NO161072B - Fremgangsm te for fremstilling av et herdet fenolhaum med i alt vesentlig lukkede celler. - Google Patents

Fremgangsm te for fremstilling av et herdet fenolhaum med i alt vesentlig lukkede celler. Download PDF

Info

Publication number
NO161072B
NO161072B NO854315A NO854315A NO161072B NO 161072 B NO161072 B NO 161072B NO 854315 A NO854315 A NO 854315A NO 854315 A NO854315 A NO 854315A NO 161072 B NO161072 B NO 161072B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stated
resin
added
catalyst
mixture
Prior art date
Application number
NO854315A
Other languages
English (en)
Other versions
NO854315L (no
NO161072C (no
Inventor
Jacynthe Cote
Sunic K Vidvarthi
Original Assignee
Exxon Research Engineering Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxon Research Engineering Co filed Critical Exxon Research Engineering Co
Publication of NO854315L publication Critical patent/NO854315L/no
Publication of NO161072B publication Critical patent/NO161072B/no
Publication of NO161072C publication Critical patent/NO161072C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/09Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
    • C08J3/091Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
    • C08J3/095Oxygen containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0023Use of organic additives containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-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
    • C08J9/14Working-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
    • C08J9/143Halogen containing compounds
    • C08J9/147Halogen containing compounds containing carbon and halogen atoms only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08J2361/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling
av lukketcellede skummede fenolprbdukter og mer spesielt slike skum som i alt vesentlig ikke har noen mikrotomrom i celleveggene og høy veggstyrke.
Fenolpolymerer har vært kjent i lang tid, og dét er også en stor del av teknikkens stand som vedrører celleformige materialer laget av disse polymerer som det er svært vanlig å betegne som skummede materialer. Slike skum produseres ved å blande reaktanter i nærvær av et esemiddel som produserer skummet som deretter herdes. Det meste av publikasjoner i henhold til teknikkens stand refererer imidlertid til det som er kjent som åpencellede fenolskum, hvis produksjon er velkjent. Også velkjent er anvendelse av fluorkarbon-esemidler som har
lav varmeledningsevne. De fleste kjente celleformige materialer som produseres av fenolpolymerer er dårlige, spesielt for isolasjonsprodukter, da de oppviser utilfredsstillende varmeledningsevne og andre egenskaper initielt, da de ofte har for høy porøsitet og også oppviser en uønsket økning i varme-ledningsevnen med tiden.
Mer ønskelige produkter er kjent som lukketcellede fenolskum, som det imidlertid er vanskelig å produsere. Det har ikke vært noen resept med hensyn til forskjellen mellom et lukketcellet skum sammenlignet med et åpencellet skum. Hva lukketcellede skum angår, er den initielle varmeledningsevne meget bedre enn for et åpencellet skum, av innlysende grunner, men selv hos disse skum øker nærværet av mikrotomrom i celleveggene diffusjonstakten for luft inn i cellen for å forskyve gassen deri som har lav varmeledningsevne.
For å oppnå de maksimale goder fra et lukketcellet skum, d.v.s. for å bevare den lave varmeledningsevne som produktet har, ved å forhindre luftdiffusjon inn i cellekonstruksjonen,
må to egenskaper opprettholdes: Celleveggene må være fri for mikrotomrom eller mikroperforeringer, og de må ha høy styrke.
Følgende diskusjon vedrører noen patenter fra teknikkens stand som handler om lukketcellede fenolskum.
US-patent 4.303.758 dreier seg om lukketcellede fenol/- aldehyd-skum og en fremgangsmåte for fremstilling av dem.
Ved fremgangsmåten i henhold til patentet holdes den interne temperatur til det skummede materiale under herdingen over kokepunktet til esemidlet, men under 100°C, og er tilstrekkelig lav til å vedlikeholde ,den lukketcellede struktur etterhvert som skummet herdes.
Den interne temperatur reguleres ved å anvende en resolharpiks med tilstrekkelig lav eksoterm reaksjonsvarme og ved å anvende den riktige mengde av sur katalysator. Den harpiks som anvendes, dehydrati seres først for fjerning av mesteparten av vannet, d.v.s. til mindre enn 10 vekt% vann og ofte meget lavere, f.eks. ned til 0,2-1 vekt%. En test utføres for bestemmelse av reaktiviteten til harpiksen for å fastslå om den oppfyller kravene eller ikke. Esemidlet, den sure katalysator og de overflateaktive midler som anvendes er konvensjonelle, og den sure katalysator anvendes vanligvis i en mengde av 0,5-5 vekt%. Reaksjonstider på 15 minutter og mer synes å fremgå av beskrivelsen av andelene av sur katalysator som er egnet for bruk.
US-patent 3.389.094 vedrører en lukketcellet fenolskum-struktur med fin cellestørrelse. Produktet oppnås ved å skumme fenol/formaldehyd-harpiks som inneholder mindre enn .10% vann, med et polyhalogenert fluorkarbon. Sistnevnte er essensielt og synes å være kjernen i patentet. Det spesifiseres at skum-kjernene er fri. for innleirede tomrom eller hull. De sure katalysatorer som anvendes er konvensjonelle, og mengdene anses ikke å være kritiske.
US-patent 4.133.931 vedrører et lukketcellet fenolskum, hvor det anvendes spesifikke overflateaktive midler under fremstillingen. Konvensjonelle katalysatorer anvendes i en mengde av generelt 0,5r20 vekt% basert på vekten av det celleformige materiale. Det overflateaktive middel er et forgrenet, ikke-ionisk materiale med hydroksyltall under 50, oppnådd ved kappedannelse på overskytende hydroksylgrupper.
US-patent 4.24 7.413 er avdelt fra ovennevnte patent. Det i
vedrører naturligvis et lukketcellet fenolskum, men her er også anvendelse av spesielle overflateaktive midler involvert.
USxpatent 4.353.994 vedrører et lukketcellet fenolskumprodukt, men det fremstilles ved omsetning av en furfuryl-alkoholforbindelse og en benzylisk-eter-fenolharpiks. Konvensjonelle sure katalysatorer anvendes.
US-patent 4.165.|413 vedrører forbedrede skummede fenol/- aldehyd-kondensater, men vedrører øyensynlig åpencellede skum-produkter. Patentet dreier seg om oppnåelse av mer ensartede cellestrukturer ved skumming av harpiksen i. nærvær av N-metyl-2-pyrrolidon. Katalysatorer og esemidler er konvensjonelle. Selv om patentet øyensynlig dreier seg om åpencellede skum,
er det spesifisert at produktene er i det vesentlige fri for spalter, tomrom eller blåsehull og således har en mer ensartet cellestruktur. Øyensynlig skyldes dette innlemmelse av N-metyl-2-pyrrolidon som patentet er begrenset til. Nevnte materiale anvendes i mengder av 0,25 til 5,0 deler pr. 100
deler harpiks (PHR).
Én ulempe ved de ovenfor omtalte publikasjoner er at hvis harpiksen dehydratiseres ned til en lav andel av vann, kompli-seres håndteringen av harpiksen på grunn av det gjenværende materiales høye viskositet. En annen ulempe ved det som er kjent fra teknikkens stand er lange reaksjonstider. Som nevnt tidligere, er det også ønsket å oppnå så få tomrom som mulig i celleveggene, da dette vedrører stabilitet av K (varmeledningsevne) -verdien til harpiksen som naturligvis er et meget betydelig trekk ved et isoleringsmateriale. I ett av de før nevnte patenter har skummeprosessen øyensynlig eliminert de fleste tomrom, men dette patent ga ikke noen indikasjon på hvordan man skulle oppnå et skum som har en svært høy prosentdel av lukkede celler.
Det karakteristiske ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse fremgår av krav 1.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå et integrert lukketcellet fenolskumprodukt av høy kvalitet med et minste lukketcelleinnhold på 75% og som generelt har 80%, ofte 85% eller mer, av lukkede celler. Også de skum som således produseres har i det vesentlige ingen perforeringer eller mikro-hulrom og høy veggstyrke og har således en sterkt forbedret varmeledningsevnestabilitet. Videre optimaliseres prosessen for å tilveiebringe en så kort skumme- og herde-tid som mulig.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen anvender således en kombinasjon av faktorer, såsom regulering av vanninnholdet i systemet, dvs. harpiks og katalysator, til mindre enn 14 vekt%
i det totale system. Et annet trekk ved kombinasjonen er at systemet holdes homogent ved anvendelse av en harpiks-løselig
katalysator. Videre er en minste mengde av overflateaktivt middel nødvendig for riktig drift, og et slikt overflateaktivt middel må være effektivt i temperaturområdet 0-100°C. Endelig, og mest betydningsfullt< utføres skummingen i nærvær av butyrolakton eller et annet lakton som additiv.
Ved utnyttelse av denne kombinasjon av trekk ved fremstillingen av fenolskum-materiale forbedres K-stabiliteten drastisk, og det er også mulig med en hurtigere skummeprosess.
Fenol/aldehyd-harpikser som kan anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er vanligvis flytende, vann-løselige eller vann-emuigerbare harpikser av resoltype, kjent som A-trinn-harpikser. Disse harpikser produseres ved omsetning av fenol og et aldehyd, fortrinnsvis formaldehyd, i et ekvimolart forhold eller med overskudd av formaldehyd i et alkalisk medium. Harpiksene er løselige i alkalier, alkoholer, ketoner og i en viss grad vann. Resolene består hovedsakelig av en kompleks blandingi av fenolalkoholer med et relativt høyt hydroksylinnhold.
Vandige fenol/formaldehydharpikser kan produseres ved omsetning,av fenol og formaldehyd under regulerte reaksjons-betingelser og med et regulært overskudd av fritt formaldehyd. Her fremstilles harpiksen ved omsetning av fenolen og form-aldehydet i visse kritiske forhold i nærvær av en kritisk mengde av en basisk katalysator opp til et sluttpunkt av mindre enn en viss vektprosent fri fenol. Fenol/formaldehyd-harpiksene kan også dannes i en tO|trinns-prosess hvor det første trinn utføres under novolak-dannende betingelser og neste trinn utføres ved resol-dannende betingelser med en basisk katalysator.
Med hensyn til fenolen eller aldehydet som anvendes ved dannelse av resolharpiksene, kan en rekke forbindelser anvendes. Disse kan som fenoler inkludere både fenol selv og dens homo-loger, f.eks. kresoler og xylenoler eller blandinger derav.
Som aldehyd kan dette utgjøres av formaldehyd, acetaldehyd, furfural og andre aldehyder såvel som blandinger derav. Også aldehyd-produserende forbindelser kan anvendes, f.eks. para-formaldehyd, heksametylentetramin, metanol, trioksan, tetraoksy-metylen og andre. Disse materialer, d.v.s. andre enn fenol og formaldehyd selv, reagerer generelt med lavere hastighet, og derfor er de foretrukne materialer for anvendelse i henhold til
oppfinnelsen fenol-resolharpikser av fenol og formaldehyd.
Generelt er forholdet mellom fenol og formaldehyd i resolharpiksen det som er standard på fagområdet og er tilnærmet 1:1,4 og opp til 1:1,8, men dette område skal ikke anses som restriktivt, da andre resolharpikser lett kan anvendes.
I henhold til oppfinnelsen, før harpiksen blandes med de andre ingredienser for fremstilling av skummet, fjernes vann om nødvendig for å møte den generelle grense som er satt til vanninnhold, ved evakuering eller vakuum-avdrivning. Konvensjonelle fenol/formaldehyd-resolharpikser inneholder generelt
5-20 vekt% vann, og derfor vil vannfjerning ikke nødvendig-vis være krevet.
Ved et vanninnhold på ca. 9% vil viskositeten til harpiksen være ca. 25.000 cP mens viskositeten, ved ca. 5%, vil være
100.000-150.000 cP. For en vellykket skummeprosess og av innlysende praktiske grunner må harpiksen være i stand til å kunne håndteres og forarbeides lett. For at man skal være i stand til å håndtere viskositeter som nevnt foran, finnes det flere muligheter. Den første går ut på at harpiksen kan opp-varmes, men dette er begrenset i sin anvendelse, og allikevel vil viskositeten ikke avta til svært lave verdier. Videre har dette tendens til å resultere i stabilitetsproblemer hos harpiksen og kan resultere i forarbeidelseskontroll-vanskelig-heter. En annen mulighet er å anvende en sofistikert pumpe-
og blande-innretning for å håndtere den svært høyviskøse harpiks, men ulempen her er innlysende at utstyret har høy pris.
Endelig kan et løsningsmiddel tilsettes for å redusere
harpiksens viskositet. Ved å tilsette 10 til 15% løsnings-middel i vekt av harpiks, til en harpiks med viskositet 100.000-150.000 cP, kan viskositeten senkes til størrelsesorden 10.000-20.000 cP og lettere håndteres. Hvis betydelig vann må fjernes fra harpiksen, kan løsningsmidlet tilsettes først og vannet deretter destilleres av eller vannet fjernes først, som allerede antydet.
I praktiske vendinger kan derfor, i henhold til oppfinnelsen, harpiksen oppløses i et løsningsmiddel enten før eller etter fjerning av vannet til det før nevnte nivå på 14% eller mindre.
Det er nevnt at fremgangsmåten i. henhold til oppfinnelsen utføres i nærvær av butyrolakton eller et annet lakton som additiv. jDet skal her påpekes at vanninnholdet i systemet faktisk kan være høyere enn 14 vekt%, forutsatt at økede andeler av lakton anvendes, men dette er mindre foretrukket på grunn av de medfølgende økninger i omkostningene. Den mest praktiske fremgangsmåte er å tilsette laktonet til harpiksen eller som del av et løsningsmiddelsystem for oppløsning av harpiksen, eller det kan blandes med katalysatoren. Faktisk kunne harpiksen bli oppløst i lakton i kraft av seg selv som løsningsmiddel og additiv, men dette øker virkelig omkostningene ved de materialer som anvendes.
Fortrinnsvis blandes imidlertid laktonet med harpiksen like før bruk, da det innvirker på harpiksens oppbevaringstid. Alternativt kan laktonet blandes med katalysatoren i stedet.
Butyrolakton er, kom antydet, ikke det eneste materiale som kan anvendes som additiv, selv om det er det som mest foretrekkes ut fra et prissynspunkt, kommersiell tilgjengelig-het, kokepunktområde og' lignende betraktninger.
Andre eksempeler er
i
5-valerolakton og brombutyrolakton.
i
Butyrolaktonet eller annet lakton må settes til systemet
i en mengde av over 1 phr (deler pr. 100) til 10 phr som en praktisk foranstaltning delvis avhengig av viskositetskrav. Dette område er ikke ment å skulle være restriktivt, men en minste mengde av ca. 3 phr er vanligvis nødvendig for oppnåelse av de overlegne resultater ved fenolskummene fremstilt i henhold til oppfinnelsen.
Som det annet løsningsmiddel som kan anvendes i blanding med laktonet for å oppløse harpiksen, kan ethvert aprotisk løsningsmiddel som er blandbart med vann og løselig i harpiksen, og som har et kokepunkt over 100°C, anvendes. Eksempler er slike polyhydroksyforbindelser som etylenglykol, propylenglykol og glycerol.
Mengden av løsningsmiddel eller blandet løsningsmiddel som anvendes foT å oppløse harpiksen er av størrelsesorden fra 5 til 25% i. vekt, men dette vil naturligvis være avhengig av løseligheten av harpiksen og også av den ønskede viskositet
i
for håndtering av harpiksen og av vanninnholdet i harpiksen. Større og mindre mengder kan anvendes, men man må huske på
disse kriterier.
Hvilke som helst sure katalysatorer som vil forsterke tverrbindingen og skummereaksjonen kan anvendes ,ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, forutsatt at katalysatoren er harpiks-løselig. Eksempler er eddiksyre, fosforsyre og sulfonsyrene, spesielt de aromatiske sulfonsyrer, f.eks. benzensulfonsyre, toluensulfonsyre eller xylensulfonsyre. Hvis eddik- eller fosfor-syre anvendes, kan disse anvendes som sådanne i fravær av vann eller, som for de andre nevnte syrers vedkommende, oppløst i vann eller i et løsningsmiddel. Det løsningsmiddel som anvendes for et slikt formål kan være de løsningsmidler som er nevnt foran for anvendelse sammen med harpiksen. Laktonet kunne også anvendes som løsningsmiddel,
men denne anvendelse er ikke særlig praktisk, da det øker omkostningene ved produktet. Fortrinnsvis er løsningsmidlet etylenglykol, men andre vanlige løsningsmidler, f.eks. dimetylsulfoksyd og dimetylformamid, kan anvendes.
Katalysatoren må være harpiks-løselig for å forhindre faseseparasjon under prosessen og opprettholde en homogen blanding. De foretrukne sure katalysatorer for anvendelse er de aromatiske sulfonsyrer, f.eks. toluen- eller xylen-sulfonsyre oppløst i etylenglykol eller dimetylsulfoksyd.
Mengden av sur katalysator som anvendes vil være avhengig av dens surhet og den optimale hastighet av skumming, noe som naturligvis kan bestemmes av en som er fagmann på området. Imidlertid er mengden generelt 3-30 phr, fortrinnsvis
10-15 phr, som er noe mindre enn hva som ellers kreves i fravær av lakton som additiv, da mengden av katalysator også er avhengig av typen av løsningsmiddel som anvendes i. en viss grad.
Som overflateaktivt middel som kreves ved fremgangsmåten
i. henhold til oppfinnelsen, kan ethvert overf lateaktivt middel som konvensjonelt anvendes i fenolskumproduksjon anvendes, når det bare er effektivt over temperaturområdet 0-100°C. Egnede overflateaktive midler som kan anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen inkluderer silikon/etylenoksyd/propylen-oksyd-kopolymerer, alkoksysilaner, polysilylfosfonater, poly-dimetyl/siloksan- og polydimetylsiloksan/polyoksyalkylen-kopolymerer, og ethvert annet overflateaktivt middel som er kjent for fagmannen på området å være nyttig ved fremstilling av fenolskumharpikser. Foretrukne overflateaktive midler er polydimetylsiloksan/polypksyalkylen-blokk-kopolymerer, f.eks. det produkt som er tilgjengelig under handelsbetegnelsen "DC-193", og en etoksylert ricinusolje som selges under handelsbetegnelsen "REXOL".
Mengden av overflateaktivt middel som anvendes er ikke kritisk, med unntagelse bare av at det kreves en minste andel. Denne minste andel er 2 phr av enhver type av overflateaktivt middel. I tillegg til dette er mengdene ikke kritiske, men kan variere opp til 10 phr, idet 3 til 5 phr foretrekkes.
Forskjellige typer av esemidler kan anvendes ved fremgangsmåten i. henhold til oppfinnelsen, når de bare har lav varmeledningsevne og naturligvis lavt kokepunkt. Noen eksempler er polyhalogenerte mettede fluorkarboner, de halogenerte hydrokarboner, spesielt fluorkarboner, hydrokarboner eller blandinger derav som har atmosfæretrykk-kokepunkt på fra -40°C til 93°C. ; Noen eksempler er klorerte og fluorerte hydrokarboner, ;f.eks. kloroform, metylenklorid, triklorfluormetan, tetrafluormetan, 1,1,2-t:riklor-l ,2 ,2-trif luoretan, monoklor-difluormetan, diklordifluormetan, 1,1-diklor-l,2,2,2-tetra-fluoretan, 1,2-diklor-l,1,2,2-tetrafluoretan, 1,1,1-triklor-2,2,2- tri fluoretan, 1,2-difluoretan, bromtrifluormetan, 1,1,2,2-tetraklor-1,2-difluoretan, 1,1,1,2-tetraklor-2,2-difluoretan eller blandinger derav. Imidlertid er de foretrukne polyhalogenerte fluorkarboner slike som selges under handelsbetegnelsen FREON, og spesielt FREON 11 og FREON 113, som er henholdsvis triklorfluormetan og 1,1,2-triklor-l,2,2-trifluor-etan. Mengden av esemiddel som anvendes i henhold til oppfinnelsen er ikke kritisk og kan variere fra 10 til 30 phr, fortrinnsvis 10-20 phr.<1>
Tilsetningsrekkefølgen av reaktantene for skummingen og polymerisasjonen er ikke kritisk når bare den resulterende blanding blir homogen. Det foretrekkes en høy-skjærkraft-mekanisk blander. Harpiksen, det overflateaktive middel og esemidlet kan blandes og katalysatoren deretter tilsettes, idet laktonet tilsettes sammen med harpiks eller katalysator. Etter at skummingen har foregått, herdes blandingen fortrinnsvis ved 3
oppvarmning til 60 til 100°C. Når katalysatoren blandes med de andre ingredienser, begynner blandingen å danne krem,
og kremdannelsesperioden hvor kjernedannelse inntreffer, er begynnelsen til skummingen. Når butyrolakton er til stede som additiv i materialet, har det vist seg at den totale forarbeidelsestid for oppnåelse av optimale egenskaper, spesielt K-verdi, for produktet kan være av størrelsesorden ca. 3 minutter, med andre ord er en svært hurtig stige- og herde-profil mulig sammen med svært overlegne skumegenskaper.
Blande- og skumme-operasjonene kan foregå ved omgivelses-temperaturer som bør være i området fra 15°C til 40°C. For at harpiksen hurtig skal oppnå tilstrekkelig styrke eller full styrke til å holde skummet, foretrekkes det å herde skummet i tilnærmet 1-10 minutter ved 60-100°C, fortrinnsvis ca. 2 min. Figur 1 er et mikrofotografi av et åpencellet skum, som ved forstørrelse 40x viser mikrotomrom i celleveggene. Figur 2 er et mikrofotografi av et lukketcellet skum med forstørrelse 40x, men hvor mikrotomrom er til stede i celleveggene . Figur 3 viser et lukketcellet skum, forstørrelse 40x, fremstilt i. henhold til oppfinnelsen, hvor celleveggene er fri for mikrotomrom og spalter.
Eksempel 1
Til en skumbar resolharpiks (ES-31-B-2) med
viskositet 25.000 cP, fenol/formaldehyd-forhold 1:1,6 og vanninnhold 9%, ble det ved en tilsetningshastighet på 6,0 kg/min.
i. en halv-konti.nuerlig operasjon tilsatt 7 phr (deler pr. 100
av harpiks) av butyrolakton. Så ble 5 phr Rexol<*> overflateaktivt middel og 13 phr FREON<*> 11 esemiddel tilsatt til harpiksen og butyrolaktonet i en industriell blander med høy skjærkraft og av skrue-type (kanadisk patent 1.086.016, US-patent 4.032.115) og 17 phr ULTRA-TX<*>(toluen/xylen-sulfonsyrer): dimetylsulfoksyd i forholdet 80:20 tilsatt og det hele blandet. Blandingen ble hellet inn i en støpeform under bevegelse som besto av to dekkpapirer i. en metallramme og ble herdet ved 65,5-76,7°C i ca. 2 minutter, idet den totale
forarbeidelsestid var tilnærmet 3 minutter. Lukketcelle-
innholdet i det skummede produkt viste seg å være 83% og gel-
I
tiden 35 sekunder. K-ver&ien ble målt ved anvendelse av en varmestrømnings-vann-varmeledningsevnetest-apparatur solgt som K-Matic<*>, etter 6 dager ved 100°C og etter 28 dager ved 100°C. Verdiene viste seg å være henholdsvis 1,488 og 1,513 kcal-cm/- °C-h-m<2.>
Eksempler 2- 10
Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt ved anvendelse av de andeler av ingredienser som er vist i tabell I, og resultatene er vist i tabell I.
Sammenligningseksempler A- K
Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt uten tilsetning av noe lakton. Andelene av ingredienser av resultatene er vist i tabell II. Selv om disse lukketcelle-skum ikke viste tomrom eller nålestikkhull i celleveggene, var veggstyrken, indikert ved K-verdi, tydelig meget signifikant lavere enn når lakton var til stede.
i
Eksempler 11- 15
i
Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt med unntagelse av at den anvendte harpiks hadde et vanninnhold på 10% og en viskositet på 2 3.000 cP, og at andelene av andre ingredienser ble variert. Katalysatoren var xylensulfonsyre snarere enn blandingen av toluen/xylen-sulfonsyre. K-verdien ble målt etter 6 uker ved 25°C. Dataene og resultatene er gitt i tabell III.

Claims (20)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et herdet, i det vesentlige lukketcellet feriolharpiksskum ved fremstilling av en blanding av en skumbar fenol/aldehyd-harpiks, et esemiddel og en sur katalysator, hvilken blanding tillates å skumme, og fenolskummet herdes, karakterisert ved at: (a) vanninnholdet i den skumbare blanding holdes under 14 vekt%, (b) det anvendes en harpiks-løselig sur katalysator, (c) det tilsettes minst 2 deler pr. 100 deler harpiks av overflateaktivt middel til blandingen før skumming, og (d) det tilsettes et lakton valgt blant butyrolakton, 5-valerolakton og brombutyrolakton til blandingen før skummingen.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at butyrolakton tilsettes. i
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at butyrolakton, som virker oppløsende på harpiksen, tilsettes i blanding med et annet løsningsmiddel.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert' ved at butyrolakton tilsettes til harpiksen like før skumming.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at butyrolaktonet tilsettes i blanding med katalysatoren.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert; ved at butyrolakton tilsettes i en mengde av 1-10 deler pr. 100 deler harpiks.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at det som annet løsnings-middel tilsettes en polyhydroksyforbindelse.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at det som annet løsnings-middel tilsettes etylenglykol.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det som katalysator anvendes en aromatisk sulfonsyre.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at det som katalysator anvendes toluen- eller xylen-sulfonsyre eller en blanding derav.
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at det anvendes en katalysator oppløst i etylenglykol.
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at det anvendes en katalysator oppløst i dimetylsulfoksyd.
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at katalysatoren anvendes i en mengde av 3-30 deler pr. 100 deler harpiks.
14. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det tilsettes et overflateaktivt middel valgt fra gruppen som består av silikon/ etylenoksyd/propylenoksyd-kopolymerer, alkoksysilaner, polysilylfosfonater, polydimetylsiloksan og polydimetylsiloksan/ polyoksyalkylen-kopolymerer.
15. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det tilsettes et overflateaktivt middel som er en polydimetylsiloksan/ polyoksyalkylen-blokk-kopolymer eller en etoksylert ricinusolje.
16. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det overflateaktive middel tilsettes i en mengde av 2-10 deler pr. 100 deler harpiks.
17. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert, ved at det anvendes et esemiddel valgt blant polyhalogenerté mettede fluorkarboner, halogenerte hydrokarboner, hydrokarboner eller blandinger derav som har et atmosfæretrykk-kokepunkt på -40°C til 93°C.
18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at det som esemiddel anvendes 1,1,2-triklor-l,2,2-trifluoretan eller triklorfluormetan.
19. Fremgangsmåte som angitt i krav 17 eller 18, karakterisert ved at esemiddelet anvendes i en mengde av fra 10 til 30, deler pr. 100 deler harpiks.
20. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at herdingen av den skummede harpiks utføres i 1-10 minutter ved 60-100°C. i
NO854315A 1984-10-30 1985-10-29 Fremgangsmaate for fremstilling av et herdet fenolharpiksskum med i alt vesentlig lukkede celler. NO161072C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000466623A CA1238149A (en) 1984-10-30 1984-10-30 Closed cell phenolic foams

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO854315L NO854315L (no) 1986-05-02
NO161072B true NO161072B (no) 1989-03-20
NO161072C NO161072C (no) 1989-06-28

Family

ID=4129034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO854315A NO161072C (no) 1984-10-30 1985-10-29 Fremgangsmaate for fremstilling av et herdet fenolharpiksskum med i alt vesentlig lukkede celler.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4575521A (no)
EP (1) EP0180371A3 (no)
JP (1) JPS61120837A (no)
CA (1) CA1238149A (no)
NO (1) NO161072C (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3718724A1 (de) * 1987-06-04 1988-12-22 Huels Troisdorf Verfahren zur herstellung von phenolharz-schaumstoffen mit verbessertem waermedaemmvermoegen
US4882364A (en) * 1987-08-28 1989-11-21 Fiberglas Canada Inc. Process for manufacturing closed cell phenolic foams
US4927863A (en) * 1988-02-22 1990-05-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for producing closed-cell polyurethane foam compositions expanded with mixtures of blowing agents
US5927222A (en) * 1996-10-28 1999-07-27 Eakin; Frank W. Drydock pollution control system and process
AU7270598A (en) * 1997-05-02 1998-11-27 Jiffy Foam, Incorporated Method for making a closed-cell phenolic resin foam
US6492432B1 (en) 1999-11-09 2002-12-10 American Foam Technologies, Inc. Novolac-epoxy resin foam, foamable composition for making novolac-epoxy resin foam and method of making novolac-epoxy resin foam
CN1531570A (zh) * 2000-12-08 2004-09-22 Sa 电磁能适应材料
GB2505974B (en) * 2012-09-18 2016-11-02 Kingspan Holdings (Irl) Ltd Phenolic foam
TW201512189A (zh) 2013-04-16 2015-04-01 Gruenenthal Chemie 新型被取代之嘧啶縮合化合物
EP3731958B1 (en) 2017-12-28 2024-02-07 Ecolab USA, Inc. Surfactant compositions and uses as inverters
US11142713B2 (en) 2018-09-27 2021-10-12 Ecolab Usa Inc. Asphaltene-inhibiting method using aromatic polymer compositions
CN110498999B (zh) * 2019-09-02 2022-09-09 福建天利高新材料有限公司 一种氮氧分离载体酚醛泡沫制品及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1065605B (de) * 1959-09-17 Badische Anilin- Sv Soda-Fabrik Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhem Verfahren zum Harten von alkalisch kondensierten Kondensationsprodukten aus Phenolen und Aldehyden
US3389094A (en) * 1963-10-10 1968-06-18 Union Carbide Corp Foaming phenol-formaldehyde resins with fluorocarbons
DE1236183B (de) * 1964-12-17 1967-03-09 Dynamit Nobel Ag Verfahren zur Herstellung von Phenolharzschaumstoffen
FR2128472B1 (no) * 1971-03-04 1976-03-26 Basf Ag
US4001148A (en) * 1974-03-21 1977-01-04 Deutsche Texaco Aktiengesellschaft Process for the production of flame-resistant phenolic resin foam plastics
US4133931A (en) * 1976-05-19 1979-01-09 The Celotex Corporation Closed cell phenolic foam
US4303758A (en) * 1976-06-07 1981-12-01 Gusmer Frederick E Method of preparing closed cell phenol-aldehyde foam and the closed cell foam thus prepared
US4219623A (en) * 1977-07-26 1980-08-26 Reichhold Limited Phenol formaldehyde resin foams
GB1588357A (en) * 1977-07-26 1981-04-23 Reichhold Ltd Phenolformaldehyde foam system
US4165413A (en) * 1978-03-15 1979-08-21 Koppers Company, Inc. Process for producing phenolic foams with a uniform appearance
EP0027333A1 (en) * 1979-10-01 1981-04-22 Borden (Uk) Limited Foundry moulding compositions and method of making foundry moulds and cores
US4247413A (en) * 1979-12-03 1981-01-27 The Celotex Corporation Phenolic foam and surfactant useful therein
US4353994A (en) * 1981-02-26 1982-10-12 Thermoset Ag Low-density, furfuryl benzylic phenolic thermosetting foam product and method of preparing same
NO157539C (no) * 1981-05-20 1988-04-06 Monsanto Co Herdet fenolskum og laminat inneholdende et sjikt derav.
US4444912A (en) * 1981-07-10 1984-04-24 Koppers Company, Inc. Phenolic foam and composition and method for preparing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61120837A (ja) 1986-06-07
CA1238149A (en) 1988-06-14
EP0180371A2 (en) 1986-05-07
NO854315L (no) 1986-05-02
EP0180371A3 (en) 1987-01-21
NO161072C (no) 1989-06-28
US4575521A (en) 1986-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4303758A (en) Method of preparing closed cell phenol-aldehyde foam and the closed cell foam thus prepared
NO161072B (no) Fremgangsm te for fremstilling av et herdet fenolhaum med i alt vesentlig lukkede celler.
US4444912A (en) Phenolic foam and composition and method for preparing the same
KR100429437B1 (ko) 페놀 발포체
US4530939A (en) Low K-factor closed cell phenol-aldehyde foam and process for preparation thereof
US4165413A (en) Process for producing phenolic foams with a uniform appearance
US4478958A (en) Method for preparing phenolic foams using anhydrous aryl sulfonic acid catalysts
US4956394A (en) Closed cell phenolic foam containing alkyl glucosides
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
JP2750005B2 (ja) ブレンドした界面活性剤を用いて製造した非cfc発泡体
DK173250B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af et phenolskummateriale med lukkede celler, og modificeret phenolskumkatalysator
KR900002460B1 (ko) 저 k-인자 독립기포 페놀-알데하이드 발포체의 제조방법
US4396563A (en) Method of preparing closed cell phenol-aldehyde foam and the closed cell foam thus prepared
US4883824A (en) Modified phenolic foam catalysts and method
NL8302441A (nl) Fenol-formaldehyde-resolen voor de vervaardiging van fenolschuim.
WO1999029764A1 (en) Phenol foam
JP2001011230A (ja) フェノール樹脂発泡体
CA1117700A (en) Process for producing phenolic foams with a uniform appearance
CA1249393A (en) Low k-factor closed cell phenol-aldehyde foam and process for preparation thereof
JP2023538737A (ja) フェノールフォーム
SE417723B (sv) Forfarande for framstellning av fenolskum och skumbar blandning for dess framstellning
WO2004056911A2 (en) A closed cell phenolic foam