SU837969A1

SU837969A1 - Method of porous plastic material production

Info

Publication number: SU837969A1
Application number: SU792798415A
Authority: SU
Inventors: Викторина Михайловна Калашникова; Людмила Иосифовна Винокурова; Юрий Григорьевич Горбачев; Вольф Львович Смелянский; Виктор Никитович Бродинский; Виталий Петрович Осипович; Жанна Николаевна Соколова
Priority date: 1979-07-18
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1981-06-15

Description

1one

Изобретение относитс к способам получени пенопластов на основе фенолоформальдегидной смолы резольного типа,используемых в производстве строительных материалов теплоизол ционного назначени , в холодильной технике, в химической промышленностThe invention relates to methods for producing foams based on phenol-formaldehyde resin of a resole type, used in the manufacture of building materials for thermal insulation purposes, in refrigeration engineering, in the chemical industry.

Известен способ получени теплоизол ционных материалов на основе фенольных резольных смол, в котором широко примен ют кислотные катализаторы на основе минеральных и органических кислот 1.A known method of producing heat insulating materials based on phenolic resole resins, in which acid catalysts based on mineral and organic acids are widely used.

Однако использование данных катализаторов в силу специфики кислотного отверждени фенольных смол приводит к получению теплоизол ционных материалов на их основе с повышенной хрупкостью, влагопоглощением и коррозионной активностью. Снизить коррозионную активность фенольных пенопластов довольно сложно.However, the use of these catalysts due to the specificity of acidic curing of phenolic resins leads to the production of heat insulating materials based on them with increased brittleness, moisture absorption and corrosive activity. Reducing the corrosion activity of phenolic foams is quite difficult.

Известен способ снижени коррозионной активности, в котором летучую сол ную кислоту удал ют из плит пенопласта длительным термостатированием их при 130°С и последующего выдерживани в услови х глубокого вакуума с обработкой аммиаком 2.There is a known method for reducing corrosivity, in which volatile hydrochloric acid is removed from the foam plates by long-term thermostating at 130 ° C and then kept under high vacuum conditions with ammonia treatment 2.

Наиболее простым вл етс способ снижени кислотности фенольных пенопластов введением в заливочные композиции нейтрализующих добавок в виде соединений основного характера покрытых защитной пленкой из полимерных соединений, способных либо раствор тьс в одном из компонентов вспенивающейс композиции, либо плавитьс при термообработке при температуре выше 3.The simplest method is to reduce the acidity of phenolic foams by introducing into the casting compositions neutralizing additives in the form of basic compounds coated with a protective film of polymer compounds that can either dissolve in one of the components of the foaming composition or melt during heat treatment at a temperature above 3.

Однако указанные способы не обеспечивают одновременного снижени кислотности и влагопоглощени пенопласта и повышени его прочности. Наоборот, образующиес - в результате нейтрализации кислоты соли способствуют увеличению хрупкости материала .However, these methods do not provide simultaneous reduction of acidity and moisture absorption of the foam and increase its strength. On the contrary, the resulting salts, as a result of the neutralization of the acid, increase the embrittlement of the material.

Существующие способы модификации резольных фенольных смол полимерами, например поливинилацетал ми, глифталевыми , эпоксидными, полиэфирнымиExisting methods for the modification of resole phenolic resins with polymers, for example, polyvinyl acetals, glyphthalic, epoxy, polyester

и др. смолами путем совместной конденсации их или введени непосредственно в готовые смолы с целью повышени адгезии и эластичности приво- . д т к получению .заливочных композиций с повышенной в зкостью,что отрицательно сказываетс на технологическ процессе переработки этих смол и пр водит к получению пенопластов с объ емной массой 120-150 кг/м (4. Наиболее близким По технической сущности к предложенному, вл етс способ получени пенопласта путем смещени фенолформальдегидной смолы резонсшьного типа с газообраэователем , поверхностно-активным вещества и с каталитической смесью сильной органической кислоты, гликол и фос форной кислоты с последующим вспениванием и отверждением 5.Мате7 риал, получаемый по этому способу, обладает повышенной огнестойкостью и пониженной хрупкостью за счет пластифицирующего действи гликол Однако использование в каталитической смеси гликол приводит к нарушению синхронизации процессов газовыделени и отверждени смолы, св занному со снижением акгивности сульфокислоты, так как в протолитических реакци х, св занных с переносом протона от кислоты к основа нию, основанием служит растворитель В случае применени в качестве раст ворител одноатомных и многоатомных , спиртов, ввиду их меньшего сродства к протону, активность кислот становитс значительно ниже. Это требует увеличени доли кислотного катгшизато а в активированной композиции что приводит к получению т желых пенопластов с повьпиенной кислотност Целью изобретени вл етс снижение влагопоглощени и кислотного числа пенопласта, а также повышение его прочности при одновременном сок ращении расхода смолы. Указанна цель достигаетс тем, что перед смещерием в каталйтическую смесь предварительно ввод т 0, 5,0% от веса смеси персульфита нат или бисульфита натри и 0,5-35,0% от веса смеси метиленхлорида . Способ осуществл ют следующим образом. Пенопласт получают путем смешивани двух-жидких компонентов: 1-й: - фенолоформальдегидна смола резольного типа, в которую ввод т поверхностно-активное вещество и г зообразователь (Порошкообразный металл); 2 компонент - кислотный катализатор, приготовленный следующим способом: органическую сульфокислоту (бензолсульфокислота, П-толуолсуАьфокислота и т.п.) раст вор ют в этиленгликоле, смешивают с ортофосфорной кислотой, в полученную смесь при 20-60с ввод т до бавку, выбранную из группы: персул фит натри , бисульфит натри 0,15 ,0% от веса каталитической добавк полученную смесь охлаждают до 20®С И при перемешивании добавл ют мети ленхлорид 0,5-35% от веса каталити кой смеси. В случае растворени добавки при можно в каталитическую смесь одновременно вводить метиленхлорид . Компоненты 1 и 2 берут в весовом соотношении 5:1 - 3:1, и после перемешивани заливают в форму, на движущийс нижний транспортер контвейера или в полость, подлежащую заполнению пенопластом. Вспенивание и отверждение завершаетс через 310 мин при 15-25 С. Пример 1. Пенопласт получают, смешива 2 компонента.. . Дл приготовлени 1-го компонента в смеси.тель загружают фенолоспирты (марки С 100 вес,%, добавл ют 5 вес.% поверхностно-активного вещества (ОП-10) и .0,5 вес.% алюминиевой пудры (ПАП-1). Все указанные вещества перемешивают до получени гомогенной смеси. Дл приготовлени 2-го компонента в емкости с мешалкой приготовл ют кислотный катализатор, раствор бензолсульфокислоту 100 вес.% в 33 вес.% этилейгликол , затем смешива с 25 вес.% ортофосфорной кислоты . В полученную смесь при ввод т персульфит натри 5% от веса каталитической смеси, перемешивают до полного его растворени и в охлажденную до 20С смесь вышеуказанных веществ добавл ют 35 % (от веса каталитической смеси) метиленхлорида. Затем полученные компоненты (1 и 2) смешивают в весовом отношении .5:1, ,и после перемешивани в течение 30 с заливают в металлическую форму, нагретую до . Вспенивание и отверждение завершаетс через 4-5 мин. П р и м е р 2. Пенопласт получают смешива 2 компонента : 1-й - фенолформальдегидна смола марки ФРВ-1А (содержит в своем составе 3,0 BeCi% поверхностно-активного вещества ОП10 и 1,0 вес.% алюминиевой пудры ПАП-1); 2-й компонент - кислотный катализатор, приготовленный так же, как в примере 1, с той разницей, что в смесь бензосульфокислоты,этиленгликол и ортофосфорной кислоты при 2000 при перемешивании одновременно ввод т 0,1% персульфита натри и 0,5% метиленхлорида от веса каталитической смеси. Компоненты 1 и 2 смешивают в весовом отношении 3:1 и после перемешивани в течение 30 с заливают в металлическую форму, нагретую до . Вспенивание и отверждение заканчиваетс через 3-5 мин. П р и м е р 3. Пенопласт получают, смешива 2 компонента. Дл приготовлени 1-го компонента в смеситель загружают фенолоспирты марки С 100 вес.%, добавл ют 5 вес.% поверхностно-активного вещества ОП-10 и 1,0 вес.% алюминиевой пудры ПАП-1. Все указ анные компонентыand other resins by co-condensing them or introducing them directly into the finished resins in order to increase the adhesion and elasticity of the drive. d t to obtain casting compositions with increased viscosity, which adversely affects the processing of these resins and leads to the production of foams with a bulk weight of 120-150 kg / m (4. The closest technical essence to the proposed one is A method for producing foam plastic by displacing a resonance type phenol-formaldehyde resin with a gas generator, a surfactant and a catalytic mixture of a strong organic acid, glycol and phosphoric acid, followed by foaming and curing 5.Material produced by this method has increased fire resistance and low brittleness due to the plasticizing effect of glycol. However, the use of glycol in the catalytic mixture leads to disruption of the gassing processes and curing of the resin, associated with a decrease in the activity of sulfonic acid, as in protolytic reactions x associated with proton transfer from acid to base, the base is the solvent. In the case of using monoatomic and polyatomic alcohols, By seeing their lower affinity for proton, the acid activity becomes significantly lower. This requires an increase in the proportion of acid in the activated composition, which results in heavy foams with increased acidity. The aim of the invention is to reduce the moisture absorption and acid value of the foam, as well as to increase its strength while reducing resin consumption. This goal is achieved by the fact that, prior to displacement, 0.55% of the weight of the mixture of sodium persulfite or sodium bisulfite and 0.5-35.0% by weight of the mixture of methylene chloride is previously introduced into the catalysis mixture. The method is carried out as follows. The foam is produced by mixing two-liquid components: 1st: - Resole-type phenol-formaldehyde resin, in which a surfactant and a foaming agent (Powdered metal) are introduced; Component 2 — an acid catalyst prepared as follows: organic sulfonic acid (benzenesulfonic acid, p-toluene acid acid, etc.) is diluted in ethylene glycol, mixed with orthophosphoric acid, and the mixture selected from the group : persullet fit sodium, sodium bisulfite 0.15, 0% by weight of the catalytic additive, the resulting mixture is cooled to 20 ° C. And methylene chloride is added with stirring between 0.5 and 35% by weight of the catalytic mixture. If the additive is dissolved, methylene chloride can be simultaneously introduced into the catalytic mixture. Components 1 and 2 are taken in a weight ratio of 5: 1 to 3: 1, and after mixing, they are poured into a mold, onto a moving lower conveyor belt or into a cavity to be filled with foam. Foaming and curing is completed after 310 minutes at 15-25 ° C. Example 1. Foam is prepared by mixing 2 components. To prepare the 1st component in the mixture. The tel is loaded with phenol alcohols (C grade 100 wt.%, 5 wt.% Surfactant (OP-10) and .0.5 wt.% Aluminum powder (PAP-1) are added. All these substances are stirred until a homogeneous mixture is obtained. To prepare the 2nd component, an acid catalyst and a solution of benzenesulfonic acid of 100% by weight in 33% by weight of ethyleyglycol are prepared in a stirred tank, then mixed with 25% by weight of orthophosphoric acid. the mixture is added with sodium persulfite 5% by weight of the catalytic mixture, stirred until 35% (by weight of the catalytic mixture) of methylene chloride are added to the mixture of the above substances cooled to 20 C. The resulting components (1 and 2) are then mixed in a weight ratio of 5: 1, and, after stirring for 30 seconds, are poured into metal form, heated to. Foaming and curing is completed after 4-5 minutes. EXAMPLE 2. Foam is obtained by mixing 2 components: 1st - phenol-formaldehyde resin of the FRV-1A brand (containing 3.0 BeCi% surfactant OP10 and 1.0 wt.% aluminum powder PAP-1); Component 2 is an acid catalyst prepared as in Example 1, with the difference that 0.1% sodium persulfite and 0.5% methylene chloride are simultaneously mixed with a mixture of benzosulfonic acid, ethylene glycol and orthophosphoric acid. weight of the catalytic mixture. Components 1 and 2 are mixed in a weight ratio of 3: 1 and, after stirring for 30 seconds, are poured into a metal mold heated to. Foaming and curing is complete after 3-5 minutes. PRI me R 3. Foam get, mixing 2 components. For the preparation of the 1st component, phenol alcohols of brand C 100 wt.% Are loaded into the mixer, 5 wt.% Of the surfactant OP-10 and 1.0 wt.% Of the aluminum powder PAP-1 are added. All ukannye components

перемешивают до получени гомогенной смеси. . Дл приготовлени 2-го компонент в емкости с мешалкой изготовл ют кислотный катализатор, раствор бензолсульфокислоту 100 вес.% в -33 вес,% этиленгликол , смешива еатем с 25 вес.% ортофосфорной кислоты . В полученную смесь при при перемешивании одновременно вв.од т 2,5% бисульфита натри и 20%stir until a homogeneous mixture is obtained. . For the preparation of the 2nd component, an acid catalyst was prepared in a vessel with a mixer, a solution of benzenesulfonic acid 100 wt.% In -33 wt.% Ethylene glycol, and then mixed with 25 wt.% Orthophosphoric acid. In the resulting mixture while mixing at the same time, vv.od t 2.5% sodium bisulfite and 20%

метиленхлорида от веса каталитичес; кой смеси. . .methylene chloride by weight catalytically; which mixture. . .

Компоненты 1 и 2 смешивают в весовом отношении 4:1, и после .перемешивани в течение 30 с заливают в металлическую форму, нагретую до . Вспенивание и отверждение завершаетс через 5-7 мин.Свойства материала, полученного согласно примерам, приведены в таблице .Components 1 and 2 are mixed in a weight ratio of 4: 1, and after stirring for 30 seconds, they are poured into a metal mold heated to. Foaming and curing is completed in 5-7 minutes. The properties of the material obtained according to the examples are shown in the table.

Кратность пеныThe multiplicity of foam

Объемна масса пенопласта, кг/мVolumetric mass of foam, kg / m

Предел прочности при сжатии , кгс/смCompressive strength, kgf / cm

Удельна прочностьSpecific strength

Влагопоглощение за 24 ч при относительной влаж Прочность, отнесенна к объемной массе пенопласта х 10 , Анализ данных представленных в таблице, показывает, что предложенг ный способ получени пенопласта по сравнению с известным обеспечивает увеличение вспенивающейс способности активированной композиции, что дает возможность получать пенопласты с более низкой объемной массой при .одновременном увеличении их уде ной прочности и сокращении расхода смолы; снижение влагопоглощени материала в 2-2,5 раза и кислотного числа пенопласта (35 мг КОН/г по из вестному способу, и 5,8-8,0 мг КОН/ по предлагаемому способу). Совокупность достигнутых показателей обусловлена протеканием процесса формировани пеноструктуры пр оптимальных параметрах, обеспечиваю щих синхронизацию процессов газовыделени и гелеобразовани за счет увеличени активности кислотного катализатора, одновременно выполн ющего функцию реагента, с помощью которого происходит образование газовой фазы. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет рационально управл ть процессом пенообразовани и формировани структуры пенопластаMoisture Absorption 24 Hours Relative Humidity Strength, referred to the bulk density of foam x 10, Analysis of the data presented in the table shows that the proposed method of producing foam compared to the known provides an increase in the foaming capacity of the activated composition, which makes it possible to obtain foams with a lower bulk density with. simultaneous increase in their specific strength and reduction in resin consumption; a decrease in moisture absorption of the material by 2–2.5 times and the acid number of the foam (35 mg KOH / g according to the known method, and 5.8–8.0 mg KOH / according to the proposed method). The totality of the achieved indicators is due to the flow of foam structure formation with optimal parameters that ensure the synchronization of gas evolution and gel formation by increasing the activity of the acid catalyst, simultaneously acting as a reagent, through which the formation of the gas phase occurs. Thus, the proposed method allows rational management of the foaming process and the formation of the foam structure.

23 45,023 45.0

2020

2525

40,0 50,040.0 50.0

1,3 1,3

1,45 1.45

Claims

1. Berlin A.A., Shutov F.A. Peno-4. Nikolaev A.F., Synthetic polymers based on reactive polymers and plastics of their oligomers. M., Himi, 1978, basis, ML., 1966, p. 411.

with". 152.5 UK Patent

2. The patent of France 1468907, No. 1457241, cl. From 08 J 9/06, published cl; C 08 d, pub. 1974.1976 (prototype).