NO132483B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av fenolharpiksskum som ved lagring ved temperaturer mellom 30 og 80°C bare får liten skrumping ved fremstillingen, og som har et i forhold til kjente fenolharpiksskum lite vekttap ved lengere tids lagring i normalklima..

Fenolharpiksskum, som fremstilles ved skumming av flytende herder og overflateaktivmiddelholdige fenolresolharpikser i åpnede eller lukkede kar i nærvær av et fast eller flytende drivmiddel, har den ulempe at de undergår en skrumping som øker med økende temperatur. Denne skrumping bevirker at ved isoleringen av store flater, f.eks. tak med fénolharpiksskumstoffplater, oppstår

åpninger mellom disse plater, således at det danner seg varmebroer mellom de enkelte plater.

Videre har de etter de kjente fremgangsmåter fremstilte fenolharpiksskum den ulempe at de deri inneholdte flyktige stoffer, overveiende vann og drivmiddelrester, delvis fordamper ved lengere -- lagring ved værelsestemperatur eller ved forhøyet temperatur. Derved dannes vanndampblærer under kasjeringsmaterialet ved kasjering av fenolharpiksskum med sterkt vanndamptette, myke, utvidelsesdyk-tige materialer, hvilket ofte fører til løsning resp. til oppbuling av kasjeringsmaterialet.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av fenolresolharpiksskumstoffer med nedsatt skrumpetendens ved skumming i.åpne eller lukkede former av blandinger som består av flytende fenolresolharpikser fremstillet ved kondensasjon av fenoler og aldehyd i molforhold 1 : 1 til 3 samt faste eller flytende drivmidler, flytende eller faste herdnere, mindre mengder av overflateaktive stoffer og kalsiumsulfatj idet fremgangsmåten er karakterisert ved at det til denne blanding før skummingen i pulverisert form settes 5-50 vekt5?, fortrinnsvis 10-30 vekt# CaSO^ . J H20, referert til faststoffdelen av fenolaldehydharpiksen.

Ved tilsetningen ifølge oppfinnelsen av kalsiumsulfat senkes tydelig skrumpingen av nyfremstilte fenolharpiksskum under lagring ved forhøyet temperatur. Likeledes nedsettes vekttapet ved lagring under normale betingelser (2 3°C og 50% relativ luftfuktighet). Derved viste det seg overraskende at selv ved en tilsetning av 30 vekt# CaSO|j j H20 var flyteevnen av blandingen som skulle skummes så god at den kunne forarbeides i dobbeltbåndpresser til fenol-harpiksskumplater. Ved en tilsvarende høy tilsetning av hittil kjente finpulveriserte fyllstoffer til utgangsmaterialene for fenolharpiksskumstoffene, var denne gode forarbeidbarhet ikke 'tilstede.

Det var overraskende at det ved tilsetning av CaSO^ .

I ikke opptrer hindring av skumstoffdannelsen eller ikke struk-turdannelse av skumstoffet slik det var ventet, ved så store "mengder

av et finpuiverisert, spesifikt tyngre fyllstoff og slik det allerede ble iakttatt.ved en iike høy tilsetning av f.eks. finpuiverisert Na2S02|, ZuC^, kaolin eiler glimmer.

Når de ifølge oppfinnelsen fremstilte fenolharpiksskum fremstilles under anvendelse av faste, pulverformede syrer for herding, inntrer det også en økning av trykkfastheten ved samme skumstoff tetthet'.

Det anvendte kalsiumsulfat kan inneholde inntil 5% andre kalsiumsalter eller også sulfater av alkali- og jordalkalimetaller, såvel som sink- og aluminiumsulfat. Også tilsetning av alkalikarbonater, -bikarbonater og -klorider i samme størrelsesorden er mulig uten at egenskapene av fenolharpiksskummet som fremstilles ifølge

oppfinnelsen blir dårligere.

Størrelsen av kalsiumsulfat-partiklene kan varieres innen relativt vide områder. Selv kalsiumsulfat-korn med en dia-meter.på 5 mm kan anvendes.. Det.lønner seg imidlertid å anvende en kornstørrelse under 1 mm, fortrinnsvis under *0,001 mm.

Skummenes fremstilling foregår vanligvis således at man blander en fenolharpiks.godt med flytende eller fast herder, overflateaktive stoffer, et drivmiddel og kalsiumsulfat og lar det oppskumme og uther.dne i åpne eller lukkede kar.

Fenolresolharpikser som er egnet for fremstilling av. fenolharpiksskummene ifølge oppfinnelsen fåes. f.eks. ved kondensasjon av et mol av en fenol .med 1 til 3 mol aldehyd i alkalisk medium, etterfulgt av destillering i vakuum og eventuell innstilling av pH-verdien til verdier høyere, enn 4.,, Som fenoler kan det anvendes såvel hydroksybenzen og dets homologer som kresol og resorcinol, xylen-ol eller blandinger av,disse forbindelser. De med fenolene reager-ende aldehyder omfatter blant annet formaldehyd, til formaldehyd

nedbrytbare forbindelser, som paraformaldehyd eiler trioksan, acetal-:dehyd og lignende samt blandinger av disse forbindelser.

Kondensasjonen gjennomføres i vandig alkalisk medium.

De som drivmiddel anvendte forbindelser omfatter såvel faste forbindelser hvorav det ved. varme frigjøres inerte gasser, fortrinnsviskarbondioksyd, som også lavtkokende organiske oppløs-ningsmidler. De faste drivmidlene f.eks. ammoniumkarbonat eller ammoniumbikarbonat skal .mest mulig fullstendig avgi .gasser eller etterlate et residuum som er luktløst og ikke angriper skummet, som f.eks. alkalikarbonater og -bikarbpnater.

Videre kan det anvendes såvel,uorganiske som også organiske peroksyder, samt azo-forbindeIser som f.eks. a,a-azodi-isosmørsyrenitri1. .Flytende drivmidler omfatter lavtkokende organiske opp-løsningsmidler.som f.eks..kloroform, tetraklorkarbon, klorfluormetan, n-pentan, n-butyleter, petroleter, etylendiklorid.

De faste drivmidlene anvendes i mengder fra 0,3 til 10 vekti?., referert til fenolharpiksresol. Tilsetningen av de flytende drivmidler foregår i mengder mellom 1,0 og 20,0 vekt#, referert til fenolresolharpiksen.

Som herdnere kan det anvendes såvel flytende som også pulverformede syrer. De nødvendige mengder retter seg delvis etter det anvendte drivmiddel. Består dette av et fast gassutviklende salt, anvendes en del av syren til å frigjøre gassen. Ved anvendelse av lavtkokende oppløsningsmidler som drivmiddel er herdnermengden tilsvarende lavere. Som vannoppløselige syrer egner seg ved siden

av mineralsyrer (HC1, HgSO'^) spesielt godt vann opp løs elige sulfonsyrer, hvor sulfonsyregruppen er forbundet direkte med en aromatisk ring som eventuelt kan være substituert. Eksempler på dette er: benzensulfonsyre, p-toluensulfonsyre, klorbenzen-3,5-disulfonsyre,

b'rombenzen-4-sulfonsyre, o-m- og p-kresolsulfonsyrene eller aniiin-2,5-disulfonsyre. Sulfonsyregruppen kan også være forbundet med en flerkjernet aromatisk rest som f.eks. ved haftensulfonsyrene eller naftylaminsulfonsyrene. Mén .også alifatiske sulfonsyrer lar seg anvende som herdere, som f.eks. butylsulfonsyre, propylsulfonsyre eller heksylsulfonsyre.

Den vandige oppløsning av disse syrer som f.eks. p-toluensulfonsyrer, lår seg' også anvende i pulverisert form, som herder. Den anvendte herderes mengde ligger mellom 1,0 og 15, 0 vekt)8, beregnet som 100£-ig syre,, referert til fenolresolharpiksens vekt.

De overflateaktive midler anvendes i mengder på 0, M - 10 vekt#, fortrinnsvis 1 5 vekti?, referert til fenolresolharpiksen.

Som overflateaktive midler er egnet f.eks.: Polyetyleneter av en langkjedet monofettsyreester av sorbitol, f.eks. av polyetyleneter av monolaurinsorbitol-ester og av polyetyleneter av mdnoolein-sorbitol-ester og vannoppiøselig etoksylert ricinusoljé.

Penolharpiksens oppskumming foregår etter sammenbland-ingen av de enkelte komponenter. Derved går drivmidlet over i gass-formig tilstand. Alt etter sammensetning av blandingen som skal skummes foregår skummingen ved temperaturer mellom 0 og 100°C, fortrinnsvis ved 15 til 60°C. Man kan bringe harpiksen til oppskumming såvel i åpne som' også lukkede former og får deretter skumstoff-formlegemer beroende av hvorvidt åpne eller lukkede former ér valgt.

Det er også mulig å gjennomføre skummingen kontinuerlig i en dobbeltbåndpresse. Derved doseres komponentene ved hjelp av kjente automatiske doserings- eller blandeinnretriinger og blandingen has kontinuerlig ved hjelp av en chargeringsinnretning pa båndene av en dobbeltbåndpresse. Deretter føres blandingen mellom valser og et eventuelt som valse utformet underlag dannet av en spalte av valgt tykkelse.

Valsene kan derved eventuelt forvarmes. Ved denne fremgangsmåte får man plater av ønskelig tykkelse.

Herdingen styres vanligvis således at - så snart det ønskede skumvolum er oppnådd - fastgjøres skumstoffstrukturen så vidt at man ikke får en sammenfalling.

Til fenolresolharpiksen kan det før skumdannélsen des-suten settes kjente fyllstoffer og/eller, pigmenter, som f.eks.luft-holdige eller porøse pulverformede uorganiske eller organiske stoffer og titandioksyd.

Det er videre også mulig å anvende modifiserte fenolresolharpikser til fremstilling av fenolharpiksskumstoffene ifølge oppfinnelsen. Som modifiseringsmidler kan nevnes: ■ furfurol, fur-furylalkohol, umettede hydrokarboner, mettede og umettede estere og polyestere, ketoner f.eks. aceton og lignende midler.

Fenolresolharpiksens fastharpiksinnhold bestemmes på

følgende måte:

2 g av resolet oppvarmes ved 150°C i 90 minutter i en jernskål, deretter veies residuet.

Eksempler.

Det ble fremstilt to fendlharpiksresoler A og B på den nedenfor omtalte måte som ble godt blandet, hver gang med forskjel-lige mengder av drivmiddel og kalsiumsulfat . \ H20.

H arpiks A.

143 vektdeler fenol kondenseres med 228 vektdeler av

en 30#-ig oppløsning av.formaldehyd i vann under tilsetning av 0,715 vektdeler natriumhydroksyd i vandig oppløsning ved 100°C i 70 min. Den dannede reaksjonsblanding utdestilleres deretter i

vakuum til et fast harpiksinnhold fra 72 til 7856. Som overflateak-tiv forbindelse for celle- resp. poreregulering tilsettes 3 vekt/6, referert til fenolharpiksresolet av en ved etoksylering vannoppløse-liggjort ricinusolje med en midlere etoksyleringsgrad på 40. Den således fremstilte harpiks har ved 20°C en viskositet fra 4000 til 7000 cP ifølge Hopplerv

Ha rpiks B.

143 vektdeler fenol kondenseres med 243 vektdeler av en 3056-ig vandig formaldehyd oppløsning under tilsetning av 4,3 vektdeler natriumhydroksyd i vandig oppløsning ved 100°C i 50 min. Den dannede reaksjonsblanding utdestilleres under anvendelse av vakuum til et fast harpiksinnhold fra 70 til 7556'og blandes deretter med 3 vektj? av den under "harpiks A" omtalte celleregulator. Den da foreliggende harpiks har ved værelsestemperatur en viskositet fra 3000 til 5000

cP ifølge Hoppler.

Fenolresolharpiksene sammenblandes med de i tabell 1 nevnte mengder av en nedenfor omtalt herdner, n-pentan som drivmiddel og kalsiumsulfat . 1^0. Oppskummingen foregår ved eksemplene 1-6 således at den gode blanding av komponentene ble fylt i oventil åpne kasseformer med en.grunnflate på 50 cm x 50 cm og en høyde på 100 cm. Oppskummingen foregikk under samtidig økende herding ved 40-70°C i løpet av 30 til 90 min. Etter omtrent 120 min. kunne de herdede skumstoffblokker fjernes fra formen. De ble opp-saget etter fullstendig avkjøling til plater.

Til kontinuerlig fremstilling av fenolharpiksskumstoff-plater (eksemplene 7-13) ble komponentene dosert ped hjelp av de kjente automatiske doserings- og blandingsinnretninger og blandet og blandingen hatt kontinuerlig mellom de til ca. 50°C oppvarmede bånd av en dobbeltbåndpresse., Etter en oppholdstid på ca. 12 min. mellom båndene som,beveget seg utfyller den skummingsdyktige blanding det foreskrevne volum. Den endeløse platebane som forlater dobbeltbånd-pressen, oppsages ved hjelp av en tverrskjæreinnretning til enkelte plater.

Følgende herdere ble anvendt ved forsøkene.

Herder I: 100 vektdeler glykol,

100 vektdeler saltsyre (37#-ig).

Herder II: p-toluensulfonsyre, oppløst i fortynnet, vannholdig

svovelsyre.

Herder III: finpuiverisert p-toluensulfonsyre.

Herder IV: blanding av 10,0 vektdeler p-toluensulfonsyre, finpuiverisert,

20,0 vektdeler borsyre, finpuiverisert, 0,2 vektdeler silisiumdioksyd.

De ifølge de enkelte eksempler fremstilte skumstoff-lokker resp. skumstoffplater hadde de i tabell 2 nevnte egenskaper.

En fenolresolharpiks tilsvarende harpiksen i forsøks-nummer 9, ble oppskummet under tilsetning av 20 vektdeler CaSO^ . 2 H20 (istedenfor 20 vektdeler CaSO^ . J H20) og lagret tilsammen 28 dager ved 50°C. Vekttapet utgjorde etter 8 dager allerede 15% og øket inntil 28 dager'til 1Q%. Svinnet oppnådde etter 8 dager Q, h5% og etter 28 dager 0, 55%.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av fenolresolharpiksskumstoffer med nedsatt skrumpetendens ved skumming i åpne eller lukkede former av blandinger som består av flytende fenolresolharpikser fremstillet ved kondensasjon av fenoler og aldehyd i molforhold 1 : 1 til 3 samt faste eller flytende drivmidler, flytende eller faste herdere, mindre mengder av overflateaktive stoffer og kalsiumsulfat, .karakterisert ved at det til denne blanding før skummingen i pulverisert form settes 5~50 vekt#, fortrinnsvis 10-30 vekt? CaSOjj . H20, referert til faststoff delen av fenolaldehydharpiksen.