RU2123018C1 - Composition for making plastic foams - Google Patents
Composition for making plastic foams Download PDFInfo
- Publication number
- RU2123018C1 RU2123018C1 RU97120917A RU97120917A RU2123018C1 RU 2123018 C1 RU2123018 C1 RU 2123018C1 RU 97120917 A RU97120917 A RU 97120917A RU 97120917 A RU97120917 A RU 97120917A RU 2123018 C1 RU2123018 C1 RU 2123018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- weight
- composition
- parts
- foams
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства пенопластов на основе фенольных связующих, в частности на основе дифенилолпропана, которые могут быть широко использованы для изготовления тепло- шумоизолирующих и других изделий из пенопластов и применяются в различных областях народного хозяйства, например при прокладке изоляционных магистральных теплотрасс, в гражданском и жилищном строительстве (теплоизоляция стен, кровли, в качестве среднего слоя железобетонных панелей и т.д.), для теплоизоляции транспортных средств и др. The invention relates to the production of foams based on phenolic binders, in particular on the basis of diphenylolpropane, which can be widely used for the manufacture of heat and sound insulating and other products from foams and are used in various fields of the national economy, for example, when laying insulating heating mains, in civil and housing (thermal insulation of walls, roofs, as the middle layer of reinforced concrete panels, etc.), for thermal insulation of vehicles, etc.
Фенольные пенопласты очень широко известны в промышленности пенопластов и производятся на основе как новолачных, так и резольных фенольных связующих, а также различных их модификаций (в т.ч. с использованием специальных добавок). Phenolic foams are very widely known in the foam industry and are produced on the basis of both novolac and resol phenolic binders, as well as their various modifications (including the use of special additives).
Однако в свете последних требований в отношении экологии, они не отвечают современным требованиям. However, in the light of recent environmental requirements, they do not meet modern requirements.
Так, в США применение фенольных пенопластов в жилищном строительстве запрещено. So, in the US, the use of phenolic foams in housing is prohibited.
У всех фенольных пенопластов основным существенным недостатком является наличие в их составе свободного фенола, причем в широких пределах (до 25%). Особенно это относится к промышленным отечественным маркам пенопластов, выпускаемым в настоящее время. For all phenolic foams, the main significant drawback is the presence of free phenol in their composition, and over a wide range (up to 25%). This is especially true for industrial domestic brands of polystyrene foam, produced at the present time.
Фенол является нервным ядом, обладающим одновременно сильным местным раздражающим и прижигающим действием. Сточные воды, содержащие фенол, очень плохо поддаются очистке. В процессе переработки свободный фенол легко улетучивается, загрязняя окружающую среду и приводя к отравлению и многочисленным профзаболеваниям. Phenol is a nerve poison that has both a strong local irritating and cauterizing effect. Wastewater containing phenol is very difficult to treat. During the processing, free phenol easily volatilizes, polluting the environment and leading to poisoning and numerous occupational diseases.
Поэтому очевидным является тот факт, что разработки, направленные на создание бесфенольных пенопластов за счет использования новых связующих, не содержащих свободного фенола, являются в настоящее время наиболее актуальными. Therefore, it is obvious that developments aimed at creating phenolic-free foams by using new binders that do not contain free phenol are currently the most relevant.
Однако изделия должны сохранять присущие фенольным материалам положительные свойства. However, products must retain the inherent benefits of phenolic materials.
Известны пенопласты (США, патент 4176216, C 08 J 9/14, 1980 г) на основе фенольной смолы определенного состава, вспенивающего агента - галогенуглеводорода, хлорфторалкана, традиционного ПАВ и кислого катализатора (органическая сульфокислота в смеси с неорганической сульфокислотой). Однако эти пены изготавливаются из вредных соединений (фенольное связующее + галогенсодержащие вспенивающие агенты), что ухудшает экологию их производства и эксплуатации. Foams are known (US patent 4176216, C 08
Известны пенофенопласты (Япония, заявка акц. 5-8935, C 08 J 9/14, 1989 г. ) на основе фенольной смолы, пенообразователя, регулятора пенообразования и кислого отвердителя, в качестве которого используют галогенированные алкилацидофосфаты в количестве 10-40 вес.ч. Пенопласты имеют хорошие характеристики по огнестойкости, дымообразованию и др. Однако они токсичны, т.е. содержат свободный фенол и галогенированные фосфаты, причем в больших количествах (до 40 г на 100 г фенольной смолы). Кроме того, они отрицательно влияют на коррозионную стойкость пены и ее механические характеристики. Known foam foams (Japan, application acc. 5-8935, C 08
Известны композиции для пенопластов (СССР, а.с. 1775417, C 08 J 9/06, 1992 г. ) на основе фенольного связующего, поверхностно-активного вещества, алюминиевой пудры, вспенивающе-отверждающего агента ВАГ-3 и наполнителя - золы, определенного состава, вводимого для улучшения водопоглощения, горючести. Known compositions for foams (USSR, AS 1775417, C 08
Однако экологическим требованиям эти компоненты не удовлетворяют, т.к. содержат фенольное связующее и золу, которая загрязняет механически производственные коммуникации. Эти композиции не обеспечивают высоких рабочих температур. However, these components do not satisfy environmental requirements, since contain phenolic binder and ash, which pollutes mechanically production communications. These compositions do not provide high operating temperatures.
Известна композиция для пенопластов (СССР, а.с. 757559, C 08 J 9/06 1980 г. ) на основе фенольной смолы, модифицированной кубовым остатком производства фенола кумольным методом (основной компонент которого кумилфенол), алюминиевой пудры, поверхностно-активного вещества и вспенивающе-отверждающего агента (ВАГ-3). Однако это очень токсичный фенольный пенопласт, т.к. исходное связующее содержит 7-10% свободного фенола. К тому же дополнительно содержит более ядовитое соединение стирольного типа (кумилфенол, L-метилстирол-димер в значительных количествах до 40% вес.). Известно, что ядовитые вещества в сочетании друг с другом усиливают свое воздействие. A known composition for foams (USSR, AS 757559, C 08
Кроме того, все свойства этих пенопластов незначительно выше известных пенопластов типа ФРП-1, ФРП-2, Резопен и др. In addition, all the properties of these foams are slightly higher than the known foams such as FRP-1, FRP-2, Rezopen, etc.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является техническое решение (Воробьев В.А., Андрианов Р.А. Полимерные теплоизоляционные материалы. М. , 1972, с.219-225), в котором предложены пенопласты марок ФРП на основе широко известных фенолформальдегидных смол, например марок ФРВ-1, ФРВ-1А, совмещенных с поверхностно-активным веществом (ПАВ- ОП-7 и ОП-10) - 1,0-3,0 мас. ч. и алюминиевой пудрой - 1,0-3,0 мас.ч, вспенивающе-отверждающего агента ВАГ-3 - 20-25 мас.ч. The closest technical solution to the proposed one is a technical solution (Vorobev V.A., Andrianov R.A. Polymeric heat-insulating materials. M., 1972, p. 219-225), in which foams of FRP grades based on widely known phenol-formaldehyde resins are proposed, for example, brands FRV-1, FRV-1A, combined with a surfactant (surfactant-OP-7 and OP-10) - 1.0-3.0 wt. hours and aluminum powder - 1.0-3.0 wt.h, foaming and curing agent VAG-3 - 20-25 wt.h.
Однако, кроме того, что эти композиции токсичны, т.к. выделяют свободные фенолы и формальдегид, они имеют недостаточные физико-механические свойства, например усадку, рабочие температуры и др. Фенольный пенопласт ФРП-1 попадает под категорию трудногорючести лишь с плотностью 90 кг/см3 и выше.However, in addition to the fact that these compositions are toxic, because emit free phenols and formaldehyde, they have insufficient physical and mechanical properties, such as shrinkage, operating temperatures, etc. Phenolic foam FRP-1 falls into the category of slow-burning only with a density of 90 kg / cm 3 and higher.
Технической задачей изобретения является улучшение экологии при производстве и эксплуатации пенопластов, а также снижение усадки и повышение рабочих температур без ухудшения основных, необходимых свойств. An object of the invention is to improve the environment in the production and operation of foams, as well as reduce shrinkage and increase operating temperatures without compromising the basic, necessary properties.
Поставленная цель достигается тем, что композиция для получения пенопластов, включающая фенольное связующее, поверхностно-активное вещество, алюминиевую пудру и вспенивающе-отверждающий агент кислотного типа, в качестве связующего содержит жидкую резольную смолу, полученную взаимодействием дифенилолпропана и формальдегида в присутствии гидроксида щелочного металла при их мольном соотношении 1:1,2-3,0-0,0065-0,3 соответственно, с молекулярной массой Mz 3000-6200, условной вязкостью 250-1000 сек, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:
связующее - 100
поверхностно-активное вещество - 0,5-5,0
алюминиевая пудра - 0,5-5,0
вспенивающе-отверждающий агент кислотного типа - 10-35
Кроме того, композиция может содержать целевые добавки в количестве 0,1-40 мас.ч.This goal is achieved in that the composition for producing foams, including a phenolic binder, a surfactant, aluminum powder and an acid-type foaming-curing agent, contains as a binder a liquid resol resin obtained by the interaction of diphenylolpropane and formaldehyde in the presence of alkali metal hydroxide during their molar ratio 1: 1,2-3,0-0,0065-0,3 respectively, with molecular weight M z 3000-6200, conditional viscosity of 250-1000 seconds, with the following ratio of the components of the composition by weight. .:
binder - 100
surfactant - 0.5-5.0
aluminum powder - 0.5-5.0
acid-type foaming-curing agent - 10-35
In addition, the composition may contain target additives in an amount of 0.1-40 wt.h.
В качестве целевых добавок могут использоваться наполнитель в количестве 1-30 мас.ч., гидрофобизирующая добавка в количестве 0,1-5 мас.ч., термореактивные смолы в количестве 0,1-15 мас.ч. и другие известные добавки, которые используются как индивидуально, так и в сочетании друг с другом. As target additives, a filler in an amount of 1-30 parts by weight, a hydrophobizing additive in an amount of 0.1-5 parts by weight, thermosetting resins in an amount of 0.1-15 parts by weight can be used. and other well-known additives that are used both individually and in combination with each other.
Предлагаемое связующее представляет собой олигомерный жидкий резольный продукт поликонденсации дифенилолпропана (1 моль), формальдегида (1,2-3,0 молей) и гидроксида щелочного металла (0,0065-0,3 моля) с весовой молекулярной массой Mz 3000-6200 (определяемой по методу седиментации, Цветков В.Е., Френкель Ф. Я. "Структура макромолекул в растворах", Наука, М., 1944 г., с. 421-494), условной вязкостью 250-1000 сек, сухим остатком 60-90%, вязкая жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета.The proposed binder is an oligomeric liquid resole polycondensation product of diphenylol propane (1 mol), formaldehyde (1.2-3.0 mol) and alkali metal hydroxide (0.0065-0.3 mol) with a molecular weight of M z 3000-6200 ( determined by the method of sedimentation, Tsvetkov V.E., Frenkel F. Ya. "The structure of macromolecules in solutions", Nauka, Moscow, 1944, pp. 421-494), with a nominal viscosity of 250-1000 sec,
Связующее получают в реакторе, снабженном перемешивающим устройством, термометром, манометром и другими необходимыми приборами и устройствами. Загружают 1,2-3,0 моля 35-40% концентрации формальдегида (формалин, лучше 37%-ной концентрации) и при перемешивании вводят 0,0065-0,3 моля гидроксида щелочного металла (сухого или в виде растворов нужной концентрации) и 1 моль дифенилолпропана (ДФП). Далее реакционную смесь нагревают до температуры 70-100oC и при этой температуре смесь конденсируют 90-150 минут. После этого в реакторе создают вакуум (0,5-0,9 кг/см2) и проводят процесс концентрирования при непрерывном перемешивании продукта до условной вязкости 250-1000 сек (по вискозиметру ВЗ-246, ⌀ 6 мм). Далее связующее охлаждают до температуры 30±5oC и сливают в емкости для хранения.A binder is obtained in a reactor equipped with a mixing device, a thermometer, a manometer and other necessary devices and devices. Download 1.2-3.0 moles of 35-40% concentration of formaldehyde (formalin, better than 37% concentration) and with stirring, enter 0.0065-0.3 moles of alkali metal hydroxide (dry or in the form of solutions of the desired concentration) and 1 mol of diphenylol propane (DPP). Next, the reaction mixture is heated to a temperature of 70-100 o C and at this temperature the mixture is condensed 90-150 minutes. After that, a vacuum is created in the reactor (0.5-0.9 kg / cm 2 ) and the concentration process is carried out with continuous stirring of the product to a nominal viscosity of 250-1000 sec (using a VZ-246 viscometer, ⌀ 6 mm). Next, the binder is cooled to a temperature of 30 ± 5 o C and poured into storage containers.
Поверхностно-активное вещество и вспенивающий агент могут быть введены непосредственно в связующее по окончании стадии концентрирования. The surfactant and blowing agent can be added directly to the binder at the end of the concentration step.
Предлагаемое связующее имеет следующие характеристики:
1. Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246, ⌀ 6 мм, сек - 250-1000
2. Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246, ⌀ 6 мм, сек (связующее содержит поверхностно-активное вещество и вспенивающий агент) - 150-900
3. Массовая доля сухого остатка, % - 60-90
4. Молекулярная масса Mz по седиментации - 3000-6200
5. Содержание свободного формальдегида, % - ≤0,8
6. Кратность вспенивания - 10-30
7. Индукционный период вспенивания - 70-280
В качестве дифенилолпропана (бисфенол A) может использоваться любой бисфенол A, в частности, технических марок А, Б, В.The proposed binder has the following characteristics:
1. Conditional viscosity on the VZ-246 viscometer, ⌀ 6 mm, sec. - 250-1000
2. Conditional viscosity on the viscometer VZ-246, ⌀ 6 mm, sec (the binder contains a surfactant and a foaming agent) - 150-900
3. Mass fraction of solids,% - 60-90
4. The molecular weight M z for sedimentation - 3000-6200
5. The content of free formaldehyde,% - ≤0.8
6. The rate of foaming - 10-30
7. Induction foaming period - 70-280
As diphenylolpropane (bisphenol A), any bisphenol A can be used, in particular, technical grades A, B, B.
В качестве формальдегида используют 35-40%-ые растворы в воде, лучше 37%-ой концентрации. As formaldehyde use 35-40% solutions in water, preferably 37% concentration.
В качестве гидроксида щелочного металла используют едкий натрий или калий (сухой или перед применением разбавляют до 40-50%-ой концентрации). As alkali metal hydroxide, sodium hydroxide or potassium is used (dry or diluted to 40-50% concentration before use).
В качестве алюминиевой пудры могут быть использованы любые известные пудры, например, марок ПАП-1, ПАП-2, ПАП-4 и другие. As aluminum powder, any known powder can be used, for example, grades PAP-1, PAP-2, PAP-4 and others.
В качестве поверхностно-активного вещества могут быть использованы, например, продукты обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена (вспомогательные вещества ОП-7 и ОП-10), полиацетогликоль, кремнийорганические соединения и другие. As a surfactant, for example, products of processing a mixture of mono- and dialkylphenols with ethylene oxide (excipients OP-7 and OP-10), polyacetoglycol, organosilicon compounds and others can be used.
В качестве вспенивающе-отверждающего агента кислотного типа используют соляную кислоту, ортофосфорную кислоту, ВАГ-1 (смесь соляной и ортофосфорной кислот с мочевиной), ВАГ-2 (диэтиленгликолевый раствор смеси сульфофенола и ортофосфорной кислоты), ВАГ-3 (водный раствор продукта конденсации сульфофенолмочевины с формальдегидом в смеси с ортофосфорной кислотой), их смеси и др. Hydrochloric acid, phosphoric acid, VAG-1 (a mixture of hydrochloric and phosphoric acid with urea), VAG-2 (diethylene glycol solution of a mixture of sulfophenol and phosphoric acid), VAG-3 (aqueous solution of sulfofen condensation product with formaldehyde mixed with phosphoric acid), mixtures thereof, etc.
В качестве наполнителя могут быть использованы любые неорганические дисперсные наполнители, например молотый кварцевый песок, мел и другие. As the filler, any inorganic particulate fillers can be used, for example, ground silica sand, chalk and others.
В качестве гидрофобизирующих добавок могут использоваться любые известные соединения, используемые в пенопластах как гидрофобизирующие, например кремнийорганические соединения, например, марок ГКЖ-11, ГКЖ-94, ГКЖ-92 и другие. As hydrophobizing additives, any known compounds used in foams as hydrophobizing, for example, organosilicon compounds, for example, grades GKZh-11, GKZh-94, GKZh-92 and others, can be used.
В качестве термореактивных смол могут использоваться карбамидные, меламиновые, эпоксидные смолы, как чистые, так и модифицированные, как индивидуально, так и в смесях. Urea, melamine, and epoxy resins can be used as thermosetting resins, both pure and modified, both individually and in mixtures.
Процесс получения композиций для пенопластов заключается в простом механическом смешении при нормальных условиях соответствующих количеств компонентов, кроме вспенивающе-отверждающего агента, в течение 10-20 минут в любой последовательности введения, причем, как указывалось выше, поверхностно-активные вещества и алюминиевая пудра могут быть введены в связующее на стадии получения, по окончании стадии концентрирования. The process for preparing foam compositions consists in simple mechanical mixing under normal conditions of the appropriate amounts of components, except a foaming-curing agent, for 10-20 minutes in any administration sequence, and, as mentioned above, surfactants and aluminum powder can be introduced into the binder at the production stage, at the end of the concentration stage.
Далее осуществляют заливку полученной композиции в полости форм или конструкций и осуществляют вспенивание в режиме свободного вспенивания или под давлением, или в комбинированном режиме, в зависимости от требуемых свойств. Then, the resulting composition is filled in the cavity of the molds or structures and foaming is carried out in the free foaming mode or under pressure, or in the combined mode, depending on the required properties.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.
Пример А
В реактор, снабженный мешалкой, термометром, моновакууметром, холодильником и рубашкой для подогрева и охлаждения, загружают 97,3 кг (1,2 моля) формалина (37%-ый, ГОСТ 16725-89) и при перемешивании 0,65 кг (0,0065 моля) 40% раствора едкого натра (ГОСТ 2263-79). При работающей мешалке в реактор загружают 228 кг (1 моль) ДФП (ГОСТ 12138-86). Смесь перемешивают до растворения ДФП. Далее реакционную смесь нагревают до (77±2)oC подачей пара в рубашку и поддерживают температуру в течение 2 часов, подавая в рубашку по необходимости пар или воду. Холодильник при этом работает в "обратном режиме". Затем холодильник переключают на "прямой" и постепенно в реакторе создают вакуум. Процесс концентрирования ведут при непрерывном перемешивании и вакууме 0,7 кг/см2 в течение 1 часа. В процессе отгона воды периодически снижают вакуум для отбора проб и определения вязкости. Первую пробу отбирают через 15 минут после появления воды и далее вакуумируют до получения вязкости 250 сек.Example A
97.3 kg (1.2 moles) of formalin (37%, GOST 16725-89) are loaded into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a monovacuometer, a refrigerator and a jacket for heating and cooling, and 0.65 kg (0) with stirring , 0065 mole) 40% sodium hydroxide solution (GOST 2263-79). When the stirrer is working, 228 kg (1 mol) of DFP (GOST 12138-86) are loaded into the reactor. The mixture is stirred until the DPP is dissolved. Next, the reaction mixture is heated to (77 ± 2) o C by supplying steam to the jacket and maintaining the temperature for 2 hours, supplying steam or water as necessary to the jacket. At the same time, the refrigerator operates in the “reverse mode”. Then the refrigerator is switched to “direct” and gradually a vacuum is created in the reactor. The concentration process is carried out with continuous stirring and a vacuum of 0.7 kg / cm 2 for 1 hour. In the process of distillation of water periodically reduce the vacuum for sampling and determination of viscosity. The first sample is taken 15 minutes after the appearance of water and then vacuum until a viscosity of 250 seconds is obtained.
Полученное связующее охлаждают до температуры (30±5)oC при работающей мешалке и сливают в емкости для хранения.The resulting binder is cooled to a temperature of (30 ± 5) o C with a working mixer and poured into storage tanks.
Связующее имеет характеристики, приведенные в таблице 1. The binder has the characteristics shown in table 1.
Пример Б
Получают связующее по схеме, описанной в примере А. Загружают 121,9 кг 36,9% формалина (1,5 моля) и 6 кг (0,15 моля) сухой щелочи NaOH. Затем при перемешивании добавляют 114 кг (0,5 моля) дифенилолпропана.Example B
Get a binder according to the scheme described in example A. Download 121.9 kg of 36.9% formalin (1.5 mol) and 6 kg (0.15 mol) of dry alkali NaOH. Then, 114 kg (0.5 mol) of diphenylol propane are added with stirring.
Нагревают смесь до 87oC. Проводят конденсацию в течение 1 часа 20 минут.The mixture is heated to 87 ° C. Condensation is carried out for 1
Концентрирование ведут при вакууме 0,5 кг/см2 до вязкости 700 сек.Concentration is carried out under a vacuum of 0.5 kg / cm 2 to a viscosity of 700 seconds.
Затем реакционная масса охлаждается до (20±5)oC. Полученное связующее имеет характеристики, представленные в таблице 1.Then the reaction mass is cooled to (20 ± 5) o C. The resulting binder has the characteristics shown in table 1.
Пример В
Резольное связующее синтезируют по схеме примера А. Загружают 100 кг 40% формалина (1,33 моля) и при перемешивании 10 кг 50% щелочи NaOH (0,125 моля). При работающей мешалке добавляют 228 кг (1 моль) ДФП, перемешивание ведут до его растворения. Поднимают температуру смеси до (90±5)oC путем подачи пара и поддерживают ее в течение 1 часа 45 минут.Example B
A resol binder is synthesized according to the scheme of Example A. 100 kg of 40% formalin (1.33 mol) are loaded and, with stirring, 10 kg of 50% alkali NaOH (0.125 mol). When the stirrer is working, add 228 kg (1 mol) of DPP, stirring is carried out until it dissolves. Raise the temperature of the mixture to (90 ± 5) o C by supplying steam and maintain it for 1 hour 45 minutes.
Затем проводят концентрирование продукта в течение 1 часа при вакууме 0,75 кг/см2 до вязкости 650 сек.Then, the product is concentrated for 1 hour under vacuum of 0.75 kg / cm 2 to a viscosity of 650 sec.
Реакционную массу охлаждают до (25±5)oC. Далее дополнительно при перемешивании вводят 1,64 кг (0,5 мас.ч.) на 100 мас.ч. связующего) ОП-7 (ГОСТ 8433-87) и 1,64 кг алюминиевой пудры ПАП-4 (ГОСТ 5494-71) (0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего).The reaction mass is cooled to (25 ± 5) o C. Further, 1.64 kg (0.5 parts by weight) per 100 parts by weight are added with stirring. binder) OP-7 (GOST 8433-87) and 1.64 kg of aluminum powder PAP-4 (GOST 5494-71) (0.5 parts by weight per 100 parts by weight of binder).
После загрузки компонентов проводят выдержку в течение 0,5 часа и сливают содержимое реактора в емкости для хранения. After loading the components, exposure is carried out for 0.5 hours and the contents of the reactor are poured into storage tanks.
Характеристики полученного связующего приведены в таблице 1. Characteristics of the obtained binder are shown in table 1.
Пример Г
В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, загружают 97,3 г (1,2 моля) 37% формалина. При перемешивании добавляют 228 г (1 моль) дифенилолпропана. Далее включают обогрев и вводят 224 г 50% раствора щелочи - KOH (0,2 моля). При температуре (90±5)oC массу выдерживают 1 час 40 минут. Подключают вакуум и отгоняют воду в течение 40 минут (вакуум = 0,6 кг/см2) до вязкости 900 сек. Реакционную массу охлаждают до температуры (25±5)oC. Затем в реакционную массу при перемешивании вводят 17,4 г продукта ОП-7 (5 мас.ч. ОП-7 на 100 мас.ч. связующего) и, продолжая перемешивание 17,4 г алюминиевой пудры ПАП-4 (5 мас.ч. пудры на 100 мас.ч. связующего).Example D
In a three-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer, 97.3 g (1.2 mol) of 37% formalin are charged. With stirring, 228 g (1 mol) of diphenylolpropane are added. Next, turn on the heating and enter 224 g of a 50% alkali solution - KOH (0.2 mol). At a temperature of (90 ± 5) o C, the mass can withstand 1 hour 40 minutes. A vacuum is connected and water is distilled off for 40 minutes (vacuum = 0.6 kg / cm 2 ) to a viscosity of 900 sec. The reaction mass is cooled to a temperature of (25 ± 5) o C. Then, 17.4 g of OP-7 product (5 parts by weight of OP-7 per 100 parts by weight of a binder) is introduced into the reaction mass with stirring and continuing stirring 17 4 g of aluminum powder PAP-4 (5 parts by weight of powder per 100 parts by weight of a binder).
Готовое связующее имеет характеристики, приведенные в таблице 1. The finished binder has the characteristics shown in table 1.
Пример 1. Example 1
Связующее (1 кг) с молекулярной массой Mz = 1000, полученное по примеру Б, совмещают при перемешивании с 5 г ОП-10 (0,5 мас.ч.) и 5 г алюминиевой пудры ПАП-2 (0,5 мас.ч.) в течение 10 минут. Затем добавляют отверждающий агент ВАГ-3 - 350 г (35 мас.ч.). Композицию перемешивают 30 сек и заливают в форму, температура которой (25±5)oC. Форму закрывают и выдерживают в течение 10 минут для прохождения вспенивания и отверждения. Затем форму разбирают и вынимают изготовленные образцы пенопласта. Характеристики пенопласта приведены в таблице 2.A binder (1 kg) with a molecular weight of M z = 1000, obtained according to example B, is combined with stirring with 5 g of OP-10 (0.5 wt.h.) and 5 g of aluminum powder PAP-2 (0.5 wt. hours) within 10 minutes. Then add the curing agent VAG-3 - 350 g (35 parts by weight). The composition is stirred for 30 seconds and poured into a mold whose temperature is (25 ± 5) o C. The mold is closed and kept for 10 minutes to undergo foaming and curing. Then the manufactured samples are disassembled and removed. The characteristics of the foam are shown in table 2.
Пример 2. Example 2
Резольное связующее (100 кг) с Mz = 3000, полученное по примеру А, смешивают с 5 кг ОП-7 и 5 кг алюминиевой пудры ПАП-1 (5 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего) в течение 15 минут и направляют в расходные баки, работающие поочередно. Из расходных баков связующее сжатым воздухом (давление 0,7 атм) по трубопроводу подается в смесительную камеру разливочной машины. Вспенивающе-отверждающий агент ВАГ-3 25 кг (25 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего) по другому трубопроводу аналогично связующему также поступает в смесительную камеру. Количество подаваемых раздельно компонентов в заданном соотношении регулируется временем открытия запорных кранов.Resole binder (100 kg) with M z = 3000, obtained according to example A, is mixed with 5 kg of OP-7 and 5 kg of aluminum powder PAP-1 (5 parts by weight per 100 parts by weight of binder) for 15 minutes and sent to consumables working alternately. From consumable tanks, a binder with compressed air (pressure 0.7 atm) is piped into the mixing chamber of the filling machine. The foaming-curing agent VAG-3 25 kg (25 parts by weight per 100 parts by weight of binder) through another pipeline similarly to the binder also enters the mixing chamber. The number of separately supplied components in a predetermined ratio is controlled by the opening time of the shut-off valves.
Перемешивание компонентов в камере осуществляется пропеллерной мешалкой с n = 1500 об/мин. Mixing of the components in the chamber is carried out by a propeller stirrer with n = 1500 rpm.
Заливка композиции пенопласта производится из смесительной камеры в формы, установленные на кольцевом конвейере. С конвейера изделия снимаются в виде полых цилиндров. Полученный пенопласт имеет характеристики, приведенные в таблице 2. Filling of the foam composition is carried out from the mixing chamber into molds mounted on an annular conveyor. Products are removed from the conveyor in the form of hollow cylinders. The resulting foam has the characteristics shown in table 2.
Пример 3. Example 3
Связующее 1 кг с Mz = 5100, полученное по примеру В, включающее 0,5 мас. ч. ОП-10 и 0,5 мас. ч. алюминиевой пудры ПАП-2 на 100 мас.ч. связующего, совмещают при перемешивании и при подогреве до (25±2)oC с продуктом ВАГ-3 (ТУ6-05-1116-78) в количестве 100 г (10 мас.ч.) в течение 40 секунд.A binder of 1 kg with M z = 5100 obtained in example B, including 0.5 wt. hours OP-10 and 0.5 wt. including aluminum powder PAP-2 per 100 parts by weight binder, combine with stirring and when heated to (25 ± 2) o C with the product VAG-3 (TU6-05-1116-78) in an amount of 100 g (10 parts by weight) for 40 seconds.
Готовую композицию заливают в теплую форму, температура формы - 30oC. Форму закрывают и выдерживают в течение 15 минут для прохождения вспенивания и отверждения. Затем форму разбирают. Полученный пенопласт испытывают. Характеристики пенопласта приведены в таблице 2.The finished composition is poured into a warm mold, the temperature of the mold is 30 ° C. The mold is closed and held for 15 minutes to undergo foaming and curing. Then the form is taken apart. The resulting foam is tested. The characteristics of the foam are shown in table 2.
Пример 4. Example 4
1 кг связующего, полученного по примеру Г (Mz = 6000), содержащего 5 мас. ч. ОП-7 и 5 мас.ч. пудры ПАП-4 при температуре 30oC совмещают при перемешивании с 250 г ВАГ-3 (25 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего) в течение 30 секунд. Композицию заливают в форму, которую затем закрывают и выдерживают 20 минут. Затем форму разбирают и проводят испытание полученного пенопласта. Свойства приведены в таблице 2.1 kg of the binder obtained according to example G (M z = 6000) containing 5 wt. hours OP-7 and 5 parts by weight PAP-4 powders at a temperature of 30 o C are combined with stirring with 250 g of VAG-3 (25 parts by weight per 100 parts by weight of binder) for 30 seconds. The composition is poured into a mold, which is then closed and incubated for 20 minutes. Then the form is disassembled and the test of the obtained foam is carried out. The properties are shown in table 2.
Пример 5. Example 5
В связующее (1 кг), полученное по примеру А, с Mz = 3000, добавляют при перемешивании 30 г полиацетогликоля ПАГ-1 (3 мас.ч.), 20 г (2 мас.ч.) алюминиевой пудры ПАП-2 и гидрофобизирующей жидкости ГКЖ-94 - 50 г (2 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего) и перемешивают 20 минут.In a binder (1 kg) obtained in example A, with M z = 3000, 30 g of PAG-1 polyacetoglycol (3 parts by weight), 20 g (2 parts by weight) of PAP-2 aluminum powder and GKZh-94 hydrophobizing liquid - 50 g (2 parts by weight per 100 parts by weight of a binder) and stirred for 20 minutes.
Затем в готовую смесь, имеющую температуру (25±5)oC при перемешивании в течение 40 сек добавляем ВАГ-3 в количестве 150 г (15 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего).Then in the finished mixture having a temperature of (25 ± 5) o C with stirring for 40 seconds add VAG-3 in an amount of 150 g (15 parts by weight per 100 parts by weight of binder).
Композицию заливают в форму, которую закрывают и выдерживают в течение 20 минут. Далее форму разбирают, а пенопласт испытывают. Характеристики пенопласта приведены в таблице 2. The composition is poured into a mold that is closed and aged for 20 minutes. Next, the form is disassembled, and the foam is tested. The characteristics of the foam are shown in table 2.
Пример 6. Example 6
В связующее (1 кг), полученное по примеру Г (Mz = 6000) и содержащее 5 мас. ч. ОП-7 и 5 мас.ч. пудры ПАП-4, при непрерывном перемешивании добавляем мел в количестве 150 г (15 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего) и ВАГ-3 - 280 г (28 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего) и смешивают 30-40 сек. Полученную смесь заливают в форму, закрывают ее и выдерживают 15 минут. Форму разбирают и проводят испытания полученного пенопласта. Свойства приведены в таблице 2.In a binder (1 kg) obtained according to example G (M z = 6000) and containing 5 wt. hours OP-7 and 5 parts by weight PAP-4 powders, with continuous stirring, add chalk in an amount of 150 g (15 parts by weight per 100 parts by weight of a binder) and VAG-3 - 280 g (28 parts by weight per 100 parts by weight of a binder) and mixed for 30-40 seconds. The resulting mixture is poured into a mold, closed and held for 15 minutes. The mold is disassembled and the resulting foam is tested. The properties are shown in table 2.
Пример 7. Example 7
В связующее (1 кг), полученное по примеру Б (Mz = 6200), при перемешивании добавляем 50 г (5 мас.ч. ОП-10) и 40 г (4 мас.ч.) пудры ПАП-2. Затем в смесь вводим 150 г карбамидоформальдегидной смолы КФ-МТ (ТУ6-06-12-88) и ВАГ-3 300 г (30 мас.ч. на 100 мас.ч. связующего) и смешиваем 30 сек.In the binder (1 kg) obtained according to example B (M z = 6200), with stirring, add 50 g (5 parts by weight of OP-10) and 40 g (4 parts by weight) of PAP-2 powder. Then, 150 g of KF-MT urea-formaldehyde resin (TU6-06-12-88) and VAG-3 300 g (30 parts by weight per 100 parts by weight of binder) are introduced into the mixture and mixed for 30 seconds.
Смесь заливают в форму, закрывают ее и выдерживают 15 минут. Форму разбирают и проводят испытания полученного пенопласта. Свойства пенопласта приведены в таблице 2. The mixture is poured into the mold, closed and held for 15 minutes. The mold is disassembled and the resulting foam is tested. The properties of the foam are shown in table 2.
Пример 8. Example 8
Связующее 1 кг с Mz = 5100, полученное по примеру В, включающее 5 г (0,5 мас.ч.) ОП-10, 5 г (0,5 мас.ч.) алюминиевой пудры ПАП-2, совмещают при перемешивании с 1 г (0,1 мас.ч.) гидрофобизирующей добавки ГКЖ-11. Затем добавляют продукт ВАГ-3 в количестве 200 г (20 мас.ч.) при смешении в течение 35 сек. Композицию заливают в форму, которую закрывают и выдерживают в течение 20 минут. Форму разбирают. Пенопласт испытывают. Характеристики приведены в таблице 2.A binder of 1 kg with M z = 5100, obtained according to example B, including 5 g (0.5 parts by weight) of OP-10, 5 g (0.5 parts by weight) of PAP-2 aluminum powder, combined with stirring with 1 g (0.1 parts by weight) of hydrophobizing additive GKZH-11. Then add the product VAG-3 in an amount of 200 g (20 parts by weight) with mixing for 35 seconds. The composition is poured into a mold that is closed and aged for 20 minutes. Disassemble the form. Polyfoam is tested. Characteristics are given in table 2.
Пример 9. Example 9
Связующее 10 кг с Mz = 3000, полученное по примеру А смешивают с 500 г (5 мас. ч. ) ПАП-1 и 500 г (5 мас.ч.) пудры ПАП-4 в течение 15 минут. Затем добавляют при перемешивании кварцевый песок в количестве 2500 г (25 мас.ч.) и 1500 г (15 мас.ч.) карбамидоформальдегидной смолы КФ-МТ. Далее, не прекращая перемешивания, в композицию вводят 3000 г (30 мас.ч.) ВАГ-3 и перемешивают 20 сек.A binder of 10 kg with M z = 3000 obtained in example A is mixed with 500 g (5 parts by weight) of PAP-1 and 500 g (5 parts by weight) of PAP-4 powder for 15 minutes. Then, with stirring, quartz sand is added in an amount of 2500 g (25 parts by weight) and 1500 g (15 parts by weight) of KF-MT urea-formaldehyde resin. Further, without stopping mixing, 3000 g (30 parts by weight) of VAG-3 are added to the composition and mixed for 20 seconds.
Готовую композицию заливают в форму, закрывают ее и выдерживают 15 минут. The finished composition is poured into a mold, closed and held for 15 minutes.
Пенопласт испытывают. Характеристики приведены в таблице 2. Polyfoam is tested. Characteristics are given in table 2.
Данные, представленные в примерах и таблицах, подтверждают, что предлагаемые композиции для пен на основе нового связующего, содержащего жидкую резольную смолу, полученную взаимодействием дифенилолпропана с формальдегидом с молекулярной массой Mz 3000-6200 и условной вязкостью 250-1000 сек. отличаются высокими рабочими температурами до 200oC в сочетании с низкими усадками 0,81-0,90% при 150oC.The data presented in the examples and tables confirm that the proposed composition for foams based on a new binder containing a liquid resole resin obtained by the interaction of diphenylolpropane with formaldehyde with a molecular weight of M z 3000-6200 and a nominal viscosity of 250-1000 sec. characterized by high operating temperatures up to 200 o C in combination with low shrinkage of 0.81-0.90% at 150 o C.
Кроме того, известные фенольные пенопласты попадают в категорию трудногорючих материалов лишь с плотностью ≥ 90 кг/см2.In addition, the well-known phenolic foams fall into the category of slow-burning materials only with a density of ≥ 90 kg / cm 2 .
Предлагаемая композиция позволяет получать пены с категорией "трудногорючие" независимо от их плотности. The proposed composition allows to obtain foams with the category of "slow-burning" regardless of their density.
Это обеспечивает пенам на их основе надежность и более длительные сроки эксплуатации. This provides foams based on them with reliability and longer service life.
Процесс производства и эксплуатации предлагаемых материалов и изделий на их основе выгодно отличается в отношении экологии среды от известных фенопластов, так как не содержит свободных фенола и формальдегида, а также других вредных соединений. The process of production and operation of the proposed materials and products based on them compares favorably with respect to environmental ecology from known phenoplasts, since it does not contain free phenol and formaldehyde, as well as other harmful compounds.
Кроме того, как видно из представленных данных, на основе предлагаемых композиций можно изготавливать пенопласты в широком диапазоне плотностей, что позволяет расширить области их использования. In addition, as can be seen from the data presented, based on the proposed compositions, it is possible to produce foams in a wide range of densities, which allows us to expand the field of their use.
Технология производства композиции может осуществляться на известных мощностях по производству фенопластов, отличается простотой и может осуществляться всеми известными способами, например, в производстве слоистых панелей, теплоизоляционных сегментов для трубопроводов и т.д. The technology for the production of the composition can be carried out at well-known capacities for the production of phenolic plastics, is simple and can be carried out by all known methods, for example, in the production of laminated panels, heat-insulating segments for pipelines, etc.
Остальные основные свойства пенопластов на основе предлагаемых композиций остаются на уровне или даже немного лучше известных фенольных, что четко видно из приведенных данных. The remaining main properties of the foams based on the proposed compositions remain at the level or even slightly better than the known phenolic, which is clearly seen from the above data.
Claims (1)
Связующее - 100
Поверхностно-активное вещество - 0,5 - 5,0
Алюминиевая пудра - 0,5 - 5,0
Вспенивающе-отверждающий агент кислотного типа - 10 - 35
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит целевые добавки в количестве 0,1 - 40 мас.ч.1. A composition for producing foams, including a phenolic binder, a surfactant, aluminum powder and an acid-type foaming-curing agent, characterized in that it contains a resol-type liquid phenolic resin obtained by reacting diphenylolpropane with formaldehyde in the presence of alkaline hydroxide metal with their molar ratio of 1: 1.2 - 3.0: 0.0065 - 0.3, respectively, with a mol. m. 3000 - 6200 and a conditional viscosity of 250 - 1000 s in the following ratio of the components of the composition, wt. hours:
Binder - 100
Surfactant - 0.5 - 5.0
Aluminum powder - 0.5 - 5.0
Acid type foaming and curing agent - 10 - 35
2. The composition according to claim 1, characterized in that it contains the target additives in an amount of 0.1 to 40 parts by weight
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120917A RU2123018C1 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Composition for making plastic foams |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120917A RU2123018C1 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Composition for making plastic foams |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2123018C1 true RU2123018C1 (en) | 1998-12-10 |
RU97120917A RU97120917A (en) | 1999-02-27 |
Family
ID=20200095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97120917A RU2123018C1 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Composition for making plastic foams |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2123018C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554944C2 (en) * | 2008-10-06 | 2015-07-10 | Констракшн Рисерч Энд Текнолоджи Гмбх | Method of preparing phosphated products of polycondensation and application thereof |
RU2748438C1 (en) * | 2020-07-17 | 2021-05-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" | Powder composition for obtaining high-strength and heat-resistant foam plastic |
-
1997
- 1997-12-01 RU RU97120917A patent/RU2123018C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Воробьев В.А. и др. Полимерные теплоизоляционные материалы. М.: Химия, 1972, с.219 - 225. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554944C2 (en) * | 2008-10-06 | 2015-07-10 | Констракшн Рисерч Энд Текнолоджи Гмбх | Method of preparing phosphated products of polycondensation and application thereof |
RU2748438C1 (en) * | 2020-07-17 | 2021-05-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" | Powder composition for obtaining high-strength and heat-resistant foam plastic |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4525492A (en) | Modified phenolic foams | |
US4067829A (en) | Preparation of a cured resole resin | |
MXPA97008801A (en) | Compositions of phenolic resins with improved resistance to impa | |
CN1491254A (en) | Polymeric composite foam | |
CN103435970B (en) | A kind of modified phenolic foam for wall thermal insulating and preparation method thereof | |
Liu et al. | Resorcinol in high solid phenol− formaldehyde resins for foams production | |
US4309527A (en) | Fire retardant polymer resin | |
US4409361A (en) | Fire retardant polymer resin | |
RU2123018C1 (en) | Composition for making plastic foams | |
US6013689A (en) | Method for making a closed-cell phenolic resin foam, foamable composition, and closed-cell phenolic resin foam | |
US4275170A (en) | Method of making a fire retardant polymer resin | |
NO328925B1 (en) | Aluminum and boron-based binder system on a resole basis, process for making it, molding material containing it, process for making a stuffing mold part and method for stopping a metal. | |
NO143628B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF FLAMMABLE PHENOLIC RESIN FOAMS. | |
US4471089A (en) | Fire retardant polymer resin | |
US3766100A (en) | Rigid phenolic foams suitable for use as non flammable insulating material | |
AU597645B2 (en) | Modified phenolic foam catalysts and method | |
US4883824A (en) | Modified phenolic foam catalysts and method | |
FI84490C (en) | Fire retardant phenolic foam and process for its preparation | |
JP4060694B2 (en) | Foamable resol-type phenolic resin composition and phenolic resin foam using the same | |
RU2123502C1 (en) | Binding agent | |
US4945077A (en) | Modified phenolic foam catalysts and method | |
JPS61243039A (en) | High orthophenol-formaldehyde resol containing hemiformal group | |
JP2006152094A (en) | Phenol resin foam and its manufacturing process | |
SU619495A1 (en) | Composition for making foam plastic and method of obtaining same | |
RU2718788C1 (en) | Composition for producing heat-insulating shells |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121202 |