NO875426L - Fenolharpiks-skumplaster med hoeyt innhold av fyllstoffer og deres anvendelse som formgitte isolasjonsmaterialer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fenolharpiks-skumplaster med høyt innhold av fyllstoffer og deres anvendelse som formgitte isolasjonsmaterialer.

Det er kjent å tilsette bestemte fenylresolharpikser fyllstoffer slik at det ved oppskumming av disse "blandingene oppnås hardskum med en høy andel av fyllstoffer. Det er videre kjent at disse skummene kan oppvise brannklasse A2 og er egnet for fremstilling av isolasjonsmaterialer for anvendelse innen bygningsbransjen (se DE-PS 32 44 779).

Fremstillingen av disse kjente hardskummene medfører imidler-tid vanskeligheter, fordi den nødvendige flytende fenolresolharpiksen allerede ved et fyllstoffinnhold på 250 vekt-#, på basis av den flytende fenolresolharpiksen, bare vanskelig lar seg skumme og reproduserbare resultater kan vanskelig oppnås.

En annen ulempe ved disse kjente hardskummene er at skummene har utilstrekkelig trykkfasthet, slik at de vanskelig kan anvendes innenfor bygningsindustrien. Videre viser skummene en krympning på ca. 1%, hvilket påvirker deres anvendelse som isolasjonsmaterialer i negativ retning.

Følgelig besto den oppgaven å tilveiebringe hardskum av herdeplast som oppviser en fyllstoffandel over 100 vekt-#, på basis av harpiksandelen av skummet, og som, som skumbar blanding fremdeles er flytbar, slik at den lett kan oppskummes. Videre bør de ønskede skummene oppvise tettheter mellom 200 og 500 kg/m^, helst ikke vise noen krympning og ha en høyere trykkfasthet enn kjente herdeplast-hardskum.

Ifølge oppfinnelsen er det nå funnet hardskum med et fyllstoffinnhold over 100 vekt-#, beregnet på basis av harpiksinnholdet i skummet, som fremstilles ved oppskumming av en flytbar blanding av fenylresolharpikser, esemidler, herdere og fyllstoffer, som er kjennetegnet ved de kjennetegnede trekkene angitt i krav 1.

Hardskummene ifølge oppfinnelsen har tettheter fra 200 til 500 kg/m<3>, fortrinnsvis fra 250 til 350 kg/m<3>. De kan fremstilles ved i og for seg kjent oppskumming av fenolresolharpikser, som ved siden av de for oppskumming og utherding i og for seg kjente herderne og esemidlene også inneholder fyllstoffer i mengder over 100 vekt-#, på basis av fenolresolharpiksen som skal oppskummes. Disse fenolresolharpiksene er fremdeles flytbare på tross av den høye andelen av fyllstoffer.

Hardskummene ifølge oppfinnelsen har minst like gode fysi-kalske egenskaper som de kjente hardskummene, med en lik eller høyere andel av fyllstoffer. De oppnår også brannklasse A2 ifølge DIN 4102; ved forbrenning gir de praktisk talt ingen røk. På grunn av den høye fyllgraden, overgår deres mekaniske egenskaper, f.eks. trykkfastheten, egenskapene for de kjente herdeplast-hardskummene. Videre er brannmotstands-evnen spesielt god og overgår den for de kjente herdeplast-hardskummene .

Hardskummene ifølge oppfinnelsen utmerker seg videre ved en god isolasjonsevne. Følgelig kan de med fordel anvendes som formgitte isolasjonsmaterialer. Herved kan disse formgitte isolasjonsmaterialene f.eks. foreligge som blokker, plater, halvskall eller rørmantlinger. Slike formgitte materialer anvendes hovedsakelig innen bygningsindustrien. Også for andre isolasjonsgjenstander, som anvendes innenfor bygnings-eller sanitærbransjen, kan hardskummene Ifølge oppfinnelsen anvendes i dertil egnet geometrisk form.

Isolasjonsgjenstandene kan også foreligge i form av komposittgjenstander. Som mulige komposittmaterialer kan nevnes tre, metall eller plast. I slike komposittmaterialer viser skummet ifølge oppfinnelsen ingen krympning ved kontaktsted-ene skum/komposittstoff. Det er mulig i slike komposittgjenstander - og også ved fremstillingen av de ovenfor nevnte formgitte gjenstandene - å gi det ytterste sjiktet en høyere tetthet enn kjernen. Tykkelsen og tettheten av dette sjiktet kan styres.

Gjenstandene av komposittmaterialet er også gjenstander som kan anvendes innenfor bygningsindustrien, som f.eks. ommant-lede rør, hvorved skummet anbringes mellom ommantlingen og røret, eller gjenstander som anvendes innenfor sanitærom-rådet, som f.eks. installasjonsceller.

Isoleringen i den nevnte formgjenstandene virker f.eks. mot overføring av kulde, varme eller lyd.

De for fremstilling av hardskummene ifølge oppfinnelsen anvendte fenolresolharpiksene er i og for seg kjente harpiks-er, som oppnås ved alkalisk kondensasjon av fenol og form-aldehyd. Kondensasjonen gjennomføres derved på i og for seg kjent måte slik at det dannes skumbare fenolresolharpikser. En tilsats av furfurol eller furfurylalkohol eller furan-harpikser før eller under kondensasjonen, foregår ikke. Resolharpiksen er fri for furanforbindelser.

Oppskummingen foregår ved hjelp av esemidler og herdere. Som esemidler egner seg lavtkokende hydrokarboner som pentan, heksan eller blandinger av disse hydrokarbonene, som koker i området mellom 40 og 90°C. Også fluorerte hydrokarboner som koker i dette temperaturområdet kan anvendes som esemidler. Andelen av esemiddel i blandingen som skal oppskummes, ligger mellom 1 og 15 vekt-#, beregnet på basis av fenolresolharpiksen, fortrinnsvis mellom 2 og 5 vekt-%.

Som herdere anvendes aromatiske sulfonsyrer, som f.eks. toluensulfonsyrene, eventuelt i blanding med svovelsyre. Mengden av herder ligger mellom 10 og 25 vekt-#, fortrinnsvis mellom 10 og 15 vekt-#, på basis av fenolresolharpiksen. Aluminiumhydroksydet som skal anvendes må være mest mulig finkornet; andelen av finbestanddeler (kornstørrelser under 5,5 pm) må minst utgjøre mellom 30 og 60$, på basis av den saamlede fyllstoffmengden.

Det foretrukne fyllstoffet er aluminiumhydroksyd i form av hydrargillitt. Aluminiumhydroksydet utgjør minst 90$ av fyllstoffandelen. Den gjenværende andelen kan utgjøres av andre, i og for seg kjente faststoffer, i hardskum. Alt fyllstoffet kan også bestå av aluminiumhydroksyd. Videre kan inntil 10$ av aluminiumhydroksydet være erstattet av SiOg.

Eksempel

Det blandes 1 kg fenolresolharpiks (tilgjengelig i handelen under betegnelsen "DYNAPOR T 612 S3<M>fra Dynamit Nobel AG, Troisdorf) med 20 g n-pentan, 2100 g aluminiumhydroksyd i kornstørrelsesområdet fra 2 til 150pm og 150 g av en herder, bestående av en blanding av 40 vektdeler toluensulfonsyre, 20 vektdeler 96% svovelsyre og 40 vektdeler vann. Blandingen helles deretter i en ferdig treform med et fritt volum på 6000 cm<3>. Etter 45 minutter er skumme- og herdereaksjonen avsluttet. Den oppnådde gjenstanden fyller formen fullstendig og kan etter denne tiden tas ut av formen.

Formgjenstanden har en tetthet på 350 kg/m<3>. Trykkfastheten utgjør 21 kg/cm<2>. Andelen åpne porer utgjør 30% (målt med et "Beckmann Air-Comparison"-pyknometer). Varmeledningsevnen (\ 24°) utgjør 0,06 W/mK. Etter lagring ved 100°C i 2 dager, utgjorde volumkrympningen 0, 3%. Formgjenstanden viste en fortettet ytterhud av tykkelse ca. 5 mm. En fra gjenstanden utståret plate med tykkelse 20 mm viste en brannmotstands-varighet på 80 minutter ved behandling med flammen fra en Bunsenbrenner og en overflatetemperatur på ca. 1100°C.

Claims (5)

1. Herdeplast-harpiks-hardskum med et innhold av fyllstoffer over 100 vekt-#, på basis av harpiksinnholdet i skummet, fremstilt ved oppskumming av en flytbar blanding av den tilsvarende resolharpiksen, esemidler, herdere og fyllstoffer, karakterisert ved at a) det som resolharpiks anvendes en furanfri fenolresolharpiks som herdes ved hjelp av toluensulfonsyre, som eventuelt er tilsatt svovelsyrer, b) minst 90$ av fyllstoffene utgjøres av aluminiumhydroksyd som kan være erstattet av SiOg i et omfang på inntil 10%, c) aluminiumhydroksydet oppviser en andel fra kornstørrelses-området under 5 pm mellom 30 og 60%.

2 . Hardskum ifølge krav 1, karakterisert ved at fyllstoffet er hydrargillitt.

3. Anvendelse av et hardskum ifølge krav 1 eller 2 i formgitte gjenstander som oppviser et fortettet yttersjlkt hvor sjikttykkelsen kan styres.

4. Anvendelse av et hardskum ifølge ett av kravene 1 til 3 som formgitt isolasjonsmateriale med forsterket yttersjlkt.

5 . Anvendelse av et hardskum som formgitt isolasjonsmateriale ifølge krav 4 i krympefrie komposittgjenstander.