(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА(5) METHOD OF OBTAINING FOAM
1one
Изобретение относитс к способам получени пенопластов на основе фенолформальдегидных смол ре .зольного типа, используемых в производстве строительных материалов теплоизол ционного назначени , в холодильной технике, в химической промышленности.The invention relates to methods for producing foams based on phenol-formaldehyde resins of the resin type used in the manufacture of building materials for thermal insulation purposes, in refrigeration engineering, in the chemical industry.
Известны способы получени фенольных пенопластов путем смешени фенолформальдегидных смол резонального типа, поверхностно-активных веществ , газообразователей, кислотных катализаторов и последующей заливки активированных композиций в формы, где в дальнейшем происходит их вспенивание и отверждение полученного пенопласта без подвода тепла извне. Согласно этим способам в качестве кислотных катализаторов используютс минеральные и органические .кислоты, а также их смеси 1.Methods are known for producing phenolic foams by mixing resonant-type phenol-formaldehyde resins, surfactants, blowing agents, acid catalysts and then pouring the activated compositions into molds, where they are subsequently foamed and the resulting foam is cured without heat from outside. According to these methods, mineral and organic acids and their mixtures 1 are used as acid catalysts.
Однако использование известных катализаторов, в силу специфики кислотного отверждени фенольных смол, приводит к получению теплоизол ционных материалов на их основе с повышенной хрупкостью, влагопоглощением и коррозионной активностью. Кроме того, процесс получени пенопластов с использованием известных катализаторов сопровождаетс выделением значительного количества летучих, в частности токсичных паров формальдегида .However, the use of known catalysts, due to the specificity of acid curing of phenolic resins, leads to the production of heat insulating materials based on them with increased brittleness, moisture absorption and corrosive activity. In addition, the process of producing foams using known catalysts is accompanied by the release of significant amounts of volatile, in particular toxic, formaldehyde vapors.
Существуют способы по устранению вышеперечисленных недостатков, например , хрупкости и влагопоглощени пенопласта путем модификации фенолформальдегидных смол различными полимерами, такими, как поливинилацетали , полиэфиры 2.There are ways to eliminate the above disadvantages, for example, brittleness and moisture absorption of the foam by modifying phenol-formaldehyde resins with various polymers, such as polyvinyl acetals, polyesters 2.
Однако эти способы привод т к получению заливочных композиций с повышенной в зкостыч и низкой реакционной активностью, что способствует получению пенопластов с повышенной объемной массой. При этом указаниые способы не обеспечивают снижение коррозионной активности пенопластов . Наиболее близким к предложенному по технической сущности вл етс способ получени пенопласта путем смешени фенолформальдегидной смолы резольного типа с газообразователем, поверхностно-активным веществом -и каталитической смесью, состо щей из сильной органической сульфокислоты гликол и фосфорной кислоты, с последуюи4им вспениванием и отверждением 31. Материал(Получаемый по этому способу , обладает повышенной огнестойкостью , пониженной хрупкостью и срав нительно низкой коррозионной активностью . Однако использование в каталитиче кой смеси гликол приводит к нарушению синхронизации процессов газовыделени и отверждени смолы за счет его пластифицирующего действи и снижени активности сульфокислоты, что способствует возникновению технологических усадок, которые привод т в процессе производства пеноплас та к увеличению его объемной массы и ухудшению макроструктуры материала. Снижение объемной массы возможно достигнуть за счет увеличени доли кис лотного катализаторав активированной композиции, что способствует повышению коррозионной активности пенопласта . Кроме того, процесс получени пенопласта согласно указанному способу сопровождаетс выделением большого количества формальдегида что делает его непригодным к использованию с точки зрени промышленной санитарии и техники безопасности. Цель изобретени - повышение активности каталитической смеси, удель ной прочности пенопласта при одновре менном сокращении расхода смолы, а также снижение концентрации формальдегида , выдел ющегос в процессе про . изводства пенопласта. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу получени пенопласта путем смешени фенолформальде гидной смолы резольного типа с газообразователем , поверхностно-активным . веществом и каталитической смесью, состо щей из сильной органической сульфокислоты, гликол и фосфорной кислоты, с последующим вспениванием 9 отверждением, перед смешением а аталитическую смесь ввод т раствор гидроксиламинсульфата в количестве 0, от веса каталитической смеси. В качестве водногораствора гидроксилминсульфата используют смесь, сото щую из гидрокси/Раминсульфата, сульфата аммони , серной кислоты и воды при следующем соотношении комонентов , весД: Гидроксиламинсульфат Сульфат аммони 0,,5 Серна кислота 0,5-,5 Вода50-90 Способ осуществл ют следующим образом . Пенопласт получают путем смешени вух жидких компонентов. Компонент I - фенолформальдегидна смола резольного типа, в которую ввод т поверхностно-активное вещество и газообразователь (порошкообразный металл). . . Компонент II - кислотный катализатор , приготовленный следующим спообом: органическую сульфокислоту (бензолсульфокислота, п-толуолсульфокислота ) раствор ют в этиленгликоле , смешивают с ортофосфорной кислотой , в полученную смесь ввод т водный раствор гидроксиламинсульфата в количестве 0,5-+0 от веса каталитической смеси и тщательно перемешивают . Компоненты 1 и II берут в весовом отношении 5:1-3:1. Полученную активированную композицию заливают в форму, на движущийс нижний транспортер конвейера или в полость, подлежащую заполнению пенопластом, где происходит вспенивание и отверждение композиции. П р и м е р 1. Пенопласт получают, смешива два компонента. Компонент I - фенолоформальдегидна смола марки ФРВ-1А, содержаща 3,0 вес.ч. поверхностно-активного вещества ОП-10 и 1,0 вес.ч. алюми-. ниевой пудры ПЛП-1. Компонент I I (кислотный катализато|:)| готов т следующим образом. В емкости с мешалкой раствор ют 100 вес.ч. бензолсульфокислоты в 33 вес.ч. этиленгликол , затем смешивают с 25 вес.ч. ортофосфорной кислоты . В полученную смесь при 20°С при перемешивании ввод т 0,5% водчо го раствора гидроксиламинсульфата 5 при следующем соотношении компонен тов в растворе, вес.% ГидроксиламинсульфатkS Сульфат аммони Серна кислота 0,5 Вода50 Затем полученные компоненты (I II) смешивают в весовом отношении 3:1 и после перемешивани в течени 30 с с помощью заливочной машины заливают активированную композицию в форму, где происходит : вспенивание отверждение пенопласта. П р и м е р 2. Пенопласт получа смешива два компонента. Дл приго товлени 1-го компонента в смеситель загружают 100 вес.ч. фенолоспиртов марки С добавл ют 5 вес. поверхностно-активного вещества ОП-10 и 1 вес.ч. порошкообразного алюмини ПАП-1 и перемешивают до получени гомогенной смеси. Кислотный катализатор (И компо нент) приготавливают так же, как и примере 1, только в смесь бензолсульфокислоты , этиленгликол и орт фосфорной кислоты при перемешивани ввод т водный раствор гидроксилами сульфата в количестве 10 от веса каталитической смеси при следующем соотношении компонентов в растворе вес.%:However, these methods result in potting compositions with a high viscosity and low reactivity, which contributes to obtaining foams with an increased bulk density. In this case, the methods do not reduce the corrosion activity of the foams. The closest to the proposed technical essence is a method of producing foam by mixing a phenol-formaldehyde resin of the resol type with a blowing agent, a surfactant and a catalytic mixture consisting of strong organic sulfonic glycol and phosphoric acid, followed by foaming and curing 31. Obtained by this method, has a high fire resistance, low brittleness and relatively low corrosivity. This mixture of glycol leads to a disruption in the synchronization of gas evolution and curing of the resin due to its plasticizing effect and a decrease in the activity of sulfonic acid, which contributes to the occurrence of technological shrinkage, which in the process of foam production increases its bulk density and deteriorates the macrostructure of the material. achieved by increasing the proportion of the acid catalyst of the activated composition, which contributes to an increase in the corrosivity of the foam asta. In addition, the process of obtaining foam in accordance with this method is accompanied by the release of a large amount of formaldehyde, which makes it unsuitable for use from the point of view of industrial sanitation and safety. The purpose of the invention is to increase the activity of the catalytic mixture, the specific strength of the foam while simultaneously reducing the consumption of resin, as well as reducing the concentration of formaldehyde released during the process. from polyfoam production. This goal is achieved in that according to the method of producing foam by mixing phenol-formaldehyde of a resole type resin with a blowing agent, surface-active. a substance and a catalytic mixture consisting of a strong organic sulfonic acid, glycol and phosphoric acid, followed by foaming by curing, before mixing, and a solution of hydroxylamine sulfate in an amount of 0, by weight of the catalytic mixture. A mixture of hydroxy / raminsulfate, ammonium sulfate, sulfuric acid and water is used as an aqueous solution of hydroxylamine sulfate in the following component ratio, weight: Hydroxylamine sulfate Ammonium sulfate 0, 5 Sulfuric acid 0.5-, 5 Water 50-90 The method is carried out as follows in a way. Foam is produced by mixing two liquid components. Component I is a rezol-type phenol-formaldehyde resin, into which a surfactant and a blowing agent (powdered metal) are introduced. . . Component II is an acid catalyst prepared by the following method: organic sulfonic acid (benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid) is dissolved in ethylene glycol, mixed with orthophosphoric acid, an aqueous solution of hydroxylamine sulfate is added to the mixture in an amount of 0.5- + 0 by weight of the catalytic mixture and mix well. Components 1 and II take in a weight ratio of 5: 1-3: 1. The resulting activated composition is poured into a mold, onto a moving conveyor bottom conveyor, or into a cavity to be filled with foam, where foaming and curing of the composition takes place. PRI me R 1. Foam get by mixing the two components. Component I is a phenol-formaldehyde resin of the FRV-1A grade, containing 3.0 parts by weight. surfactant OP-10 and 1.0 wt.h. aluminum PLP-1 nium powder. Component I I (acid catalyzed |:) | prepared as follows. 100 parts by weight are dissolved in a vessel with a stirrer. benzenesulfonic acid in 33 weight.h. ethylene glycol, then mixed with 25 weight.h. phosphoric acid. With stirring, a mixture of 0.5% aqueous hydroxylamine sulfate 5 solution is introduced into the mixture at 20 ° C in the following ratio of components in solution, wt% Hydroxylamine sulfate ammonium sulfate Sulfuric acid 0.5 Water50 Then the resulting components (II II) are mixed in the ratio of 3: 1 and after stirring for 30 seconds with the help of a casting machine, pour the activated composition into the mold, where the foaming curing of the foam occurs. EXAMPLE 2: Foam plastic is obtained by mixing two components. To prepare the 1st component, 100 parts by weight are added to the mixer. phenol alcohols brand C add 5 wt. surfactants OP-10 and 1 weight.h. powdered aluminum PAP-1 and stirred until a homogeneous mixture is obtained. The acid catalyst (AND component) is prepared in the same way as Example 1, only a mixture of benzenesulfonic acid, ethylene glycol and ort of phosphoric acid is injected into the mixture with 10% of the weight of the catalytic mixture with hydroxyl sulfate with the following ratio of components in solution, wt.% :