RU2086586C1

RU2086586C1 - Composition for foam material

Info

Publication number: RU2086586C1
Application number: RU95112812A
Authority: RU
Inventors: Г.К. Корнейчук; А.М. Олейник; Г.К. Стибло; А.И. Шуман
Original assignee: Дальневосточный государственный университет
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-08-10
Also published as: RU95112812A

Abstract

FIELD: construction, more particularly filler for panels. SUBSTANCE: composition for foam material comprises, wt.-%: hexamethylene tetramine modified liptobiolite resin, 60-90; epoxy diane resin, 8-32; polyethylene polyamine (hardener), 1.2-4.8; and 0.8-32 of gas producer such as ethylhydroxiloxane polymer. Composition is prepared by mixing components before foam is formed, poured into molds and kept theretill the composition becomes hardened at room temperature from 5 to 8 C. Liptobiolite resin (specifications 11-31-28-31) is prepared from semicoking of sea liptobiolites and stabilized by hexamethylene tetramine and is essentially dark viscous homogeneous liquid having at least 65% neutral oils and at least 35% phenols. EFFECT: homogeneous fine crystalline structure, lower acid number, low density, low water absorption, heat conduction and high ultimate strength. 2 tbl

Description

Изобретение относится к композициям для получения пенопластов, которые могут быть использованы в строительстве, например, как теплоизоляция для кровель, для магистральных трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, как наполнитель панелей. The invention relates to compositions for producing foams, which can be used in construction, for example, as insulation for roofs, for main pipelines of cold and hot water supply, as a filler panels.

Известен теплоизоляционный материал, предназначенный для изоляции сооружений, трубопроводов и судовых конструкций, состоящий из фенолформальдегидной смолы резольного типа, вспенивающего агента ВАГ-3 и водно-ацетоновой смеси (1). При всех положительных качествах указанного выше материала его недостатком является то, что при его получении фенолформальдегидную смолу необходимо нагревать до 70^oC.Known heat-insulating material intended for the insulation of structures, pipelines and ship structures, consisting of phenol-formaldehyde resin of the rezol type, a foaming agent VAG-3 and a water-acetone mixture (1). With all the positive qualities of the above material, its disadvantage is that when it is received phenol-formaldehyde resin must be heated to 70 ^o C.

Известна композиция для пенопласта, применяемая в строительстве в качестве теплоизоляции, включающая фенолформальдегидную смолу новолачного типа, порофор, гексаметилентетрамин и дополнительно минеральный наполнитель (вспученный перлитовый песок) и диаммоний фосфат для повышения предела огнестойкости пенопласта (2). Недостатком этой композиции является то, что смесь при вспенивании и отверждении необходимо нагревать до 160^oC.A known composition for foam is used in construction as thermal insulation, including phenol-formaldehyde resin of the novolac type, porophore, hexamethylenetetramine and additionally a mineral filler (expanded perlite sand) and diammonium phosphate to increase the fire resistance of the foam (2). The disadvantage of this composition is that the mixture during foaming and curing must be heated to 160 ^o C.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является композиция для пенопласта, используемого в строительстве, состоящая из фенолформальдегидной смолы, модифицированной кубовым остатком производства фенола кумольным методом, поверхностноактивного вещества ОП-7 или ОП-10, алюминиевой пудры, вспенивающе-отверждающего агента ВАГ-3 и модифицированной добавки сланцевого пиролизного лака (3). Недостатком этой композиции является то, что снижение кислотного числа с целью уменьшения коррозионной активности в матрицу вводится дополнительный компонент пиролизный сланцевый лак, а для достаточной адгезии композиции вспомогательный компонент - поверхностно-активное вещество. Closest to the claimed technical solution is a composition for the foam used in construction, consisting of a phenol-formaldehyde resin modified by the bottom residue of phenol production by the cumene method, surfactant OP-7 or OP-10, aluminum powder, VAG-3 foaming-curing agent and modified additives of shale pyrolysis varnish (3). The disadvantage of this composition is that reducing the acid number in order to reduce corrosion activity, an additional component is introduced into the matrix, pyrolysis shale varnish, and for sufficient adhesion of the composition, an auxiliary component is a surfactant.

Технической задачей изобретения является создание композиции для пенопласта с меньшим кислотным числом, а, следовательно, и пониженной коррозионной активностью к стали, повышение прочности, снижение плотности пенопласта и упрощение технологии. An object of the invention is to create a composition for a foam with a lower acid number, and, consequently, reduced corrosion activity to steel, increasing strength, reducing the density of the foam and simplifying the technology.

Поставленная задача решается тем, что композиция для пенопласта, содержащая отверждающуюся матрицу, отвердитель и газообразователь, в качестве отверждающейся матрицы содержит липтобиолитовую смолу, модифицированную гексаметилентетрамином, и эпоксиднодиановую смолу, в качестве отвердителя - полиэтиленполиамин, а в качестве газообразователя -полимер этилгидросилоксана марки ГФЖ 136-41 при следующем соотношении компонентов композиции, мас. The problem is solved in that the foam composition containing a curable matrix, a hardener and a blowing agent, contains a liptobiolite resin modified with hexamethylenetetramine and an epoxy diodian resin as a hardener, and polyethylene polyamine as a hardener and 136 gros 41 in the following ratio of components of the composition, wt.

Липтобиолитовая смола, модифицированная гексаметилентетрамином 60 90
Эпоксидная смола 8 -32
Полиэтиленполиамин 1,2 4,8
Газообразователь марки ГФЖ 136-41 0,8 3,2.Hexamethylenetetramine modified lipobiolite resin 60 90
Epoxy resin 8 -32
Polyethylene Polyamine 1.2 4.8
GFZ 136-41 brand gas blower 0.8 3.2.

Основу композиции по изобретению составляет смола липтобиолитовая, модифицированная по ТУ 110-31-28-91, которую получают в процессе полукоксования Приморских липтобиолитов и стабилизируют гексаметилентетрамином. Смола представляет собой водную однородную жидкость от темно-коричневого до черного цвета, с вязкостью по ВЗ-4 (70±0,5^oc) не менее 25 с, массовой долей нейтральных масел не менее 65% и массовой долей фенолов не менее 35% в состав входят также нафталин, тетралин, пиридин и т.д.The basis of the composition according to the invention is a liptobiolitic resin modified according to TU 110-31-28-91, which is obtained in the process of semi-coking of Primorye liptobiolites and stabilized with hexamethylenetetramine. The resin is an aqueous homogeneous liquid from dark brown to black, with a viscosity of VZ-4 (70 ± 0.5 ^o c) of at least 25 s, a mass fraction of neutral oils of at least 65% and a mass fraction of phenols of at least 35% the composition also includes naphthalene, tetralin, pyridine, etc.

Отверждающаяся матрица в композиции содержит соединения с гидроксильными, карбоксильными и карбонильными группами, которые в силу своей полярности обеспечивают высокую адгезию заявляемой композиции. Кроме того, содержатся также алифатические и ароматические соединения, которые пластифицируют композицию в объеме и гидрофобизируют внешнюю поверхность, что обеспечивает низкое водопоглощение композиции. Отсутствие необходимости введения в композицию по изобретению дополнительно поверхностно-активного вещества также существенно упрощает технологический процесс по сравнению с прототипом. The curable matrix in the composition contains compounds with hydroxyl, carboxyl and carbonyl groups, which, due to their polarity, provide high adhesion of the claimed composition. In addition, aliphatic and aromatic compounds are also contained that plasticize the composition in bulk and hydrophobize the outer surface, which ensures low water absorption of the composition. The absence of the need for introducing into the composition according to the invention an additional surfactant also significantly simplifies the process compared to the prototype.

Применение в качестве отвердителя полиэтиленполиамина и вспенивающего агента марки ГФЖ 136-41 позволяет получить композицию с однородной мелкодисперсной структурой, обеспечивающей увеличение предела прочности при существенном уменьшении плотности композиции по сравнению с прототипом. The use of hardener polyethylene polyamine and a blowing agent brand GFZH 136-41 allows you to get a composition with a homogeneous finely divided structure, providing an increase in tensile strength with a significant decrease in the density of the composition compared to the prototype.

Композицию получают следующим образом. В емкость помещают, например, 800 г смолы липтобиолитовой стабилизированной (СЛТС) (ТУ 110-31-28-91) и вводят 160 г эпоксидной диановой смолы, например, ЭД-20 (ГОСТ 1058.7-84). Смесь медленно и тщательно перемешивают до образования однородной массы. Затем к полученной смеси добавляют 24 г отвердителя полиэтиленполиамина (ТУ 6-02-594-85), 16 г вспенивающего агента ГФЖ 136-41 (ГОСТ 1834-76) и интенсивно перемешивают до начала образования пены. Полученную композицию заливают в формы и выдерживают до отверждения при комнатной температуре (отверждение возможно при любой температуре от 5 до 80^oC).The composition is prepared as follows. For example, 800 g of stabilized liptobiolite resin (SLTS) (TU 110-31-28-91) are placed in a container, and 160 g of epoxy diane resin, for example, ED-20 (GOST 1058.7-84), are introduced. The mixture is slowly and carefully mixed until a homogeneous mass is formed. Then, 24 g of a hardener of polyethylene polyamine (TU 6-02-594-85), 16 g of a blowing agent GFZh 136-41 (GOST 1834-76) are added to the resulting mixture and mixed intensively until the formation of foam. The resulting composition is poured into molds and kept until curing at room temperature (curing is possible at any temperature from 5 to 80 ^o C).

Примеры рецептур композиции приведены в табл. 1, свойства получаемого пенопласта в табл.2. Examples of formulation formulations are given in table. 1, the properties of the resulting foam in table.2.

Из сопоставления данных табл.1 и 2 следует, что при введении в композицию литобиолитовой смолы более 90% и эпоксидной смолы менее 8% (пример 1), композиция отверждается недостаточно и имеет низкий предел прочности. При введении липтобиолитовой смолы менее 60% и эпоксидной смолы более 32% (пример 5) композиция имеет повышенное водопоглощение и довольно высокое кислотное число. From a comparison of the data in Tables 1 and 2, it follows that when lithobiolite resin is introduced into the composition of more than 90% and epoxy is less than 8% (Example 1), the composition does not cure sufficiently and has a low tensile strength. With the introduction of liptobiolite resin less than 60% and epoxy resin more than 32% (example 5), the composition has increased water absorption and a fairly high acid number.

Газовыделение и вспенивание композиции происходит за счет взаимодействия вспенивающего агента с отвердителем. Максимальное газовыделение происходит при соотношении вспенивающего агента и отвердителя 1:1,5. Количество же отвердителя определяется количеством введенной эпоксидной смолы. С учетом того, что количество отвердителя должно составлять 10-12% от количества введенной эпоксидной смолы и часть отвердителя расходуется на взаимодействие со вспенивающим агентом, оптимальное количество вспенивающего агента и отвердителя определяется количеством введенной эпоксидной смолы и соотношение их составляет 1:1,5:10 соответственно. Gas evolution and foaming of the composition occurs due to the interaction of the blowing agent with the hardener. The maximum gas evolution occurs when the ratio of blowing agent and hardener is 1: 1.5. The amount of hardener is determined by the amount of epoxy added. Considering that the amount of hardener should be 10-12% of the amount of epoxy added, and part of the hardener is spent interacting with a blowing agent, the optimal amount of blowing agent and hardener is determined by the amount of injected epoxy and their ratio is 1: 1.5: 10 respectively.

Композиция для пенопласта по изобретению имеет преимущества: пониженное кислотное число, низкое водопоглощение, низкая плотность, низкая теплопроводность, высокий предел прочности. The foam composition according to the invention has the advantages of: reduced acid number, low water absorption, low density, low thermal conductivity, high tensile strength.

При всех указанных положительных свойствах композиции по изобретению ее выгодно отличает от прототипа и высокая технологичность (малое число компонентов системы и возможность ведения технологического процесса при любых температурах в интервале от 5 до 80^oC).With all these positive properties of the composition according to the invention, it is advantageously distinguished from the prototype by its high adaptability (a small number of system components and the possibility of conducting the process at any temperature in the range from 5 to 80 ^o C).

Эксплуатационные свойства получаемой композиции зависят от количественного соотношения используемых компонентов в указанном интервале, варьируя которыми, возможно получение пенопластов с различными свойствами в зависимости от поставленной задачи, что позволяет использовать получаемые пенопласты для различных целей. The operational properties of the resulting composition depend on the quantitative ratio of the components used in the specified interval, varying which, it is possible to obtain foams with different properties depending on the task, which allows the use of the resulting foams for various purposes.

Claims

A foam composition consisting of a curable matrix, hardener and blowing agent, characterized in that it contains a lipobiolith resin modified with hexamethylenetetramine and an epoxy resin, polyethylene polyamine as a hardener, and polymer ethoxylate 41 in the following ratio of components of the composition, wt.

Hexamethylenetetramine modified lipobiolite resin 60 90
Epoxy resin 8 32
Polyethylene Polyamine 1.2 4.8
GFZh 136-41 0.8 gas blower 3.2 3.2n