NO151291B

NO151291B - Fremgangsmaate for fremstilling av elastiske skumstoffer

Info

Publication number: NO151291B
Application number: NO801102A
Authority: NO
Inventors: Harald Mahnke; Frank Peter Woerner; Heinz Weber
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1980-04-16
Publication date: 1984-12-03
Also published as: ES490632A0; CA1151350A; AU5751280A; NO151291C; DE2964510D1; NO801102L; DK160780A; DK158045C; JPS55142628A; JPS638976B2; AU531639B2; FI800888A; EP0017671B1; BR8002360A; DK158045B; EP0017671A1; FI67874B; FI67874C; ATE2224T1; DE2915467A1

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling

av elastiske skumstoffer på basis av et melamin/formaldehyd-kondensasjonsprodukt, hvorved man oppskummer en høykonsentrert vandig løsning eller dispersjon som inneholder melamin/formaldehyd-forkondensat, et emulgeringsmiddel, et flyktig esemiddel og et herdemiddel, og eventuelt vanlige tilsetningsstoffer, og i tilknytning til dette utherder skummet.

Det er kjent at man kan fremstille skumstoffer på basis

av melaminharpikser ved å oppskumme en vandig løsning av et forkondensat. Ifølge BRD-patentskrifter 870.027 og 1.157.385 blir det innført luft i en vandig melaminharpiksløsning som inneholder et emulgeringsmiddel og et herdemiddel. De dannede skumstoffer er imidlertid hårde og sprø og brytes lett ved forarbeidelse. I BRD-utlegningsskrift 1.297.331 er det beskrevet en fremgangsmåte for fremstilling av skumstoffer av fenol-, urinstoff- eller melamin-harpikser, hvorved en vandig harpiksløsning som inneholder et esemiddel og en herdekatalysa-tor, blir oppskummet. Dersom man gjentar eksemplene så oppnår man - om overhodet - bare sprø skumstoffer, også om man i oppskriften erstatter fenol- respektive urinstoff-harpiks med melaminharpiks. I uS-patentskrift 3.093.600 er det beskrevet melaminharpiksskum som ved innbygging av trioler, eksempelvis trimetylolpropan, skal ha oppnådd forbedret elastisitet og rivebestandighet. Men det viser seg at elastisiteten og frem-for alt tilbakeføringen ved sammenpressing ikke er tilstrekkelig ved slike skumstoffer for mange anvendelsesformål. Dessuten blir opptredenen ved brann for skumstoffene betydelig dårligere ved innbygging av større mengder med trioler. I uS-patentskrift 3.063.953 er det beskrevet en fremgangsmåte for for-bedring av mekanisk fasthet, elastisitet og mykhet for amino-plastharpiksskum, fortrinnsvis slike som er basert på urin-stof fharpikser . Med denne fremgangsmåte kan man med melaminharpiksskum, som ble fremstilt etter kjent teknikk, forbedre de nevnte egenskaper noe, men ikke i avgjørende grad.

I BRD-off.skrift 2.402.441 er det beskrevet en fremgangsmåte for fremstilling av aminoplastskumstoffer hvorved et alkalisk innstilt, esemiddelholdig aminoplast-forkondensat blir tilsatt en sterk syre som herdemiddel. ved den ved nøytrali-seringen frigitte varme blir esemidlet bragt til å koke, og dette bevirker oppskumming. Da herdingen og oppskummingen ved denne arbeidsmåte foregår samtidig, dannes det forholdsvis sprø skumstoffer.

Til grunn for oppfinnelsen lå altså den oppgave å utvikle en fremgangsmåte hvorved man oppnår myke og elastiske og mest mulig tungt antennbare skumstoffer på basis av melamin/formaldehyd-kondensasjonsprodukter. Denne oppgave blir i henhold til oppfinnelsen løst ved at man oppskummer en forholdsvis høykonsentrert løsning eller dispersjon av et melamin/formaldehyd-forkondensat under slike betingelser at det først bare inntrer en lav viskositetsøkning og hvor herdingen under sterk viskositetsøkning først settes i gang når oppskummingen er vidtgående avsluttet.

Gjenstanden for oppfinnelsen er følgelig en fremgangsmåte for fremstilling av elastiske skumstoffer på basis av et melamin/- formaldehyd—kondensasjonsprodukt ved å oppskumme en vandig løsning eller dispersjon som inneholder et melamin/formaldehyd-forkondensat, et emulgeringsmiddel, et flyktig esemiddel og et herdemiddel, og eventuelt vanlige tilsetningsstoffer, og i tilknytning til dette utherde skummet, hvilken er kjennetegnet ved følgende trekk: a) konsentrasjonen av forkondensatet i blandingen av forkondensat og vann (uten tilsetningsstoffer) velges slik

at den ligger over knekkstedet for 1. deriverte for den kurve som man oppnår når man varierer vannmengden idet alle andre betingelser i blandingen av forkondensat og vann holdes konstant, og så tegner opp viskositeten til løsningen (målt ved koketemperaturen til esemidlet under de betingelser som hersker ved begynnelsen av oppskummingen) mot konsentrasjonen av forkondensatet, men hvor konsentrasjonen til forkondensatet ikke må være høyere enn den verdi som i den beskrevne kurve tilsvarer en viskositet på 5000 dpas, fortrinnsvis 2000 og spesielt 1000 dpas,

b) ved oppskummingen inntil det tidspunkt hvor skummet har nådd 80% av den maksimalt oppnåelige stigehøyde, må viskositeten til den vandige løsning eller dispersjon på den ene side ikke underskride den verdi som tilsvarer den i den under a) beskrevne kurve definerte minstekonsentrasjon, og må på den annen side ikke overskride 6000 dpas, for-

trinnsvis 2500 og spesielt 1200 das, og

c) etter å ha nådd det under b) definerte tidspunkt, overstiger viskositeten ved utherding av forkondensatet

innen 8 minutter, fortrinnsvis innen 6 og spesielt innen

4 minutter, en verdi på 10.000 das,

hvorved viskositetene i b) og c) alltid blir målt i et paral-lelt løpende esemiddelfritt system.

Ved denne fremgangsmåte oppnår man overraskende elastiske, myke skumstoffer som ved anvendelse som isolasjonsmaterialer tilfredsstiller de krav som i bygningsindustrien stilles til slike materialer, spesielt med hensyn til deres varme- og lydisoleringsvirkning, deres mekaniske egenskaper og deres branntekniske egenskaper. Oppskummingen av høykonsentrerte løsninger eller dispersjoner må betegnes som et modig skritt innen ny teknikk siden man med melaminharpikser hittil alltid har unngått å arbeide ved slike høye konsentrasjoner, hvorved spesielt dispersjonene ikke er lagringsstabile.

Ved en mikroskopisk undersøkelse av skumstoffet fremstilt

i henhold til oppfinnelsen viser det seg at skumskjelettet inneholder et flertall med tredimensjonalt forgrenede ledd som er bundet til hverandre (se fig. 3). Melaminharpiksskum er bare tilstrekkelig elastisk når leddene tilfredsstiller følgende betingelser: 1. Det midlere forhold for lengde : tykkelse må være større enn 10 : 1, fortrinnsvis større enn 12 : 1 og spesielt

større enn 15 : 1.

2. Densiteten til leddene må være høyere enn 1,10, fortrinnsvis høyere enn 1,20 og spesielt høyere enn 1,30 g/cm 3.

For korte ledd (med lavt forhold 1 : d) oppnår man når herdingen starter for tidlig, før oppskummingen i det vesent-lige er avsluttet. En for lav ledd-densitet tyder på at det i det indre av leddet befinner seg små hulrom, blærer, som kommer av en sekundær-oppskumming. En slik sekundær-oppskumming inntrer når vanninnholdet i melaminharpiks-forkondensatet er for høyt. I begge tilfeller oppnås det sprø skumstoffer.

Det midlere forhold 1 : d blir mikroskopisk bestemt, hvorved ledd-lengden og densiteten fås etter en statistisk telle-fremgangsmåte. Som ledd-lengde defineres avstanden mellom midt-punktene til to knutesteder, og som ledd-tykkelse den som fås på det smaleste sted av et ledd, hver gang ved mikroskopisk måling. For bestemmelse av densiteten til skumstoffleddet innføres skumstoffet i en egnet væske, f.eks. isopropanol, hvorved det oppsuges fullstendig på grunn av de åpne celler. Densiteten til leddet blir så bestemt etter det arkimediske prinsipp.

Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen går man ut fra et melamin/formaldehyd-forkondensat. Molforholdet mellom melamin og formaldehyd kan herved variere innen vide grenser mellom 1:1,5 og 1:4, og fortrinnsvis ligger forholdet mellom 1:2,0 og 1:3,5. Kondensasjonsgraden til forkondensatet skal være så lav at det er mulig med en utherding under videre-kondensasjon. Den midlere molekylvekt kan - osmotisk målt - ligge mellom 200 og 1000, fortrinnsvis mellom 2 50 og 800.

Den vandige løsning, respektive dispersjon, av melaminharpiksen inneholder et emulgeringsmiddel, fortrinnsvis i en mengde på 0,5 til 5 vekt% og spesielt på 1,0 til 3 vekt%,

basert på harpiksen. Emulgeringsmidlet skal bevirke at det organiske esemiddel i den vandige løsning, respektive dispersjon, blir homogent fordelt. Det sørger også for stabiliteten til systemet og forhindrer en blandings-atskillelse under oppskummingen, hvilket resulterer i et uhomogent skum. jo høyere skummetemperaturen er, desto virksommere må emulgeringsmidlet være og desto høyere konsentrasjon bør foreligge. Emulgeringsmidlet virker dessuten som kimdannelsesmiddel ved skummeprosessen. Aktuelle er anioniske forbindelser, så som spesielt metallsalter, fortrinnsvis natriumsalt av alkylsulfonater og alkylarylsulfonater med 8 til 20 C-atomer i alkylresten. Ved siden av disse er videre metallsalter av sulforavsyreestere, sulfinerte ricinusoljer, alkylnaftalensulfonsyrer, fenol-sulfonsyrer, svovelsyreestere, f.eks. av C-j^- til c^g-alkyl-hydrogensulfater og C^g- til C-^g-fettalkoholhydrogensulfater, egnet, og videre kationaktive forbindelser, f.eks. oljesyre-trietanolaminester eller laurylpyridinumklorid, og også ikke-ionogene forbindelser f.eks. etoksylert ricinusolje, etoksyl-erte talgfettalkoholer, etoksylert stearinsyre eller oljesyre, så vel som etoksylert nonylfenol.

Den vandige løsning, respektive dispersjon, inneholder videre et flyktig esemiddel, fortrinnsvis med kokepunkt mellom -20 og 100°C, spesielt mellom +20 og +80°C. Aktuelle er f.eks. hydrokarboner, halogenerte hydrokarboner, alkoholer, ketoner, etere og estere. Foretrukne esemidler er pentan, heksan, triklorfluormetan og triklortrifluoretan. Esemiddel-mengden retter seg etter den ønskede densitet til skumstoffet, og den kan ligge mellom 1 og 50 vekt%, fortrinnsvis mellom 5 og 40 vekt%, basert på harpiksen.

Som herdemiddel anvendes det forbindelser som avspalter eller danner protoner ved reaksjonsbetingelsene, hvilke så katalyserer viderekondensasjonen av melaminharpiksen. Mengden ligger mellom 0,01 og 20 vekt%, fortrinnsvis mellom 0,05 og 5 vekt%, basert på harpiksen. Aktuelle er uorganiske og organiske syrer, f.eks. saltsyre, svovelsyre, fosforsyre, maursyre, eddiksyre, oksalsyre, melkesyre og aminosyrer, og slike latente herdemidler som halogenkarboksylsyresalter, kloreddik-syreamid, hydrogenfosfat, syreanhydrider og ammoniakksalter. Også formaldehyd selv kan disproporsjoneres ved høye temperaturer under dannelse av maursyre og som sådan virke som herdemiddel .

Den vandige løsning, respektive dispersjon, er fortrinnsvis fri for tilsetningsstoffer. For mange formål kan det imidlertid være gunstig å tilsette inntil 20 vekt%, fortrinnsvis mindre enn 10 vekt%, basert på harpiksen, av vanlige tilsetningsstoffer, så som fiber- eller pulverformige uorganiske forsterkningsmidler eller fyllstoffer, pigmenter, farve-stoffer, flammebeskyttelsesmidler, myknere, midler for ned-settelse av branngasstoksisiteten eller for befordring av karboniseringen. Siden skumstoffene er åpencellede og kan oppta vann, kan det for mange anvendelsesformål være nødvendig å tilsette hydrofoberingsmidler i mengder på fra 0,2 til 5 vekt%. Aktuelle som sådanne er f.eks. alkylfenoler med 5 til 15 c-atomer i alkylresten, silikoner og paraffiner.

Tilsetningsstoffene blir blandet homogent med den vandige løsning eller dispersjon av melaminharpiksen, hvorved esemidler, eventuelt under trykk, kan presses, inn. Man kan imidlertid også gå ut fra en fast, f.eks. spraytørket melaminharpiks og blande denne med esemidlet og en vandig løsning av emulgeringsmidlet og herdemidlet. Ved tilsetningen av komponentene inn-retter man rekkefølgen etter den valgte blandefremgangsmåte. Blandingen blir bragt til koketemperaturen til esemidlet i løsningen, respektive dispersjonen, ved det hver gang herskende trykk. Dette kan gjøres ved oppvarming, f.eks. med varmluft, vanndamp eller høyfrekvent stråling eller ved utnyttelse av reaksjonsvarmen. Hermed går esemidlet over i gassformig til-stand og kan bevirke oppskumming. Under den isotermisk for-løpende oppskumming antar den vandige løsning, respektive dispersjon, koketemperaturen til esemidlet ved det hver gang herskende trykk. Det arbeides fortrinnsvis ved normaltrykk og en massetemperatur på fra 20 til 80°C, hvorved omgivelses-temperaturen kan ligge meget høyere.

Et kritisk trekk a) ved foreliggende oppfinnelse er konsentrasjonen av forkondensatet i blandingen av forkondensat og vann (uten tilsetningsstoff). Den optimale konsentrasjon retter seg ellers for hver skummetemperatur også etter arten av esemidlet. For minste-konsentrasjonen gjelder i henhold til oppfinnelsen følgende betingelse: den skal ligge over knekkstedet for den 1. deriverte til den kurve som man oppnår når man varierer vannmengden idet alle andre betingelser i blandingen av forkondensat og vann holdes konstant, og så opptegner viskositeten til løsningen (målt ved koketemperaturen til esemidlet under de betingelser som hersker ved begynnelsen av oppskummingen) mot konsentrasjonen av forkondensatet. I praksis går man slik frem for å bestemme minstekonsentrasjonen at man fremstiller blandinger av forkondensat og vann med forskjellige vanninnhold, og så oppvarmer disse blandinger til. den temperatur hvor esemidlet vil koke under det for begynnelsen av oppskummingen bestemte trykk. For hver konsentrasjon av melaminharpiks blir nå under disse betingelser den til-svarende viskositet målt. Den målte viskositet blir så opptegnet mot den valgte konsentrasjon. Den derved oppnådde kurve har først form av en flatt stigende rett linje, som så stiger stadig sterkere og antar tilsist et parabelformig for-løp. Av denne kurve danner man grafisk den 1. deriverte. Denne har først form av en horisontalt forløpende rett linje, og så har den et kurveformet knekkområde og går tilsist over i en steilt stigende rett linje. Knekkområdet strekker seg i alminnelighet i det høyeste over et område på ca. 1% for konsentrasjonen av forkondensatet. Dette område angir, minste-konsentras jonen for melaminharpiksen. Dersom man vil fast-legge knekkstedet enda skarpere, så forlenger man de rette linjer i den kurve som fremstiller den 1. deriverte, og oppnår deres skjæringspunkt. Den øvre grense for konsentrasjonen av melaminharpiksen er gitt ved følgende betingelse: den må ikke være høyere enn den verdi som i den beskrivende kurve tilsvarer en viskositet på 5000 das, fortrinnsvis 2000 og spesielt 1000 das.

For de foretrukne esemidler kan følgende foretrukne harpikskonsentrasjoner angis, hvilke ligger innenfor det ovenfor definerte område: n-pentan: 70 til 80 vekt%, fortrinnsvis 72 til 79 og spesielt 73 til 78,5 vekt%,

n-heksan: 73 til 85 vekt%, fortrinnsvis 74 til 84 og spesielt

78 til 83 vekt%,

triklorfluormetan: 68 til 78 vekt%, fortrinnsvis 69 til 77 og spesielt 70 til 76 vekt%,

triklortrifluoretan: 72 til 82 vekt%, fortrinnsvis 74 til 80 vekt%.

Det annet kritiske trekk b) ved oppfinnelsen består i at ved oppskummingen inntil det tidspunkt hvor skummet har nådd 80% av den maksimalt oppnåelige stigehøyde, må viskositeten til den vandige løsning eller dispersjon på den ene side ikke underskride den verdi som tilsvarer den i den under a) beskrevne kurve definerte minstekonsentrasjon, og må på den annen side ikke overskride 6000 das.

Det tredje kritiske trekk c) består i at etter å ha nådd det under b) definerte tidspunkt, må viskositeten etter utherding av forkondensatet innen 8 minutter, fortrinnsvis innen 6 og spesielt innen 4 minutter, ha en verdi som overstiger 10.000 das, d.v.s. at harpiksen innen dette tidsrom må være utherdet. Begge betingelsene b> og c) garanterer at oppskummingen og utherdingen er riktig avstemt etter hverandre.

De kan oppfylles med på forhånd angitte esemidler og dermed bestemte skumtemperaturer ved riktig valg av art og mengde av herdemiddel. I praksis tilsetter man to vandige løsninger, respektive dispersjoner, hvorav den ene inneholder melaminharpiksen i den etter a) angitte konsentrasjon, emulgeringsmidlet og herdemidlet, og også esemidlet og eventuelt tilsetningsstoffer, og den annen inneholder de samme bestanddeler, men dog intet esemiddel. Så blir begge systemer bragt til skummetemperatur. parallell-tilsetningen med den esemiddel-frie løsning, respektive dispersjon, må foretas fordi det esemiddelholdige system oppskummes under disse betingelser slik at viskositeten ikke kan måles i dette system. Ved det første system blir stigehøyden til skummet opptegnet mot tiden, og man oppnår således det tidspunkt hvor skummet har nådd 80% av den maksimalt oppnåelige stigehøyde. I det annet system blir viskositeten målt i avhengighet av tiden. så blir det undersøkt om de under b) og c) oppstilte krav er oppfylt. Dersom dette ikke er tilfelle, må betingelsene for utherdingen varieres, hvilket best kan utføres ved å variere art eller mengde av herdemidlet og, om nødvendig, også ved valg av et annet esemiddel og dermed en annen skummetemperatur. i dette tilfelle må imidlertid på nytt den etter a) optimale konsentrasjon av melaminharpiksen bestemmes.

Et elastisk, stabilt skum med lav densitet oppnås bare når man ved oppskumming og utherding arbeider innenfor de under

a), b) og c) angitte betingelser. Dersom det velges for lav utgangskonsentrasjon av melaminharpiks, eller viskositeten

senkes før oppnåelse av 80% av den maksimale stigehøyde for skummet under den definerte begynnelsesviskositet, så oppnår man, som ved fremgangsmåtene i henhold til den kjente teknikk, sprø skumstoffer. Dersom man på forhånd tilsetter for sterkt viskøse løsninger eller dispersjoner, eller dersom viskositeten stiger allerede før oppnåelse av 80% av den maksimale stigehøyde for skummet over den definerte tillatelige grense, da er blåsetrykket ikke mer tilstrekkelig for et innvendings-fritt skum, og det oppnås skumstoffer med for høy densitet eller med utilstrekkelig elastisitet. Dersom viskositets-økningen etter oppnåelse av 80% av den maksimale stigehøyde for skummet ikke foregår tilstrekkelig raskt, d.v.s. at skummet ikke herdes raskt nok, da faller det sammen og det dannes et sprøtt, uhomogent skumstoff med høy densitet.

Det er foretrukket å holde trykket i skummeapparaturen og dermed også massetemperaturen konstant under oppskummingen. Ved spesielle utførelsesformer av fremgangsmåten kan imidlertid også disse betingelser forandres under forløpet av skummeprosessen. Skummeprosessen varer i alminnelighet i 20 sekundér til 20 minutter, fortrinnsvis fra 30 sekunder til 10 minutter, alt etter arten og intensiteten ved oppvarmingen. Den er så avsluttet når skumharpiksen er fullstendig utskummet og så-vidt utherdet at formen beholdes.

Ved en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen blir det ferdige skumstoff underkastet enda en temperaturbehandling. Det blir da oppvarmet i 1 minutt til 180 minutter, fortrinnsvis 5 til 60 minutter ved temperaturer mellom 120 og 300°C, fortrinnsvis mellom 150 og 250°C, hvorunder vann, esemiddel og formaldehyd blir vidtgående fjernet og det inntrer en etter-herding av skumharpiksen. Denne temperaturbehandling kan fore-gå umiddelbart etter skumfremstillingen i den samme apparatur eller i en etter-koblet apparatur. Den kan imidlertid også gjennomføres på et senere tidspunkt uavhengig av skummeprosessen. Avspente skumstoffer oppviser en vesentlig lavere tilbøyelighet til skrumping og vannopptak enn ikke-avspente produkter. Også formaldehyd-emisjonen er sterkt nedsatt.

Ved en ytterligere foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen presser man sammen skumstoffet en eller flere ganger før eller etter den eventuelle avspenning med 40 til 90% av dets opprinnelige høyde, og lar det så igjen utvide seg. ved denne valkeprosess blir sannsynligvis rester av hårde områder i celle-skjelettet ødelagt. Dette fører til en forhøyelse av elastisiteten til skummet og til mindre krymping ved varme-lagring.

De i henhold til oppfinnelsen fremstilte skumstoffer ut-merker seg ved følgende egenskaper: a) deres rådensitet etter DIN 53420 ligger mellom 4 og 80, fortrinnsvis mellom 8 og 40 ^•-'■"^J' b) varmeledningstallet etter DIN 52612 er mindre enn 0,06, fortrinnsvis mindre enn 0,04 jjy.m-"'' .°k""^'J, c) sammenpressingshårdheten etter DIN 53577 ved 60% sammenpressing, dividert med rådensiteten, ligger under 0,3, fortrinnsvis under 0,2 j^N.cm<-2>/g.l~"''J, hvorved det ved bestemmelsen av sammenpressingshårdheten ved 60% sammenpressing må inntre en tilbakeføring av skumstoffet på minst 70%, fortrinnsvis minst 90%, av dets opprinnelige dimensjon, d) elastisitetsmodulen i overensstemmelse med DIN 53423, dividert med rådensiteten, ligger under 0,25, fortrinnsvis under 0,15 ^N.mm~^/g.l~^j|, e) bøyeveien ved brudd etter DIN 53423 er lengre enn 6, fortrinnsvis lengre enn 12 j^mmj, f) strekkfastheten etter DIN 53571 beløper seg fortrinnsvis til minst 0,07, spesielt minst 0,1 [jSf.mm-2^], g) de er etter DIN 4102 ihvertfall ikke lett antennbare, fortrinnsvis tungt antennbare.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan gjennom-føres diskontinuerlig eller kontinuerlig. Ved den foretrukne kontinuerlige arbeidsmåte blir hensiktsmessig den vandige løs-ning eller dispersjon anbragt på et kontinuerlig løpende, fortrinnsvis oppvarmet metallband, og der fordelt ensartet og oppskummet i en varmekanal og herdet. For å forhindre at det dannes en sprø hud på overflaten av skummet kan man hensiktsmessig gjennomføre oppskummingen mellom to plastfolier som fremføres på samme måte som metallbandet. I tilknytning til dette kan det umiddelbart foretas avspenning og/eller valking.

Skumstoffene kan fremstilles som plater eller baner med

en tykkelse på 50 cm eller mer, eller som skumfolier med en tykkelse på noen få mm. Ved diskontinuerlig fremstilling kan det også oppnås formdeler. Skumstoffene kan på den ene eller begge sider forsynes med dekksjikt eller kasjeres, f.eks. med papir, papp, glassfibre, tre, gipsplater, metallblikk eller -folier, eller plastfolier som eventuelt også kan være oppskummet.

Det viktigste anvendelsesområde for de i henhold til oppfinnelsen fremstilte skumstoffer er ved varme- og lyd-isolering av bygninger og bygningsdeler, spesielt i mellomvegger, men også tak, fasader, dører og gulv. Videre varme- og lyd-isolering av kjøretøyer og fly, og også lavtemperaturisolering, f.eks. kjølerom, oljetanker og beholdere for flytende gasser. Ytterligere anvendelsesområde er anvendelse som isolerende vegg-bekledning, og også som isolerende og støtdempende innpaknings-materiale.

De i eksemplene angitte deler, prosenter og forhold er basert på vekt.

Eksempel 1

I et åpent kar ble et forstøvningstørket melamin/formaldehyd-forkondensat (molforhold 1:3, molekylvekt ca. 400) satt til en vandig løsning med 3% maursyre og 1,5% av natriumsaltet av en blanding av alkylsulfonater med 12-18 C-atomer i alkylresten (emulgator K 30 fra firma Bayer AG), hvor prosentene er basert på melaminharpiksen. Konsentrasjonen av harpiksen, basert på blandingen av harpiks og vann, utgjorde 74,0%. Blandingen ble kraftig rørt, og så ble det tilsatt 20% pentan. Det ble rørt videre inntil (ca. 3 min.) det ble dannet en homo-gen dispersjon. Denne ble sparklet på tefIonisert glassvev som bæremateriale, og oppskummet i en tørkebenk, hvor det var en luft-temperatur på 150°C, og herdet. Massetemperaturen i skummet ble da innstillet ved koketemperaturen til pentan, som under disse betingelser var 37,0°C. Etter 4 1/2 minutter hadde skummet nådd 80% av sin maksimale stigehøyde, og etter 7 til 8 minutter var den maksimale stigehøyde nådd. Skummet ble så hensatt i ytterligere 10 minutter ved 150°C i tørkerommet. Deretter ble det avspent i 30 minutter ved 180°C. Se tabell 1 med hensyn til egenskapene.

For å oppnå den optimale melaminharpiks-konsentrasjon ble, før oppskummingen, avhengigheten for dispersjonens viskositet av melaminharpiks-konsentrasjonen målt på følgende måte: Det ble fremstilt blandinger av melaminharpiks-forkondensat og vann i forskjellige blandingsforhold. Blandingene ble så oppvarmet til 37,0°C, og herved ble viskositeten til blandingene bestemt med et rotasjonsviskosimeter. I et diagram (se fig. 1) ble viskositeten * l i das opptegnet mot konsentrasjonen c i vekt%

faststoff. Fra den oppnådde kurve ble den 1. deriverte \

dannet og inntegnet i diagrammet i form av to rette linjer skilt ved knekkstedet K. Knekkstedet ligger i dette tilfellet ved en konsentrasjon på 71,7%. Kurven forløper asymptotisk mot en konsentrasjonsverdi på ca. 80%, slik at den foretrukne maksimale viskositet på 1000 dpas tilsvarer en konsentrasjon på ca.

79%. For oppskummingen i eksemplet ble det valgt en konsentrasjon som ligger omtrent midt mellom disse verdier, nemlig 74,0%. Den tilhørende viskositet utgjør 88 das.

Mengdeforholdet mellom komponentene i blandingen som skal oppskummes velges nå slik at forholdet mellom melaminharpiks og vann (inklusive det vann som innføres med emulgeringsmidlet og herdemidlet) utgjør 74 til 26. Før den egentlige oppskumming ble, i to prøvesatser, den maksimale stigehøyde og viskositetens avhengighet av tiden bestemt. Derved ble den ovenfor angitte blanding oppvarmet til skummetemperaturen én gang med og én gang uten esemiddeltilsetning. Figur 2 viser et diagram hvor stigehøyden h og viskositeten h, er avtegnet mot tiden t. Den maksimale stigehøyde utgjør 10,25 cm, og 80% av den maksimale stigehøyde oppnås etter 4 1/2 minutter. på dette tidspunkt ut-gjør viskositeten 170 das. Etter ytterligere 3 minutter hadde viskositeten overskredet en verdi på 10.000 das.

Eksempel 2

Det ble arbeidet som i eksempel 1, men istedenfor 20% pentan ble det bare anvendt 13%.

Eksempel 3

Det ble arbeidet som i eksempel 1, men som syre ble det anvendt 3% svovelsyre, som emulgeringsmiddel 1,5% natrium-dodecylbenzensulfonat og som esemiddel 28% triklortrifluoretan. Harpikskonsentrasjonen utgjorde 76%. Massetemperaturen ved skummingen lå ved 47%. Skummet ble ikke avspent.

Eksempel 4

Det ble arbeidet som i eksempel 1, men det ble anvendt

6% fosforsyre, 1,5% natriumlaurylsulfonat og 12% pentan. Det ble anvendt en melaminharpiks hvor molforholdet mellom melamin og formaldehyd var 1:3,5. Harpikskonsentrasjonen var 74%. Skummet ble ikke avspent.

Eksempel 5

I et åpent kar ble det innført en løsning av en melaminharpiks, 2,8% maursyre og 1,4% av alkylsulfonatet fra eksempel 1, basert på harpiksen. Konsentrasjonen til harpiksen, basert på blandingen av harpiks og vann, var 75,5%. Under kraftig omrøring ble det tilsatt 20% pentan. Skummingen, utherdingen og avspenningen foregikk som i eksempel 1.

Eksempel 6

Det ble arbeidet som i eksempel 5, men det ble tilsatt en harpiks med et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:2,5. Konsentrasjonen til harpiksen var 76%. Som herdemiddel ble det anvendt 0,20% maursyre, og som emulgeringsmiddel 3% av alkylsulfonatet fra eksempel 1, så vel som 0,3% av en lavt etoksylert mettet fettalkohol, og som esemiddel 23% n-heksan. Massetemperaturen ved skummingen var 69,0°C. Skummet ble avspent som i eksempel 1.

Eksempel 7

på et kontinuerlig løpende metallband ble den homogene blanding fra eksempel 1 påført. Båndet ble fremført med en hastighet på 0,4 |jn.min<-1>^j. Det var oppvarmet til ca. 130°C. på båndet ble blandingen jevnt fordelt med hjelp av en spatel

til en sjikt-tykkelse på ca. 2 mm. i en skummekanal oppvarmet med varm luft ved 150°C ble blandingen oppskummet, hvorved det innstilte seg en massetemperatur på 37°c. Etter 4 1/2 minutter var 80% av den endelige stigehøyde til skummet oppnådd og etter ca. 6 minutter var den endelige skumtykkelse på 15 cm oppnådd. Deretter ble skummet i ytterligere 7 minutter ført gjennom skummekanalen, hvorved massetemperaturen steg til ca. 98°C. Skumstoffet ble avspent i enda 15 minutter ved en massetemperatur på ca. 170°C og ble deretter forsynt med søm.

Eksempel 8

Det ble arbeidet som i eksempel 6, men det ble anvendt en harpiks med et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:2,0. Konsentrasjonen til harpiksen var 80%. Som herdemiddel ble det anvendt 2,5% maursyre, som emulgeringsmiddel en blanding av 0,6% diisobutylnaftalensulfonsurt natrium og 1,6% av en lavt etoksylert mettet fettalkohol, og som esemiddel 16% pentan.

Eksempel 9

Det ble arbeidet som i eksempel 1, men som syré ble det anvendt 1,8% maursyre og som emulgeringsmiddel 2,2% natrium-dodecylbenzensulfonat. Avspenningen ble gjennomført ved 190°C.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av elastiske skumstoffer på basis av et melamin/formaldehyd-kondensasjonsprodukt ved å oppskumme en vandig løsning eller dispersjon som inneholder et melamin/formaldehyd-forkondensat, et emulgeringsmiddel, et flyktig esemiddel og et herdemiddel, og eventuelt vanlige tilsetningsstoffer, og i tilknytning til dette utherde skummet, karakterisert ved at a) konsentrasjonen av forkondensatet i blandingen av forkondensat og vann (uten tilsetningsstoffer) velges slik at den ligger over knekkstedet for den 1. deriverte for den kurve som man oppnår når man varierer vannmengden idet alle andre betingelser i blandingen av forkondensat og vann holdes konstant, og så tegner opp viskositeten til blandingen (målt ved koketemperaturen til esemidlet under de betingelser som hersker ved begynnelsen av oppskummingen) mot konsentrasjonen av forkondensatet, men hvor konsentrasjonen til forkondensatet ikke må være høyere enn den verdi som i den beskrevne kurve tilsvarer en viskositet på 5000 dpas, b) ved oppskummingen inntil det tidspunkt hvor skummet har nådd 80% av den maksimalt oppnåelige stigehøyde, må viskositeten til den vandige løsning eller dispersjon på den ene side ikke underskride den verdi som tilsvarer den i den under a) beskrevne kurve definerte minstekonsentrasjon, og må på den annen side ikke overskride 6000 dpas, og c) etter å ha nådd det under b) definerte tidspunkt, må viskositeten ved utherding av forkondensatet innen 8 minutter overskride verdien 10.000 das, hvorved viskositetene i b) og c) alltid blir målt i et paral-lelt løpende esemiddelfritt system.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at skumstoffet oppvarmes i 1 til 180 minutter ved temperaturer mellom 120 og 300°C, hvorved vann, esemiddel og formaldehyd blir vidtgående fjernet, og det inntrer en ytterligere utherding.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at man presser skumstoffet sammen, eventuelt før eller etter temperaturbehandlingen ifølge krav 2, én eller flere ganger med 40 til 90% av dets opprinnelige høyde og så lar det utvide seg igjen.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at man forsyner skumstoffet med ett eller to dekksjikt.