytteen yläpuolelle kohtisuoraan näytettä vastaan tuodaan propaanipoltinliekki, 5 jonka lämpötila on 1157°C. Sitten mitataan aika, joka kuluu siihen, kun liekki tulee näkyviin liekkiin nähden vastakkaiselta puolelta vaahtoa, vaahdon pöhjapuolelta. Liekin läpitunkeutuminen havaitaan käyttämällä siinä levyssä, jolla vaahto lepää, aukkoa. Testi lopetetaan 30 minuutin 10 kuluttua, ellei näyte pala puhki.
Autoksidaatiotesti suoritetaan uunissa, jonka lämpötila on säädetty 250°C:ksi. Vaahtonäytteeseen, jonka koko on 7,6 cmx 7,6 cmx 7,6 (3 *’ x 3'' x 3''), sijoitetaan termopari. Vaahdon sisälämpötila ajan funktiona rekiste-15 röidään. Itsestään hapettuvat näytteet tuottivat eksotermin, joka kohosi nopeasti 250°C:n yläpuolelle. Autoksidaatiotesti lopetettiin eksotermin saavutettua 400°C epämiellyttävien höyryjen kehittymisen välttämiseksi. Koska vaahdot valmistettiin, kuten edellä mainittu, kooltaan 45,7 cm x 20 76,2 cm x 5,1 cm (18'' x 30'' x 2'') olevassa muotissa, testinäytteet autoksidaatiotestiä varten valmistettiin liimaamalla yhteen näytteitä, joiden koko oli 7,6 cm x 7,6 cm x 2.5 cm (3'f x 3 ' ' x 1 ' ') .
Resolityyppisen fenolisen hartsin valmistus tämän 25 keksinnön mukaisten vaahtojen valmistuksessa käyttöä varten
Kahden litran pulloon, joka oli varustettu jäähdyt-täjällä ja mekaanisella sekoittajalla, lisättiin 370 g fenolia ja 440 g formaldehydin (37 %:ista) vesiliuosta ensimmäisen seoksen muodostamiseksi. Kyseisen ensimmäisen 30 seoksen pH säädettiin suunnilleen 9,0:ksi noin 6 ml :11a natriumhydroksidin (50 %:ista) vesiliuosta toisen seoksen muodostamiseksi. Kyseinen toinen seos kuumennettiin 60°C:een sekoittaen sitä samalla ja pidettiin kyseisessä lämpötilassa 4 tuntia. Sen jälkeen toinen seos jäähdytettiin huoneen 55 lämpötilaan, ja sen pH alennettiin suunnilleen arvoon 1,7 15 85029 noin 9 ml :11a rikkihapon (40 %:ista) vesiliuosta kolmannen seoksen muodostamiseksi. Kolmas seos kuumennettiin sitten 60°C:een sekoittaen sitä samalla ja pidettiin kyseisessä lämpötilassa 2 tuntia lisää. Kolmannen seoksen pH nostettiin 5 sitten arvoon 5,5 noin 4 ml:11a natriumhydroksidin (5 %:ista) vesiliuosta sen jälkeen, kun kyseinen kolmas seos oli jäähdytetty huoneen lämpötilaan. Seisotettaessa vesikerros erottui hartsifaasista. Vesikerros dekantoitiin eroon hartsifaasista. Hartsifaasi pestiin sitten yhtä suurella 10 tilavuusmäärällä vettä. Pesuveden dekantoinnin jälkeen hartsifaasista poistettiin alipaineessa lisää vettä, kunnes saavutettiin noin 8-15 p-%:n vesipitoisuus hartsin ja veden yhteismassasta laskettuna ja noin 3 Pa-s:n viskositeetti.
Koe 1 - Keksinnön mukaisesti valmistettu vaahto, 15 jolla on alhainen K-arvo 13,5 kg:aan (30 Ib) fenolista resolihartsia, joka oli valmistettu edellä yksityiskohtaisesti kuvatulla tavalla, lisättiin 2,2 kg (5 Ib) fenolia seoksen muodostamiseksi. Seoksesta poistettiin sitten lisää vettä, kunnes 20 saavutettiin 7,5 Pa*s:n viskositeetti, 4,0 %:n vesipitoisuus seoksen massasta laskettuna ja 13,5 %:n vapaafenoli-pitoisuus seoksen massasta laskettuna. Vaahtoutettavissa oleva seos valmistettiin sekoittamalla keskenään 633 g kyseistä seosta, josta oli poistettu vettä, 14,6 g alkyyli-25 siloksaani -pinta-aktiivista ainetta, jota myy kauppanimellä DC-193 The Dow Corning Corporation, Midland, MI, 126 g polyetyleeniglykolia, jota myy kauppanimellä E-100 The Dow Chemical Company, 90 g trikloorifluorimetaania, huokoistus-ainetta, jota myydään kauppanimellä Freon 11, ja 47 g 30 bentseenisulfonihappomonohydraattia (90 %:ista vesiliuosta). Vaahtoutettava seos sekoitettiin hyvin, kaadettiin muottiin, jonka koko oli 45,7 cm x 76,2 cm x 5,1 cm, ja vaahtoutettiin edellä yksityiskohtaisesti selostetulla tavalla vaahtonäyt-teen aikaansaamiseksi. Kovetusuunista poiston jälkeen näyt-35 teen fysikaaliset ominaisuudet testattiin jäljempänä ie 85029 3 yksityiskohtaisesti kuvattujen testausmenetelmien mukaisesti. Näytteen fysikaaliset ominaisuudet olivat: (a) murenevuus - 82 %, (b) vaahdon tiheys - 46,4 kg/m ; (c) vaahdon solukoko - 0,32 mm; ja (d) vaahdon K-arvo 5 - 0,016 W/m-K.
Koe 2 - keksinnön mukaisesti valmistettu vaahto, jolla on alhainen K-arvo 18,1 kgiaan samaa fenolista resolihartsia, jota käytettiin kokeessa 1, lisättiin 2,7 g fenolia seoksen ”10 muodostamiseksi. Seoksesta poistettiin sitten vettä kuten kokeessa 1, kunnes saavutettiin 3,4 Pa»s:n viskositeetti, 6,5 %:n vesipitoisuus seoksen massasta laskettuna ja 18,8 %:n vapaafenolipitoisuus seoksen massasta laskettuna. Vaahtou-tettavissa oleva seos valmistettiin sekoittamalla keskenään 15 633 g kyseistä seosta, josta oli poistettu vettä, 14,6 g samaa alkyylisiloksaani -pinta-aktiivista ainetta, jota käytettiin kokeessa 1, 126 g polypropyleeniglykolia, jota myy kauppanimellä P-400 The Dow Chemical Company, 120 g 1,1,2-trikloori-2,2,1-trifluorietaania, huokoistusainetta, 20 jota myydään kauppanimellä Freon 113, ja 47 g bentseeni-sulfonihappomonohydraattia (90 %:ista vesiliuosta). Vaah-toutettava seos sekoitettiin sitten hyvin, kaadettiin muottiin, jonka koko oli 45,7 cmx 76,2 cmx 5,1 cm, ja vaahtoutettiin kuten kokeessa 1 vaahtonäytteen aikaansaa-25 miseksi. Näytteen fysikaaliset ominaisuudet olivat: 3 (a) murenevuus - 68 %; (b) vaahdon tiheys - 46,4 kg/m ; (c) vaahdon solukoko - 0,58 mm; ja (d) vaahdon K-arvo - 0,017 W/m*K.
Koe 3 - Keksinnön mukaisesti valmistettu vaahto, 30 jolla on alhainen K-arvo 800 g:aan samaa fenolista resolihartsia, jota käytettiin kokeessa 1, lisättiin 160 g aniliinia seoksen muodostamiseksi. Seoksesta poistettiin sitten vettä kuten kokeessa 1, kunnes saavutettiin 4,42 Pa*s:n viskositeetti. Vaahtoutetta-35 vissa oleva seos valmistettiin sekoittamalla keskenään 1' 85029 150 g kyseistä seosta, josta oli poistettu vettä, 2,25 g samaa alkyylisiloksaani -pinta-aktiivista ainetta, jota käytettiin kokeessa 1, 15 g samaa polyetyleeniglykolia, jota käytettiin kokeessa 1, 15 g samaa huokoistusainetta, 5 jota käytettiin kokeessa 2 ja 63 g bentseenisulfonihappomono-hydraattia (90% : ista vesiliuosta) . Vaahtoutettava seos sekoitettiin sitten hyvin, kaadettiin muottiin, jonka koko oli 22,9 cm x 22,9 cm x 5,1 cm, ja vaahtoutettiin kuten kokeessa 1 vaahtonäytteen aikaansaamiseksi. Kovetusuunista 10 poiston jälkeen vaahtonäyte testattiin K-arvon määrittämiseksi. Näytteen K-arvo oli 0,025 W/m*K alussa mitattuna.
5 viikon kuluttua K-arvo oli 0,021 W/m*K.
Koe 4 - Keksinnön mukaisesti mutta eri pinta-aktiivista ainetta käyttäen valmistettu vaahto 24,7 kg:aan samaa fenolista resolihartsia, jota 15 käytettiin kokeessa 1, lisättiin 3,6 kg fenolia seoksen muodostamiseksi. Seoksesta poistettiin sitten vettä kuten kokeessa 1, kunnes saavutettiin 5,53 Pa*s:n viskositeetti, 5,6 %:n vesipitoisuus seoksen massasta laskettuna ja 19,6 %:n vapaafenolipitoisuus seoksen massasta laskettuna. Vaahtou-20 tettavissa oleva seos valmistettiin sekoittamalla keskenään 225 g kyseistä seosta, josta oli poistettu vettä, 6,8 g etok-syloitua risiiniöljyä, jota myy kauppanimellä G-1292 Atlas Chemical, 43 g samaa polyetyleeniglykolia, jota käytettiin kokeessa 1, 43 g samaa huokoistusainetta, jota käy-.25 tettiin kokeessa 2, ja 15 g bentseenisulfonihappomonohyd- raattia (90 %:ista vesiliuosta). Vaahtoutettava seos sekoitettiin sitten kuten kokeessa 1, kaadettiin muottiin, jonka koko oli 30,4 cmx 30,4 cmx 5,1 cm, ja vaahtoutettiin kuten kokeessa 1 vaahtonäytteen aikaansaamiseksi. Näytteen mitatut .30 fysikaaliset ominaisuudet olivat: (a) vaahdon tiheys - 3 48,0 kg/m ; ja (b) K-arvo - 0,018 W/m*K. Murenevuutta ja vaahdon solukokoa ei mitattu.
Koe 5 - Liuotinta lisäämättä ja polyglykolia veden poiston jälkeen lisäämättä valmistettu vaahto, joka ei ole 35 keksinnön mukainen is 85029
Samasta fenolisesta resolihartsista, jota käytettiin kokeessa 1, poistettiin alipaineessa vettä, kunnes saavutettiin 100 Pa-s:n viskositeetti ja 3,5 %:n vesipitoisuus hartsin ja veden yhteismassasta laskettuna. 450 g saan hart-5 siä, josta oli poistettu vettä, lisättiin samalla sekoittaen 6,75 g samaa alkyylisiloksaani -pinta-aktiivista ainetta, jota käytettiin kokeessa 1, 45 g samaa huokoistusainetta, jota käytettiin kokeessa 1, ja 31,5 g happokatalysaattori-seosta, joka koostui yhtä suurista paino-osuuksista 6 N suo-10 lahappoa ja etyleeniglykolia, seoksen muodostamiseksi.
Seos kaadettiin sitten muottiin, jonka koko oli 10,2 cm x 30.5 cm x 30,5 cm, ja vaahtoutettiin kuten kokeessa 1 vaahtonäytteen aikaansaamiseksi. Näytteen K-arvo oli noin 0,035 W/m*K.
15 Koe 6 - Vaahdon, joka ei ole keksinnön mukainen ja joka on valmistettu vaahtoutettavissa olevasta seoksesta, jonka fenolipitoisuus on alhainen, liekinläpäisy- ja autoksidaatiotesti
Ensimmäinen seos muodostettiin lisäämällä 800 g:aan 20 fenolista resolihartsia, josta oli aikaisemmin poistettu vettä, kunnes saavutettiin 2,01 Pa-s:n viskositeetti ja noin 12 %:n vesipitoisuus hartsin massasta laskettuna, 40 g fenolia. Seoksen fenolipitoisuus oli 8,2 % seoksen massasta. Vaahtoutettavissa oleva seos valmistettiin sekoittamalla 25 keskenään 150 g kyseistä ensimmäistä seosta, 2,25 g samaa alkyylisiloksaani -pinta-aktiivista ainetta, jota käytettiin kokeessa 1, 30 g samaa polyetyleeniglykolia, jota käytettiin kokeessa 1, 15 g samaa huokoistusainetta, jota käytettiin kokeessa 2, ja 2 g bentseenisulfonihappomonohydraat-30 tia (90 %:ista vesiliuosta). Vaahtoutettava seos sekoitettiin sitten kuten kokeessa 1, kaadettiin muottiin, jonka koko oli 30.5 cm x 30,5 cm x 5,1 cm, ja vaahtoutettiin kuten kokeessa 1 vaahtonäytteen aikaansaamiseksi. Näytteen fysikaaliset ominaisuudet olivat: (a) vaahdon tiheys - 57,6 kg/m ; ja (b) K-arvo - 0,039 W/m*K. Näytteen puhkipalamisaika oli 1.5 minuuttia.
is 85029
Koe 7 - Tämän keksinnön mukaisesti valmistetun vaahdon liekinläpäisytesti 13,6 kg:aan samaa fenolista resolihartsia, jota käytettiin kokeessa 1, lisättiin 2,0 kg fenolia seoksen muo-5 dostamiseksi. Seoksesta poistettiin sitten vettä kuten kokeessa 1, kunnes saavutettiin 7,5 Pa*s:n viskositeetti, 6,25 %:n vesipitoisuus seoksen massasta laskettuna ja 13,9 %:n fenolipitoisuus seoksen massasta laskettuna. Vaah-toutettavissa oleva seos valmistettiin sekoittamalla keske-10 nään 633 g hartsia, josta oli poistettu vettä, 14,5 g samaa alkyylisiloksaani -pinta-aktiivista ainetta, jota käytettiin kokeessa 1, 126 g samaa polyetyleeniglykolia, jota käytettiin kokeessa 1, 120 g samaa huokoistusainetta, jota käytettiin kokeessa 2, ja 47 g bentseenisulfonihappomonohydraattia 15 (90 %:ista vesiliuosta). Vaahtoutettava seos valmistettiin sitten vaahtonäytteeksi samalla tavalla kuin on esitetty kokeessa 1. Vaahtonäyte testattiin sitten sen fysikaalisten ominaisuuksien määrittämiseksi edellä yksityiskohtaisesti kuvatulla tavalla. Näytteen fysikaaliset ominaisuudet oli- 2 20 vat: (a) murenevuus - 71 %; (b) vaahdon tiheys - 43,2 kg/m ; (c) vaahdon solukoko - 0,41 mm; ja (d) vaahdon K-arvo -0,019 W/m*K. Näytteen puhkipalamisaika oli yli 30 minuuttia. Lisäksi näyte läpäisi autoksidaatiotestin, ilman että sillä esiintyi eksotermiä uunissa, joka oli kuumennettu 250°C:n 25 lämpötilaan.
Koe 8 - Vaahdon, joka ei ole keksinnön mukainen ja joka sisältää 5 % polyglykolia, liekinläpäisy- ja autoksi-daatiotesti 18,1 kg:aan samaa fenolista resolihartsia, jota käy-30 tettiin kokeessa 1, lisättiin 2,7 kg fenolia seoksen muodostamiseksi, josta seoksesta sitten poistettiin vettä kuten kokeessa 1, kunnes saavutettiin 3,45 Pa‘s:n viskositeetti, 6,5 %:n vesipitoisuus seoksen massasta laskettuna ja 18,8 %:n fenolipitoisuus seoksen massasta laskettuna.
35 Sitten sekoitettiin vaahtoutettavissa oleva seos, joka 20 85029 koostui 633 g:sta hartsia, josta oli poistettu vettä, 14,6 g:sta samaa alkyylisiloksaani -pinta-aktiivista ainetta, jota käytettiin kokeessa 1, 31,5 g:sta samaa polyetyleeni-glykolia, jota käytettiin kokeessa 1, 120 g:sta samaa 5 huokoistusainetta, jota käytettiin kokeessa 2, ja 47 g:sta bentseenisulfonihappomonohydraattia (90 %:ista vesiliuosta). Vaahtoutettava seos valmistettiin sitten vaahtonäytteeksi kuten kokeessa 1. Vaahtonäyte testattiin sitten sen fysikaalisten ominaisuuksien määrittämiseksi edellä yksityiskohtai-10 sesti kuvatulla tavalla seuraavin tuloksin: (a) vaahdon 3 tiheys - 44,8 kg/m ; (b) vaahdon solukoko - 0,81 mm; ja (c) vaahdon K-arvo - 0,038 W/m*K. Näytteen puhkipalamis-aika oli 1 minuutti. Autoksidaatiotestissä näytteellä esiintyi 250°C:isessa uunissa eksotermi 312°C:een.
15 Koe 9 - Keksinnön mukaisen vaahdon, joka on valmis tettu käyttäen 10 % polyglykolia, liekinläpäisy- ja autoksidaatiotesti
Vaahtonäyte valmistettiin samoja aineosia ja menettelytapoja käyttäen kuin kokeessa 8 sillä poikkeuksella, 20 että polyetyleeniglykolin määrä kaksinkertaistettiin. Näin valmistetun vaahtonäytteen fysikaaliset ominaisuudet olivat: 3 (a) vaahdon tiheys - 33,6 kg/m ; (b) vaahdon solukoko - 0,67 mm; ja vaahdon K-arvo - 0,021 W/m· Näytteen puhkipala-misaika oli 21 minuuttia. Autoksidaatiotestissä näytteellä 25 ei esiintynyt eksotermiä 250°C:isessa uunissa.
Koe 10 - Keksinnön mukaisen vaahdon, joka on valmistettu käyttäen 20 % polyglykolia, liekinläpäisy- ja autoksi-daatiotesti
Vaahtonäyte valmistettiin samoja aineosia ja menet-30 telytapoja käyttäen kuin kokeessa 8 sillä poikkeuksella, että polyetyleeniglykolin määrän nelinkertaistettiin. Näin valmistetun vaahdon fysikaaliset ominaisuudet olivat: 3 (a) murenevuus - 54 %; (b) vaahdon tiheys - 44,8 kg/m ; (c) vaahdon solukoko - 0,67 mm; ja (d) vaahdon K-arvo -35 0,017 W/m*K. Näytteen puhkipalamisaika oli yli 30 minuuttia.
Autoksidaatiotestissä näytteellä ei esiintynyt eksotermiä 250°C:isessa uunissa.
21 85029
Kokeet 11 - 14 - Puhkipalamistutkimus Vaahdot, jotka oli valmistettu samalla tavalla kuin kokeissa 7-10 mutta fenolin ja polyglykolin tasoa vaihdellen, testattiin niiden puhkipalamisaikojen määrittämiseksi.
5 Sellaisten tutkimusten tulokset yhdessä edeltävien kokeiden 6-10 mukaisille vaahtonäytteille saatujen puhkipalamisaikojen kanssa on esitetty seuraavassa taulukossa:
Kokeen % % Puhkipalamisaika
Nro fenolia* polyglykolia* (min)_ 10 6** 8,2 20 1,5 7 13,9 20 30+ 8** 18,8 5 1,0 9 18,8 10 21 10 18,8 20 30+ 15 11** 4,2 20 1,25 12** 13,9 20 1,5 13 21,4 20 30+ 14 23,4 20 30+ * Hartsin massasta 20 ** Vertailukoe, ei esimerkki keksinnöstä
Edellä olevassa taulukossa esitettyjen tulosten tutkiminen paljastaa, että 20 % polyglykolitasolla hartsin massasta laskettuna 13,9 %:n kokonaisfenolipitoisuus niinikään hartsin massasta laskettuna edustaa kynnystasoa. Kokonais-25 fenolipitoisuudella tarkoitetaan veden poiston jälkeen jäljelle jäävää liuottimen ja fenolin yhteismäärää. Tulokset osoittavat lisäksi, että vaahtoja, joiden puhkipalamisaika on yli 10 minuuttia, syntyy noin 10 %:n polyglykolitasolla kokonaisfenolipitoisuuden ollessa 18,8 %. Alan ammatti-30 ihmiset tietävät, että polyglykolin ja fenolin optimimäärät voivat vaihdella vaahdon valmistuksessa käytettävän fenolin --- tai polyglykolin mukaan, mutta kyseiset määrät ovat helposti selvitettävissä.
22 8 5029
Edeltävien kokeiden 1-14 tutkiminen paljastaa seikkaperäisesti tämän keksinnön edut. Vaahtoja, joilla on yleisesti ottaen umpisoluinen rakenne ja K-arvo, joka pienempi kuin 0,029 W/m*K, edullisesti 0,017 - 0,024 W/m*K, on 5 helppo valmistaa. Lisäksi yhdistämällä liuotin ja polygly-koli syntyy vaahtoja, joilla edellä mainitun K-arvon ja solurakenteen lisäksi on huomattava kyky vastustaa liekin läpitunkeutumista autoksidaatiota.
Samankaltaisia tuloksia kuin edellä saadaan muilla 10 liuottimilla, polyglykoleilla, pinta-aktiivisilla aineilla ja katalysaattoreilla, joita on esitetty yksityiskohtaisesti edellä.
Claims (12)
1. Menetelmä yleisesti ottaen umpisoluisen, alhaisen K-arvon omaavan vaahtomateriaalin valmistamiseksi, 5 joka vaahtomateriaali saadaan tuloksena prosessista, jossa fenoli-aldehydiresolihartsiin, huokoistusaineeseen ja mahdollisesti pinta-aktiiviseen aineeseen sekoitetaan happokatalysaattoria, jolloin muodostuu seos, joka kaadetaan sitten muovausvälineeseen ja kovetetaan, t u n - 10. e t t u siitä, että (a) resolihartsista poistetaan vettä niin, että saavutetaan alle 7 paino-%:n vesipitoisuus, hartsin massasta laskettuna, sen jälkeen kun on lisätty viskositeettia muuntavaa aromaattista orgaanista liuotinta sellainen 15 määrä, joka riittää ylläpitämään viskositeetin alle 100 Pa's; ja (b) resolihartsiin, josta on poistettu vettä, lisätään 10-20 palno-% hartsin massasta haarautumatonta di-hydroksieetteripolyglykolia, jonka molekyylipaino on yli 20 300.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että resolihartsista poistetaan vettä, kunnes saavutetaan 3-6 paino-%:n vesipitoisuus hartsin massasta laskettuna.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on fenoli, anilii-ni, resorsinoli, kreosoli tai aminofenoli.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on fenoli tai ani- 30 liini.
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotinta lisätään 8-20 paino-% hartsin massasta.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai- 35 nen menetelmä, tunnettu siitä, että polyglykoli 24 85029 valitaan ryhmästä, jonka muodostavat polyetyleeniglykolit ja polypropyleeniglykolit.
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinta-ak- 5 tiivinen aine on alkyylisiloksaani-alkyleenioksidiseg- menttikopolymeeri, jolla on kaava Γ 1 C2H5-Si-+-°-pfi-° —(CnH2nO)30-C4H10]3 X 0 L, CH3 ^ jossa CnH2nO on oksietyleeni-oksipropyleenisekasegmentti, joka sisältää 17 oksietyleeniyksikköä ja 13 oksipropylee-15 niyksikköä; tai alkyylisiloksaanialkyleenioksidikopoly- meeri, jolla on kaava ™ CH- CH- 20 ,3 t 3 (CH3 ) 3slOtsiotj-(sio ψ-Si-t-CKj ) 3 CH3 ?a2 =2
25 HOfCHjCHjO·)^-CH2 jossa x on kokonaisluku 15 tai 16, y on kokonaisluku 2 tai 3 ja z on kokonaisluku 10 tai 11; tai etoksyloitu ri-30 siiniöljy.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että huokoistus- aine on triklooritrifluorietaani.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai- 35 nen menetelmä, tunnettu siitä, että valmiste- 25 85029 taan vaahtomateriaali, jonka K-arvo on alle 0,029 W/m'K 24 °C:ssa.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmistetaan vaah- 5 tomateriaalia, jonka solujen keskimääräinen läpimitta on noin 0,1 - 0,5 mm normin American Society for Testing Materials (ASTM) D-2842 mukaisesti mitattuna.
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polygly- 10 kolin määrä on yli 15 paino-% ja resolihartsiin jääneen fenolin ja vaahtoutettavassa seoksessa olevan liuottimen yhteismäärä on yli 14 paino-%, molemmat hartsin massasta laskettuna.
12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mu-15 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen vedenpoistoa hartsista liuotinta lisätään sellainen määrä, joka riittää aikaansaamaan hartsin, josta on poistettu vettä, viskositeetiksi alle 3,5 Pa*s (3500 cps). 26 85029
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8501089 | 1985-06-10 | ||
| PCT/US1985/001089 WO1986007370A1 (en) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | Process for the preparation of low k-factor closed cell phenol-aldehyde foam |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI870515A0 FI870515A0 (fi) | 1987-02-09 |
| FI870515A FI870515A (fi) | 1987-02-09 |
| FI85029B FI85029B (fi) | 1991-11-15 |
| FI85029C true FI85029C (fi) | 1992-02-25 |
Family
ID=22188718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI870515A FI85029C (fi) | 1985-06-10 | 1987-02-09 | Foerfarande foer framstaellning av ett fenol-aldehydskum med slutna celler och med laogt k-vaerde. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0225321B1 (fi) |
| JP (1) | JPS62501077A (fi) |
| KR (1) | KR900002460B1 (fi) |
| AT (1) | ATE62262T1 (fi) |
| AU (1) | AU579644B2 (fi) |
| DE (1) | DE3582432D1 (fi) |
| DK (1) | DK53387A (fi) |
| FI (1) | FI85029C (fi) |
| HK (1) | HK94291A (fi) |
| NO (1) | NO165031C (fi) |
| WO (1) | WO1986007370A1 (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2678626B1 (fr) * | 1991-07-01 | 1995-08-04 | Cray Valley Sa | Resines formo phenoliques souples et leur application a l'obtention de mousses souples. |
| FR2807646B1 (fr) | 2000-04-12 | 2006-12-01 | Oreal | Composition de teinture des fibres keratiniques et procede de teinture mettant en oeuvre cette composition |
| WO2004056911A2 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Kingspan Holdings (Irl) Limited | A closed cell phenolic foam |
| JP5485600B2 (ja) * | 2009-07-09 | 2014-05-07 | 積水化学工業株式会社 | 発泡性レゾール型フェノール樹脂成形材料およびフェノール樹脂発泡体 |
| CA2793827C (en) * | 2010-03-26 | 2015-05-05 | Asahi Kasei Construction Materials Corporation | Phenolic resin foam laminated sheet and method for manufacturing the same |
| JP6914632B2 (ja) | 2016-09-20 | 2021-08-04 | ロレアル | ケラチン繊維のための組成物 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2629698A (en) * | 1948-11-26 | 1953-02-24 | Westinghouse Electric Corp | Cellular expanded thermoset resins |
| US2933461A (en) * | 1954-08-31 | 1960-04-19 | Westinghouse Electric Corp | Method for producing a cured expanded phenolic-aldehyde resin |
| US3081269A (en) * | 1961-07-24 | 1963-03-12 | Owens Corning Fiberglass Corp | Foamable composition comprising a novolac resin, a monoalkyl-tri(polyalkoxydialkylsiloxy)-silane, a curing agent, and a blowing agent, and process of making same |
| US3298973A (en) * | 1963-10-10 | 1967-01-17 | Union Carbide Corp | Phenolic foam compositions |
| GB1283113A (en) * | 1970-03-13 | 1972-07-26 | Fibreglass Ltd | Improvements in or relating to insulating materials |
| US4205135A (en) * | 1976-03-18 | 1980-05-27 | The Celotex Corporation | Closed cell phenolic foam |
| US4219623A (en) * | 1977-07-26 | 1980-08-26 | Reichhold Limited | Phenol formaldehyde resin foams |
| US4176106A (en) * | 1977-07-28 | 1979-11-27 | Union Carbide Corporation | Phenol/formaldehyde resoles and cellular products derived therefrom |
| US4204020A (en) * | 1977-09-29 | 1980-05-20 | The Celotex Corporation | Phenolic foam laminated structural panel |
| US4202945A (en) * | 1979-04-03 | 1980-05-13 | Leinhardt Franklyn J | Phenolic foam materials and method of making same |
| US4247413A (en) * | 1979-12-03 | 1981-01-27 | The Celotex Corporation | Phenolic foam and surfactant useful therein |
| US4423163A (en) * | 1980-10-09 | 1983-12-27 | Koppers Company, Inc. | Method of producing phenolic foam using pressure and foam produced by the method |
-
1985
- 1985-06-10 EP EP85903140A patent/EP0225321B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-10 JP JP60502647A patent/JPS62501077A/ja active Granted
- 1985-06-10 AT AT85903140T patent/ATE62262T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-06-10 AU AU44333/85A patent/AU579644B2/en not_active Ceased
- 1985-06-10 DE DE8585903140T patent/DE3582432D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-10 WO PCT/US1985/001089 patent/WO1986007370A1/en active IP Right Grant
- 1985-06-10 KR KR1019870700111A patent/KR900002460B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-02-02 DK DK053387A patent/DK53387A/da unknown
- 1987-02-09 NO NO87870497A patent/NO165031C/no unknown
- 1987-02-09 FI FI870515A patent/FI85029C/fi not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-11-21 HK HK942/91A patent/HK94291A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4433385A (en) | 1987-01-07 |
| DE3582432D1 (de) | 1991-05-08 |
| JPS62501077A (ja) | 1987-04-30 |
| EP0225321A1 (en) | 1987-06-16 |
| DK53387D0 (da) | 1987-02-02 |
| HK94291A (en) | 1991-11-29 |
| NO165031B (no) | 1990-09-03 |
| FI85029B (fi) | 1991-11-15 |
| EP0225321A4 (en) | 1988-01-26 |
| FI870515A0 (fi) | 1987-02-09 |
| ATE62262T1 (de) | 1991-04-15 |
| NO870497D0 (no) | 1987-02-09 |
| DK53387A (da) | 1987-02-02 |
| EP0225321B1 (en) | 1991-04-03 |
| KR900002460B1 (ko) | 1990-04-16 |
| WO1986007370A1 (en) | 1986-12-18 |
| KR880700010A (ko) | 1988-02-15 |
| FI870515A (fi) | 1987-02-09 |
| NO165031C (no) | 1990-12-12 |
| NO870497L (no) | 1987-04-09 |
| JPH0310659B2 (fi) | 1991-02-14 |
| AU579644B2 (en) | 1988-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4530939A (en) | Low K-factor closed cell phenol-aldehyde foam and process for preparation thereof | |
| US3389094A (en) | Foaming phenol-formaldehyde resins with fluorocarbons | |
| FI76825B (fi) | Skumbar fenolisk resolblandning och foerfarande foer dess framstaellning. | |
| FI85029C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av ett fenol-aldehydskum med slutna celler och med laogt k-vaerde. | |
| JP2008525565A (ja) | 高靱性フェノールフォーム | |
| US4001148A (en) | Process for the production of flame-resistant phenolic resin foam plastics | |
| EP0180371A2 (en) | Phenolic foams | |
| US6013689A (en) | Method for making a closed-cell phenolic resin foam, foamable composition, and closed-cell phenolic resin foam | |
| JPS61283631A (ja) | フエノ−ル樹脂発泡体の製造方法 | |
| JPH07278339A (ja) | 主に独立気泡のフェノール樹脂フォームの製造方法 | |
| FI88404C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av fenolskum | |
| US20230312854A1 (en) | Phenolic foam | |
| US4883824A (en) | Modified phenolic foam catalysts and method | |
| FI84490B (fi) | Brandhaemmande fenolskum och foerfarande foer dess framstaellning. | |
| CA1249393A (en) | Low k-factor closed cell phenol-aldehyde foam and process for preparation thereof | |
| WO1999029764A1 (en) | Phenol foam | |
| JP2551481B2 (ja) | 発泡用フェノール樹脂組成物 | |
| US4945077A (en) | Modified phenolic foam catalysts and method | |
| JPS59226032A (ja) | フエノ−ル樹脂発泡体の製造方法 | |
| JP2002338784A (ja) | 発泡性フェノール系レゾール樹脂組成物 | |
| JPS6289740A (ja) | フエノ−ル樹脂組成物及びこの組成物から形成される耐燃性フエノ−ル樹脂発泡体 | |
| JPH0329254B2 (fi) | ||
| IE84348B1 (en) | A phenolic foam | |
| JPS6071646A (ja) | フエノ−ル樹脂発泡体の製造方法 | |
| IE55615B1 (en) | Improvements in or relating to phenolic foams |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: THE DOW CHEMICAL COMPANY |