NO771965L - Fenol-aldehyd-skum med lukkede celler og fremgangsm}te for fremstilling derav - Google Patents

Description

Fenol-haldehyd-skum med lukkede celler og

fremgangsmåte for fremstilling av dette.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

for fremstilling av feriol-aldehyd-skum og tilveiebringer et forbedret fenol-aldehyd-skumprodukt med lukkede celler. Fenol-aldehyd-skum er blitt fremstilt i mange år med en fremgangsmåte som omfatter tilsats av en syrekatalysator til en flytende fenol-aldehyd-resolharpiks. Polymerisasjonen av resilharpiksen be-gynner umiddelbart etter tilsatsen av syrekatalysatoren, og, siden reaksjonen er meget eksoterm, vil den frigjorte varme raskt øke temperaturen i reaksjonsblandingen. Denne kontin-uerlige økning i reaksjonstemperaturen øker gradvis hastigheten på polymerisasjonen og reaksjonen blir meget raskt fullstendig.

I virkeligheten anses reaksjonen for å være umulig å kontrollere hvis den først ér satt igang. Temperaturen i reaksjonsblandingen øker tilstrekkelig til å forårsake dannelse av tilstrekkelig vanndamp som opprinnelig er tilstede i harpiksen, og vann fra reaksjonen til å skumme harpiksen og den medfølgende høye reaksjonstemperatur forårsaker den opprinnelige flytende resolharpiks til å herde til en fast, ikke smeltbar tilstand før skummet faller sammen.

Fenol-aldehyd-skum fremstilt på denne måten har en åpen cellestruktur og har ikke optimale egenskaper for anvendelse . som termisk isolering eller som en fuktighetsbarriere. Skummet er også sprøtt og har utilstrekkelig styrke, bøyelighet og/eller slitasjemotstand til å bli brukt i bygningsindustrien eller ved konstruksjonsarbeide i sin alminnelighet.

Fenol-aldehyd-skum med åpne celler har en tendens til

å ulme, d.v.s. å fortsette å gløde etter at sterk varme er til-ført og deretter fjernetj men vanligvis har den utmerket brann-motstand og det danner bare små mengder røk under høy temperatur. Disse siste to egenskaper kunne være en stor fordel ved anvendelse som termisk isolering forutsatt at fenol-aldehyd-skummet også

hadde et høyt innhold av lukkede celler og tilstrekkelig styrke.

I de seneste år har et stort antall fremgangsmåter vært foreslått som har vært sagt å produsere fenolskum med lukkede celler. Imidlertid har slike tidligere teknikker ikke vært kommersielt vellykkede når de anvendte umodifiserte fenol-formaldehyd-resolharpikser. I alle tilfeller produserer disse tidligere kjente teknikker skum fra fenol-formaldehyd-resolharpikser som har en eller flere av de nevnte ulemper og som og/eller krever anvendelse av kostbare modifiserende tilsats-stoffer eller upraktiske tekniske fremgangsmåter og/eller er ikke istand til konsistent og frembringe fenol-formaldehyd-skum med lukkede celler med høy kvalitet i kommersiell målestokk og på en reproduserbarebasis•

Manglene og ulempene nevnt ovenfor har forhindret fenol-aldehyd-skum som hittil har vært kommersielt tilgjengelig fra med hell å konkurrere med polyuretanskum som termisk isolering til tross for deres markerte overlegenhet når det gjelder brannsikring og lave røykdannelse. Polyuretanskum har et antall vesentlige fordeler, deriblant utmerkede fysiske og mekaniske egenskaper og et høyt innhold av lukkede celler, og det kan lett fremstilles ved kommersielt tilgjengelige metoder. Disee og andre egenskaper og fordeler har forårsaket polyuretanskum å bli anvendt i stor utstrekning som termisk isolering i bygnings-og andre industrier, og i en rekke andre anvendelser. Polyuretanskum er imidlertid ikke brannherdig, og polyuretanskum produserer en tett og giftig røyk når de oppvarmes til for-kulling. Dette problemet er så uttalt at anvendelsen av polyuretanskum som termisk isolering i bygningsindustrien er sterkt frarådet på det nåværende tidspunkt av sikkerhetsmessige grunner.

Det er åpenbart av det forangående at man lenge har søkt en fullstendig tilfredsstillende og kommersielt akseptabel fremgangsmåte for fremstilling av skum med lukkede celler av høy kvalitet fra flytende fenol-aldehyd-resolharpikser på en forutsigbar og reproduserbar basis. En slik fremgangsmåte har imidlertid ikke vært tilgjengelig før den foreliggende oppfinnelse til tross for det store behov for dette.

Foreliggende oppfinnelse overkommer de forannevnte mangler og ulemper ved de tidligere fremgangsmåter for fremstilling av fenol-aldehyd-skum, og tilveiebringer et forbedret fenol-aldehyd-skumprodukt med lukkede celler. Dette tilveiebringes ved en fremgangsmåte som omfatter en ny skummings- og herdingsteknikk ifølge oppfinnelsen. En blanding som inneholder en flytende fenol-aldehyd-resolharpiks, flyktig esemiddel og et overflateaktivt middel, skummes først for å fremstille et stabilt uherdet skum, og skummet herdes deretter i nærvær av en syrekatalysator under kontrollerte betingelser som vil bli nærmere beskrevet og frembringer et herdet fenol-aldehyd-skum med lukkede celler.

Foreliggende oppfinnelse omfatter fremstilling av et fenol-aldehyd-skum med en fremgangsmåte som omfatter en skummings t eknikk fulgt av syreherding av skummet under betingelser som frembringer et lukket cellestruktur i det endelige skinn-produkt .

Oppfinnelsen omfatter videre forbedrede fenol-aldehyd-skum med lukkede celler ved hjelp av fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen omfatter iridere en kommersielt akseptabel fremgangsmåte som omfatter den nye skummings- og herdingsteknikk ifølge oppfinnelsen, for fremstilling av skum med lukkede celler og av høy kvalitet på en forutsigbar reproduserbar basis fra flytende resolharpikser fremstilt fra fenol per se og formaldehyd.

Oppfinnelsen omfatter også forbedrede skum med lukkede celler og med høy kvalitet fremstilt fra flytende resolharpikser fremstilt fra fenol per se og formaldehyd.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse fremstilles fenol-aldehydfskum med lukkede celler ved å skumme en blanding som inneholder et skumbar flytende fenol-aldehyd-resolharpiks, et flyktig esemiddel for den flytende fenol-aldehyd-resolharpiks og et overflateaktivt middel som er et stabiliserende middel for den skummede flytende fenol-aldehyd-resolharpiks. Et stabilt uherdet skum fremstilles som inneholder lukkede celler som har cellevegger dannet av den flytende resolharpiks og de lukkede celler ekspanderes med esemidlet i gassfase. Det uherdede skum formes til den ønskede form for å tilveiebringe en uherdet form, og den flytende resolharpiks i celleveggene herdes deretter til fast tilstand i nærvær av en syrekatalysator. Den egnede temperatur i formen under herdingen ligger over koke-

punktet for det flyktige esemiddel, men er mindre enn 100°C,

og temperaturen er også tilstrekkelig lav til å forhindre ytterligere ekspansjon av formen i en mengde som sprenger de lukkede cellevegger og derved danner en åpen cellestruktur.

Den flytende resolharpiksen har en tilstrekkelig lav eksoterm reaksjonsvarme under herdingen av formen slik at den indre temperatur i formen holdes innenfor de nevnte grenser.

Syrekatalysatoren er tilstede i en tilstrekkelig mengde til å herde den flytende resolharpiksen til fast tilstand og den er også tilstede i en tilstrekkelig mengde slik at den indre temperatur i formen er mindre enn 100°C og innenfor de nevnte grenser. Det er underforstått at det er forskjellige foretrukne varianter og utførelser av oppfinnelsen og at slike foretrukne varianter av utførelsen vil bli disku-tert i større detalj og mer inngående i det etterfølgende.

Flytende skumdannende fenol-aldehyd-resolharpikser som passer for utførelsen av den foreliggende oppfinnelse er kfjent og de generelle reaksjonsbetingelser og variable som anvendes i fremstilling av disse omfattes ikke av oppfinnelsen.

En lang rekke patenter og andre publikasjoner beskriver fremstillingen av flytende resolharpikser for skumpreparater, Eksempler på to lærebøker som inneholder fremstilling og bruk av resolharpikser er The Chemistry of Phenolic Resins, ved Robert ¥. Martin, John Wiley and Sons, Inc., New York, New York (1976) og Plastic Foams, utgitt av Kurt C. Frisch, et al, Marcel Dekker, inc., New York, New York (1973).

Som en generell regel fremstilles flytende resolharpikser ved omsetning av en eller flere fenoler med en eller flere aldehyder i vannfase og i nærvær av en alkalisk katalysator. Eksempler på fenoler omfatter fenol per se, resorcinol, kresol, xylenol, klorofenol, bisfenol-A, oc-naftol, |3-naftol, og blandinger av disse. Aldehyder for omsetning ved de ovennevnte fenoler inneholder vanligvis fra 1-8 karbonatomer og fortrinnsvis fra 1-3 karbonatomer. Spesifike eksempler på aldehyder omfatter formaldehyd, acetaldehyd, propionaldehyd, furfural, benz-aldehyd og blandinger av disse.

Foreliggende oppfinnelse er spesielt anvendelig for fremstilling av skum med lukkede celler fra umodifiserte skumbare flytende resolharpikser fremstilt fra fenol og formaldehyd i en av de kommersielt tilgjengelige former. Den vanligste kommersielt tilgjengelige form for formaldehyd omfatter for-maldln som vanligvis er en 37-^-5 vekt-$> vandig oppløsning av formaldehyd i vann, paraformaldehyd som er en fast lineær poly-mer av formaldehyd og trioksan som er en fast syklisk tripoly-mer av formaldehyd. De ovennevnte og andre passende kilder for formaldehyd for omsetning med fenol omfattes i det etterfølgende av uttrykket "formaldehyd".

Eksempler på alkaliske katalysatorer for anvendelse

i fremstilling av flytende fenol-aldehyd-resolharpikser omfatter alkalimetallhydroksyder, jordalkalimetallhydroksyder og anuno-niumhydroksyd og natrium og/eller kaliumhydroksyder er vanligvis foretrukket. Mengden alkalisk katalysator i overensstemmelse med tidligere teknikker, kan f.eks. være fra 1 til 5 vekt-$> av fenolen. pH-verdien for reaksjonsblandingen kan f.eks. være 8-10.

Reaksjonen kan gå under omrøring ved en temperatur

på fra 50-100PC i løpet av f. eks. ca. 1-.10 timer. Ved avslut-ning av reaksjonsperioden nøytraliseres reaksjonsblandingen ved tilsats av en passende syre så som saltsyre eller svovelsyre til en pH-verdi på ca. 6-7, og dehydreres under vakuum for å fjerne det meste av vannet og ureagert fenol og/,eller aldehyd. Vanninnholdet reduseres til mindre enn 10 vekt-$>, og fortrinnsvis til ca. 0,05-5 vekt-$. De beste resultater oppnås vanligvis når vanninnholdet reduseres til den lavest praktiske vekt-%. Utmerket skum fremstilles når vanninnholdet er ca. 0,1-2 vekt-$, og enda bedre resultater tilveiebringes med et vanninnhold på fra 0,2-1 vekt~$. Det ovenfor nevnte vanninnhold bestemmes med Karl Fischer-metoden.

De resulterende flytende resolharpikser har fortrinnsvis en lav eksoterm reaksjonsvarme og i mange tilfeller kan de ha et lavt ureagert fenol og/eller aldehyd-innhold. Molforholdet mellom reagert aldehyd til fenol i resolen kan variere fra

litt over 1 til ca. 3,0. Molforholdet mellom reagert formaldehyd og fenol kan f.eks. være 1,05:1,0 til 3,0:1,0. I noen tilfeller kan et støkiometrisk molforhold mellom aldehyd og fenol på ca. 1,5:1,0 gi akseptable resultater, og i enda andre tilfeller kan molforholdet enten være høyere eller lavere så som ca. 1,1:1,0 til 1,3:1,0 eller ca. 2,0:1,0 til 3,0:1,0.

Resolharpiksen kan f.eks. ha en viskositet på fra 20.000-100.000 centipoise med et vanninnhold på 1$> og en temperatur på 24°C, og fortrinnsvis ca. 40.000-60.000 centipoise.

Resolharpikser med et vanninnhold på mellom 1,0

og 1,5 vekt~$ produserer vanligvis usedvanlige gode skum i disse viskositetsområder. Siden vann fremstilles under herdning av skummet er det foretrukket at polymerisasjonsreaksjonen er så langt fremskredet som praktisk mulig under fremstillingen av den flytende resolharpiks, slik at en redusert mengde vann produseres under det etterfølgende herdingstrinn. Uttrykket "flytende" som anvendt ved beskrivelsen av de flytende resolharpikser som skal skummes, er ment å skulle omfatte resolharpikser i sin almindelighet som er skumbare og tilstrekkelig mobile til å kunne få form i et kar hvor de lagres.

Flytende resolharpikser som har lave eksoterme reak-sjonsvarmer under de siste trinn i herdingsreaksjonen gir vanligvis de beste resultater. Den flytende resolharpiks i veggene i det lukkede celler i formen av skum under herdingen av denne, bør ha en tilstrekkelig lav eksoterm reaksjonsvarme hvor den indre temperatur i formen er mindre enn 100°C, og tilstrekkelig lav til å forhindre ytterligere ekspansjon av formen, slik at man får brudd på celleveggene i de lukkede celler og derved få en åpen cellestruktur. Den indre temperatur under herdning av formen kan være meget lavere enn 100°C, og kan være '60-65°C. Resolharpikser som er anvendt i tidligere fremgangsmåter av den type som man vet har lave- eksoterm reaksjons-varmer er meget ofte nyttige så som visse fenolresolharpikser anvendt for f,eks. pakking av elektriske komponenter, og så som resolharpikser anvendt for laminater.

Flytende resolharpikser som har meget tilfredsstillende eksotermereaksjonsvarmer kan lett bestemmes ved å utføre en enkel prøve. Under utførelse av denne prøven plaseres 50 g av den flytende resolharpiks med en temperatur på 27°C i en åpen metallbeholder av en størrelse som resulterer i en dybde på 9 mm på resolharpiksen og 2 g syrekatalysatorpreparat blandes heftig ved hjelp av en spatel i 30 sekunder. Metallbeholderen kan være en boks på 240 cm med en diameter på ca. 5 cm av den type som anvendes for maling.

Syrekatalysatorpreparatet inneholder 1 g syrekataly sator solgt av Witco Chemical Company under varenavnet "Ultra TX Acid", som sies å være toluenxylensulfonsyre og 1 g glycerin, noe som gir en total mengde på 2 g tilsatt katalysator-preparatet.

Fulgt av tilsatsen av katalysatoren vil ved indre

temperatur i den opprinnelig flytende blanding øke til en verdi som ikke overstiger 65°C mens man fremdeles har en væske. Den opprinnelige flytende blanding herdes til et fast stoff i løpet av 15 minutter, og den indre temperatur i den resulterende faste blanding etter ytterligere henstand øker til en verdi som overstiger ca. 82°C før den reduseres til en lavere verdi, og endelig til værelsestemperatur.

Flytende resolharpikser som eksoterme egenskaper som er i overensstemmelse med den ovennevnte prøve, fremstiller konsistent overlegne skumprodukter med lukkede celler og er derfor vanligvis foretrukket.

Det overflateaktive middel kan være et hvilket som helst passende stabiliserende middel for anvendelse i stabili-sering av flytende fenol-aldehyd-resolharpiks-skum. Et stort antall passende overflateaktive midler er kjent og gjengitt 1 en lang rekke publikasjoner, deriblant i de to forannevnte lærebøker. Vanligvis er de foretrukne stabiliserende midler vannoppløselige og syrestabile overflateaktive midler og for å få de beste resultater er det likeledes ikke hydrolyserbare. Vanlig anvendte overflateaktive midler omfatter siloksan-oksy-alkylenkopolymere slik som de som er beskrevet^! US-patent nr. 3,271,331»og silikoner markedsført av Union Carbide Corporation og benevnt som "L-530, L-53IO, L-5340 og L-5410". Pro-duktene av kondensasjonen av etylenoksyd med risinusolje og alkylfenoler beskrevet i britisk patent nr. 1,062,850 og polyoksyetylensorbitanfettsyreestere beskrevet i US-patent nr. 3,300,419 og "Tween"-serien av overflateaktive midler markeds-ført av ICI United States Inc. er også meget anvendelige.

Disse overflateaktive midler anvendes vanligvis i mengder som anbefale» i tidligere kjente teknikker så som 0,5-5 vekt-$ av resolharpiksen. Bedre resultater tilveiebringes ofte under anvendelse av mengder på fra 1 til 3-'Vekt-^ basert på vekten av resolharpiksen med de beste resultater ved ca.

2 vekt-^. Når de anvendes i disse mengder vil de overflate aktive midler medhjelpe til at der skapes og utvikles mindre og jevnere celler og generelt stabilisere skummet.

Passende flyktige esemidler kjent fra tidligere teknikker, for flytende fenol-aldehyd-resolharpikser kan anvendes som esemiddelkomponent i den blanding som skal skummes. Det resulterende stabile uherdede skum som fremstilles ved skumming av blandingen inneholder lukkede celler som har cellevegger dannet av flytende resolharpiks, og de lukkede celler ekspanderes ved esemidlet i gassfase. Tallrike esemidler som passer for anvendelse i skumdannelse av denne type er kjent og beskrevet tidligere, deriblant i de to lærebøker som er nevnt foran. Eksempler på flyktige esemidler omfatter organiske forbindelser så som hydrokarboner, halogenerte hydrokarboner, alkoholer, ke-toner og etere, vanligvis gassformede elementære substanser og vanligvis gassformede uorganiske forbindelser. Passende halogenerte hydrokarboner som esemidler er solgt under varemerket "Freon^)" så som Freon 11 og Freon 12. Eksempler på elementære gasser omfatter argon, helium, nitrogen, neon, krypton, blandinger av disse og atmosfærisk luft. Et eksempel på en vanligvis gassformet uorganisk forbindelse er karbondioksyd.

De foretrukne esemidler er i hovedtrekkene uoppløse-lige i resolharpiksene så som hydrokarboner og halogenerte hydrokarboner og de har vanligvis kokepunkte/fctrunder 100°C og fortrinnsvis under ca. 65°C. For å få de beste resultater er det i mange tilfelle foretrukket at esemidlet har et normalt kokepunkt på under 25°C. Esemidlet kan være tilstede i blandingen som skal skummes i ca. de samme mengder som er anvendt tidligere, d.v.s. i en mengde som gir den ønskede tetthet på

det herdede skumprodukt. Skumtettheten kan f.eks. være fra 3 til 150kg/m^, og fortrinnsvis fra 15 til 50 kg/m^. Vekt-$ esemiddel som kreves i blandingen som skal skummes for å få den ønskede tetthet, vil variere med molekylvekten på esemidlet. Typiske vektprosentdeler er imidlertid fra 1-40 vektdeler og fortrinnsvis fra 10-20 vektdeler pr. 100 vektdeler resolharpiks. Esemidlet tilbiandes blandingen som skal skummes etter tidligere kjente fremgangsmåter så som ved heftig omrøring med en roterende rører eller ved anvendelse av spesielle blandeinnretninger.

Passende syrekatalysatorer fra tidligere teknikker som er kjent å være nyttige for å herde flytende fenol-aldehyd- resolharpikser kan anvendes for å herde den opprinnelige flytende fenol-aldehyd-resolharpiks i de lukkede cellevegger i skummet til fast tilstand. Tallrike syrekatalysatorer av denne type er kjent, og tidligere beskrevet deriblant ved de to lærebøker som er nevnt. Eksempler på syrekatalysatorer omfatter uorganiske syrer så som saltsyre, svovelsyre, salpeter-syre og de forskjellige fosforsyrer og organiske syrer så som aromatiske sulfonsyrer generelt deriblant benzensulfonsyre, toluensulfonsyre, xylensulfonsyre, fenolsulfonsyre og naftalen-sulfonsyre, mono- og poly-karboksylsyrer så som eddiksyre, maur-syre, propionsyre, oksalsyre, maleinsyre og sterke substituerte, organiske syrer så som trikloreddiksyre. En blanding av toluen-sulf onsyre og xylensulfonsyre er vanligvis foretrukket. Syrekatalysatoren solgt under varemerket "Ultra TX Acid" av Witco Chemical Company, som er sagt å være vannfri toluenxylensulfonsyre, er spesielt foretrukket. Andre syrekatalysatorer av denne type er beskrevet i US-patent nr. 3,^58,449.

Syrekatalysatoren bør være tilstede i formen av uherdet skum i en tilstrekkelig mengde til å herde den flytende resolharpiks til fast tilstand, og også i en tilstrekkelig mengde til at den indre temperatur i formen under herdningen er mindre enn 100°C, og tilstrekkelig lav til å forhindre ytterligere ekspansjon av formen i en grad som fører til sprekking av celleveggene i de lukkede cellene, slik at det dannes en åpen cellestruktur. Vanligvis er det foretrukket å holde konsentrasjonen av syrekatalysator så lav som mulig og likevel få en tilfredsstillende herdning. I de fleste tilfeller tilsettes syrekatalysatoren i en mengde som redusérer den opprinnelige pH i den flytende resolharpiks til en tilsynelatende verdi på mellom 2,0 og 3,0, og fortrinnsvis mellom 2,5 og 3,5 bestemt med pH-papir. Mengden syrekatalysator som kreves for å få en reduksjon -ivpH vil avhengig av det opprinnelige pH-nivå i resolharpiksen og den spesifike syrekatalysator som anvendes. Det er således ikke mulig å definere den mengde syrekatalysator som tilsettes til resolharpiksen som vektprosent basert på vekten av resolharpiksen med stor nøyaktighet. Det er imidlertid vanligvis ca. 0,5-5 vekt-$ og fortrinnsvis fra 1-3 vekt-$ basert på resolharpiksen.

Blandingen som skal skummes bør være likeartet i sammensetning for å få de best mulige resultater. Vanligvis blandes det overflateaktive middel med den flytende resolharpiks og esemidlet blandes med dette for å fremstille blandingen som skal skummes. I de tilfeller hvor esemidlet har et kokepunkt som ligger under temperaturen i blandingen som skal skummes, må blandingen ha et tilstrekkelig lavt trykk til å holde esemidlet i flytende fase. Blandingen under lavt trykk kan skummes ved raskt å fjerne trykket og dermed raskt fordampe esemidlet og dermed produsere et uherdet skum av flytende resolharpiks uten at det kreves varme fra det etterfølgende eksoterme herdnings-trinn for å få istand skummingen.

I de tilfeller hvor esemidlet har et kokepunkt over temperaturen på blandingen som skal skummes, er det nødvendig å oppvarme blandingen over kokepunktet og derved fordampe esemidlet og fremstille et uherdet skum av flytende resolharpiks uten at det krever varme fra det etterfølgende eksoterme herdingstrinn. Utførelse av denne variant av oppfinnelsen er det nødvendig å varme blandingen eksotermt gjennom hele dens volum til en temperatur som er tilstrekkelig over kokepunktet for esemidlet for å få istand skummingstrinnet. Når varme med stråling, konveksjon eller ledning ikke er tilstrekkelig rask til effektivt å skumme blandingen gjennom hele tverrsnittet på grunn av at det dannes en selv-isolerende virkning ved celle-dannelsen i blandingen, må dette oppvarmingstrinnet utføres • ved hjelp av mikrobølgebestråling. Anvendelse av mikrobølge-bestråling for oppvarming av resolharpiksen og/eller skummings» trinnet hvor kokepunktet for esemidlet iigger over temperaturen i blandingen som skål skummes, er således en spesiell variant av den foreliggende oppfinnelse.

Når man ønsker det kan syrekatalysatoren blandes med uherdede skum etter skummingstrinnet og før herdingen av de uherdede former. Dette kan gjøres ved hver av de to fremgangsmåter for skumming av blandingen. Det er imidlertid foretrukket å blande syrekatalysatoren med de gjenværende ingredienser av blandingen umiddelbart før skummingen. I visse tilfeller vil det uherdede skum inneholde syrekatalysatoren stort sett jevnt fordelt i seg før formingen av de uherdede former og herding av de samme,

I de tilfeller hvor JEorming av skummet eller forming av et emne av skum for herdning er omtalt, er det underforstått at dette kan gjøres på hvilken som helst ønsket måte. For eksempel kan det uherdede skum piaseres i en form og danne den form som skal herdes, eller det kan helt enkelt ta form av det karet hvor skummet opprinnelig dannes. Det uherdede skum kan også sprøytes eller ekstruderes på en overflate og derved forme det emne som skal herdes. Formingen av skummet til et emne som skal herdes, skal gis en bred fortolkning og omfatter alle former som har en definitiv konfigurasjon og likeledes fritt formede emner.

Den forangående detaljerte beskrivelse og de følgende spesifike eksempler er ment å være illustrasjoner, og de skal ikke begrense ånden eller rammen av kravene.

Eksempel I

Den flytende fenol-formaldehydresolharpiks som anvendes i dette eksempel har et vanninnhold på 1,1% bestemt med Karl Fischer-metoden og en viskositet ved værelsestemperatur på 50.000 centipoise. Den spesifike vekt var 1,257. 50 g av den flytende resolharpiks ble avkjølt til 10°C i en metallbeholder med åpen topp og 1 g overflateaktivt middel solgt av Union Carbide Corporation under varemerket "Sili-cone L-5410" ble blandet med dette under heftig omrøring med en spatel. Deretter ble 4 g ratylklorid som esemiddel tilsatt under heftig omrøring med spatelen fulgt av 2 g av katalysator-preparat som inneholdt 1 vektdel "Ultra TX Acid" og 1 vektdel glycerin.

Blandingen ble overført til.en papirbeholder og plasert i en mikrobølgeovn med en effekt på 425 watt RF (radiofre-kvens) i en periode på 10 sekunder. Temperaturen i blandingen steg til ca. 60°C, og den skummet ved slutten av oppvarmings-perioden på 10 sekunder. Den skummede blanding ble deretter plasert i en luftovn med en temperatur på 60°C i en halv time for å gjøre herdingstrinnet fullstendig.

Det herdede fenol-formaldehydskum fremstilt på denne måte ble prøvet for å bestemme innhold av åpne celler ved hjelp av et pyknometer. Innholdet av lukkede celler var. over 90%. Tettheten av det herdede skum var 27 kg/m .

Eksempel II

Den flytende fenol-formaldehydresolharpiks anvendt

i dette eksempel inneholdt 1,5 % vann og viskositeten var 48.000 centipoise ved værelsestemperatur. pH-verdien var 5,0»Den flytende resolharpiks ble skummet på kontinuerlig basis

ved hjelp av en dobbelt skrueblander venstre og høyregjenget, med en hastighet på fra 1200 til 1800 omdr./min. Den flytende resolharpiks som inneholdet 2 vekt-% Dow Corning DC-193 overflateaktivt middel ble levert fra en første tann&julspumpe i en mengde på 156 g pr. minutt og ble tilført en annen tann-hjulspumpe med en øket hastighet som leverte 20 deler pr. 100 deler mer material enn den første tannhjulspumpen. Freon 12 som esemiddel ble tilført ledningen mellom de to pumpene i flytende form, og utløpet fra den annen pumpe som inneholdt den flytende resolharpiks, det overflateaktive middel og esemiddel ble direkte tilført den doble skrueblanderen. Et kata-lysatorpreparat som inneholdt 1 vektdel Ultra TX og 1 vektdel glycerin ble jevnt tilblandet til bestanddelene som gikk gjennom skrueblanderen i en hastighet på 4 g/minutt. Umiddelbart før utløpet av skrueblanderen var blandingen som skulle skummes under et trykk på 14 kg/cm^ og temperaturen var 49°C.

Etter utløpet fra skrueblanderen ble blandingen umiddelbart skummet og dannet et stabilt uherdet skum. Det uherdede skum ble blandet opp i en beholder og piasert i en ovn ved 60°C hvor det herdet til fast tilstand i løpet av 1 time. Skumtettheten var 29 kg/m . Etter testing ved hjelp av et pyknometer viste det seg at innhold av lukkede celler var over 90%.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er istand til å fremstille fenol-aldehydskum på en reproduserbar basis samtstort sett bare har lukkede celler. Innholdet av lukkede celler er jevnt over 90%, og vanligvis over 95%»I mange tilfeller synes innholdet av lukkede celler å være stort sett 100%.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av herdet fenol-aldehyd-skum med lukkede celler, karakterisert ved at man skummer en blanding som inneholder (l) en skumbar flytende f enol-aldehydresolharpiks, (2) et fljiktig esemiddel for den nevnte flytende fenol-aldehyd-resolharpiks og (3) et overflateaktivt middel som er et stabiliserende middel for skummet flytende fenol-aldehyd-resolharpiks for å fremstille et stabilt uherdet skum av den flytende fenol-aldehyd-resolharpiks hvor det nevnte uherdede skum inneholder lukkede celler som har cellevegger dannet av flytende fenol-aldehyd-resolharpiks, og de nevnte lukkede celler ekspahderes ved flyktige esemidler i gassfase under forming av det nevnte uherdede skum inn i en ønsket konfigurasjon for å tilveiebringe en uherdet form, ful&t av herding av den flytende fenol-aldehyd-resolharpiks i celleveggene i den nevnte uherdede form til fast tilstand i nærvær av en syrekatalysator for herding av flytende fenol-aldehyd-resolharpiks er for å fremstille en fast form av herdet fenol-aldehydskum med lukkede celler, hvor den indre temperatur gjennom den nevnte form under herdingen av denne er over kokepunktet for det flyktige esemiddel, men mindre enn lOOoC, og tilstrekkelig lav til å forhindre ytterligere ekspansjon av den nevnte form i en grad som fører til brudd på de nevnte cellevegger i de lukkede celler og derved danne en åpen cellestruktur, hvor den flytende fenol-aldehyd-resolharpiks i den nevnte form under herding av denne til fast tilstand har en tilstrekkelig lav eksoterm reaksjonsvarme slik at den indre temperatur gjennom formen ligger innenfor de forannevnte grenser og den nevnte syrekatalysator er tilstede i den nevnte form i en mengde tilstrekkelig til å herde den flytende fenol-aldehyd-resolharpiks til fast tilstand og i en mengde hvor den indre temperatur gjennom den nevnte form under herding av denne, er innenfor de forannevnte grenser og under 100°C.

2. Herdet fenol-aldehyd-skum med lukkede celler, karakterisert ved at det er fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten ifølge krav 1. .3» Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den flytende resolharpiks i den nevnte blanding har en eksoterm reaksjonsvarme slik at når 50 g av harpiksen med en temperatur på 27°C plaseres i en åpen metallbeholder med en størrelse som resulterer i en dybde på den flytende resolharpiks på 9 mm, og 2 g syrekatalysatorpreparat heftig tilblandes med en spatel i 30 sekunder hvor syrekatalysatorpreparatet inneholder 1 g toluenxylensulfonsyre og 1 g glycerin, vil den indre tempera tur i blandingen mens denne er flytende øke til en verdi som ikke overstiger 65°C, og den opprinnelig flytende blanding danner et fast stoff i løpet av 15 minutter hvor den indre temperatur i det nevnte faste stoff etter henstand ikke øker til en verdi som overstiger ca. 82°C før den avtar til en lavere verdi. h. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vanninnholdet i den flytende resolharpiks er mindre enn 5 vekt-%.

5» Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at viskositeten av den flytende resolharpiks er ca. 20.000-100.000 centipoise og vanninnholdet 1 vekt-% ved en temperatur på 24°C.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den flytende resolharpiks er fremstilt fra fenol per se og formaldehyd.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at vanninnholdet i den flytende resolharpiks er mindre enn 2 vekt-%.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at viskositeten i den flytende resolharpiks er ca. h0.000-60.000 centipoise med et vanninnhold på 1 vekt-% og en temperatur på 2k°G,

9» Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det herdede fenol-aldehydskum med lukkede celler inneholder minst 95% lukkede celler.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den indre temperatur i resolharpiksen mens denne er flytende ikke overstiger 65°C.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det flyktige esemiddel har et normalt kokepunkt under 65°C.

12. Fremgangsmåte for fremstilling av herdet fenolskum med lukkede celler, karakterisert ved at den er som foran beskrevet,

13» Herdet fenolskum med lukkede celler, karakterisert ved at det er fremstilt som beskrevet foran.