SU292291A1 - Способ изготовления пенопластов - Google Patents

Description

Известен способ получени  пенопластов путем поликонденсации предконденсата из ацетон-формальдегидных смол в присутствии раствора щелочи, причем вспенивают предполимеры , полученные с соотношением ацетона к формальдегиду 1 : 2.

Дл  получени  менее окрашенных продуктов с улучшенными прочностными свойствами вспенивают предполимеры с соотношением ацетона к формальдегиду от 1 : 3,5 до I : 4,5, а количество катализатора берут от 2 до 8% в виде 10-60%-кого водного раствора щелочи .

Получаемые пенистые пластические материалы имеют почти белый цвет, нерастворимы в обычных растворител х и стойки к действию растворов кислот и щелочей. Вспенивание происходит при использовании каталитических количеств 10-60%-ного раствора едкого кали, который должен быть очень тонко распределен в продукте, что достигаетс  соответствующим перемешиванием.

Плотность необработанного сырь  (объемна  плотность) регулируетс  изменением концентрации и количества катализатора.

При добавлении конденсатов с соотношением ацетон : формальдегид, равным 1:5 и 1 : 6, также мен ютс  плотность необработанного сырь  (объемна  плотность) и показатели прочности. Плотность необработанного сырь  может быть значительно снижена добавлением низкокип щих вспенивающих агентов , преимущественно таких, которые не раствор ютс  в продуктах конденсации ацетона с формальдегидом, например фторированных углеводородов.

Дополнительное вспенивание пенистых пластических материалов достигаетс  введением

соединений, которые под действием растворов едкого кали (катализатора) или тепла отщепл ют газ, например алюминий, цинк в порошке , производные гидразина. Такими способами можно получить плотность необработанного сырь  в пределах от 7,5 до 1000 кг/м. Структура пенистых пластических материалов равномерна, но она может быть еще улучшена добавлением регул торов вспенивани , например поверхностно-активных соединений

на основе производных окиси этилена, т. е. полиэтиленгликолей и их производных, вз тых в количестве 0,2-1,0%. При использовании большего количества добавки, например 1,0-5,0%, преимущественно получают пенистые пластические матераилы волокнистой структуры. Такие пенопласты особенно выгодно могут быть использованы в качестве звукоизол ционных материалов. Добавлением соответствующих наполнителей можно улучшить структуру, теплостойкость под нагрузкой и пределы прочности. При этом можно получать открыто- чеистую или смешаино- чеистую пену. Однако при вспенивании в более м гких услови х можно получать в основном закрыто- чеистые пенистые пластические материалы. Придание водоотталкивающих свойств обычно гидрофильным звукоизол ционным материалам может быть осуществлено введением соответствующих соединений, например длинноцепных спиртов жирного р да, Ci2-С аминов жирного р да, которые целесообразнее добавл ть до процесса вспенивани . Пенистые пла стические материалы, в частности с малой плотностью необработанного сырь  (объемной плотностью), получаютс  горючими или тлеющими. Дополнительной пропиткой , например, известными огнезащитными средствами, обычно примен емыми дл  пропитки бумаги, древесины или текстильных изделий, можно получать пенопласты с пониженной горючестью и самогас щиес . Однако если дл  таких пен предусмотреть добавку соответствующих соединений перед вспениванием , то можно получить пенопласты сами по себе с пониженной горючестью и самогас щиес . Дл  таких целей хорошо использовать комбинации из мочевины или из других в нагретом аммиаке отщепл ющихс  соединений с фторсиликатом. Путем добавлени  хлорпарафинов , эфиров фосфорных кислот или подобных соединений этот эффект может быть усилен. Полученные пенистые материалы могут найти применение как звуко-, тепло- или холодоизол ционные материалы. Они могут быть изготовлены в виде блоков, а затем разрезаны в соответствии с заданными размерами. При использовании соответствующих смесей также возможно формование в закрытых формах с обеспечением полного заполнени  полых пространств в форме, далее возможно изготовление сложных фигур с заделанными во внутрь детал ми. Очень быстрое вспенивание, а также быстрое отверждение пены позвол ют проводить работы на месте. Вспенивание происходит почти сразу же после внесени  пены на место. Длительность отверждени  может быть подобрана так, -что оно будет происходить , в течение долей секунды. Предконденсаты дл  изготовлени  пенистых пластических материалов можно получать следующими способами: 1. Дл  получени  135 кг предконденсата I- цродукта конденсации ацетона с формальдегидом , вз тых в мольном отношении 1 : 4, представл ющего собой почти бесцветную, прозрачную , в зкую жидкость, раствор ющуюс  в воде в любом соотношении, - смешивают 34,8 кг ацетона с 240,0 кг 30%-ного раствора формальдегида, добавл ют 8 л 10%-ного натрового щелока (рП 10,5) при 18°С. После индукционного периода (около 10 мин) температура постепенно начинает повышатьс  и через 55 мин достигает максимума 73°С. От олученного раствора после отделени  катализатора с помощью ионитового фильтра в вакууме при 40 мм рт. ст. отгон ют 140 кг воды . 2. Предконденсат II - продукт конденсации ацетона с форм-альдегидом при мольном отношении 1 :5, представл ющий собой в зкую , бесцветную, растворимую в воде жидкость , - получают при смещивании 870 г ацетона с 7500 г 30%-ного раствора формальдегида и последующем введении раствора 250 г поташа в 450 г воды. Температура смеси повыщаетс  до 70°С и на таком уровне ее поддерживают в течение 5 час. Затем раствор нейтрализуют , ввод  около 250 мл 35%-ной НС, и упаривают в вакуу.ме при 40 мм рт. ст. до 3500 г. 3. Предконденсат III - продукт конденсации ацетона с формальдегидом, вз тых в мольном отношении 1 : 6, представл ющий собой бесцветную, в зкую жидкость, смещивающуюс  с водой в любом отношении. Дл  его получени  870 г ацетона смещивают с 900 г 30%-ного раствора формальдегида, добавл ют 375 мл 10%-ного натрового щелока. Температура смеси через зД час повышаетс  до максимума (68°С), эту температуру поддерживают в течение 5 час. Полученный раствор после отделени  катализатора на ионитозом фильтре упаривают до г. Пример 1. 500 г предконденсата I, 10 г этоксилированной смеси Се-С12-спирта Жирного р да (около 20 единиц этиленоксида) и 150 мл 10%-ного натрового щелока быстро смещивают в эмульсоре и переливают в открытую форму емкостью 1 л. Смесь нагреваетс , и ее объем увеличиваетс  на 50-60%. Получаетс  очень в зкий блок с плотностью необработанного сырь  (объемна  плотность) 900 /сг/.из. Пример 2. Аналогично примеру 1, но использу  50 мл 33%-ного натрового щелока, получают очень в зкий блок с плотностью необработанного сырь  (объемна  плотность) 220 /сгДмз. П р и м е р 3. Действу  в том же пор дке. что и в примере 1, но использу  12 мл 50%-ного натрового щелока, получают пеноблок со средней плотностью необработанного сырь  (объемна  плотность) 40 кг/мз. Пример 4. 120 г предконденсата I, 3 г этоксилированной смеси спирта жирного р да , 0,6 г алюмини  в порощке, 3 г метиленхлорида , 6 мл 50%-ного натрового щелока в качестве катализатора перемешивают в эмульсоре , быстро цомещают в закрытую форму общей емкостью 3 л, которую затем закрывают . В фор.ме масса вспучиваетс , -нагреваетс  по истечении 1 мин и, расшир  сь, заполн ет полностью всю форму. Через I мин пена твердеет и может быть удалена из формы. щелока перед вспениванием охлаждают до 15°С. После добавки катализатора смесь вспучиваетс  за 2-3 мин до объема больше чем 3 л и твердеет приблизительно через 10 мин. Плотность необработанного сырь  (объемна  плотность) кг/м, предел прочности на сжатие прИ 10%-ном относительном сжатии равен 1,2-1,5 кг/см, пена закрыто- чеиста . Пример 6. Аналогично примеру 5, но использу  вместо 200 г предконденсата I, 140 г предконденсата I и 60 г предконденсата П, получают пеноблок с плотностью необработанного сырь  (объемна  плотность) 75-80 кг/мз и пределом прочности на сжатие при 10%-ном относительном сжатии 1,6-1,8 кг/см, пена закрыто- чеиста . Пример 7. Действуют в таком же пор дке , как в примере 5, .использу  вместо 200 г предконденсата I 140 г предконденсата I и 60 г предконденсата 111. Предел плотности необработанного сырь  (объемна  плотность) составл ет 120 кг/м. Прочность на сжатие при 10%-ном относительном составл ет 0,2-0,3 кг/мз, пена закрыто- чеиста , упруга . Пример 8. Смесь из 140 г предконденсата I, 60 г предконденсата П, 14 г мочевины тонкого помола, 8 г фторсиликата натри , 7 мл трифторхлорметана, 12 мл 50%-ного натрового щелока переливают в плоскую форму диаметром 25 см, в которой аналогично примеру 5 протекает процесс вспенивани . Из полученной пены вырезают диск толщиной 5 см, кладут его на треножник диаметром 18 см и высотой 18 см. Под диском зажигают горелку Теклю с полным уничтожением свечени  пламени. Через 10 мин горелку тущат. На пене не наблюдаютс  ни  влени  горени , ни  влени  тлени . Сторона диска, обращенна  к пламени горелки, обуглена и образует защитный слой. Пример 9. Смесь, подлежащую вспениванию , составл ют так же, как в примере 8, причем дополнительно ввод т 3 г амина жирного р да, полученного в расплавленном виде из кислоты жирного р да, при окислении парафина со средней длиной цепи Ci8-С4о, и после этого соответственно прибавленного к yi азанной смеси. Из готовой пены вырезают плоский цилиндр, опускают его в воду и при плавании в воде в течение многих дней не наблюдают никакой смачиваемости. Пример 10. Действуют в таком же пор дке , как описано в примере 5. однако с той разницей, что к смеси добавл ют 60 г каолина в качестве наполнител . Плотность необработанного сырь  (объемна  плотность) 120 кг/м. Предел прочности на сжатие пены составл ет 5-6 кг/см. По сравнению с пеной, полученной в примере 5, имевшей усадку (уменьшение в объеме) около 5%, в данном случае форма была полностью заполнена. Эта пена также обладает самогас щими свойствами. Пример 11. Смесь из 100 ч. предконденсата I, 4 ч. этоксилированной смеси спирта жирного р да, 4 ч. трифторхлорметана,3ч. метиленхлорида , 0,5 ч. алюмини  в порощке с помощью зубчатого насоса со скоростью 3 л/мин подают в смесительное устройство, в качестве которого используют центробежный насос. Малым зубчатым насосом (пр дильным насосом) со скоростью 225 мл/мин в это же смесительное устройство подают 50%-ный натровый щелок. Смесь выходит под небольщим давление.м, име  сливкообразную консистенцию , вспучиваетс  и затвердевает. Средн   плотность необработанного сырь  (объемна  плотность) 7,5-10 кг/м. Предмет изобретени  1.Способ изготовлени  пенопластов на основе композиции, состо щей из ацетон-формальдегидного форполимера и катализатора, отличаюш,ийс  тем, что, в качестве форполимера используют продукт реакции ацетона с формальдегидом в соотнощении соответственно от 1 : 3,5 до 1 : 4,5. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что количество катализатора берут от 2 до 8% в виде 10-60%-ного раствора щелочи в воде .