Пенопласты на основе фенолоформальдегидных полимеров - Андрианов Р.А.
Скачать (прямая ссылка):
В качестве отверждающего агента при производстве пенопластов типа ФЛ применяют смесь двух кислот — минеральной соляной кислоты (при производстве ФЛ-1) или ортофосфорной (при производстве ФЛ-2 и ФЛ-3) и органических сульфокислот — контакт Петрова (для ФЛ-1) и бензолсульфокислоту (для ФЛ-2 и ФЛ-3). В композиции для образования пенопласта дополнительно вводят мочевину с целью связывания формальдегида, а для предотвращения диссоциации бензолсульфокислоты ее вводят в виде раствора в этиленгликоле, последний является модифицирующей добавкой фенолоформальдегидного полимера.
Пенопласты типа ФЛ получают смешиванием в течение 20— 30 с ВИАМ-Б, ПАВ-и порошка металла со смесью двух кислот. Процесс вспенивания и отверждения происходит в течение 15— 20 мин.
С целью снижения содержания свободного фенола в пенопласте (у ФЛ-1 на 20%, у ФЛ-2—16% и у ФЛ-3 на 5—7%) производят
16
термообработку его в течение 12 ч при 110°С, достигая содержания фенола для ФЛ-1, ФЛ-2, ФЛ-3 соответственно 5—6%, 5—6%, 2-3%.
Для уменьшения расхода полимера в композицию вводят от 5 до 50 мае", ч. (из расчета на 100 мае. ч. смолы) перлитового песка, асбеста, вермикулита, полистирольного бисера (ПСБ); в качестве связующего и модифицирующего вещества применяют многоатомные спирты.
В лаборатории строительных материалов СибЗНИИЭП разработан пенопласт ФПБ [47]. Для его получения используются резоль-ный фенолоформальдегидный полимер марки Б, ПАВ (ОП-7), бен-золсульфокислота, ортофосфорная кислота, диэтиленгликоль (ДГ) и алюминиевая пудра ПАК-4 или ПАК-3. Вспенивающе-отверждаю-щий агент (BOA) композиции состоит из смеси бензолсульфокислоты, ортофосфорной кислоты и диэтиленгликоля.
Получение пенопласта ФПБ сводится к тщательному перемешиванию исходных компонентов и вспениванию полученной композиции в формах без дополнительного подогрева. Жизнеспособность композиции составляет 2,5—3,0 мин. За это время проводят все технологические операции, предшествующие вспениванию.
В основном пенопласт ФПБ получают методом свободного вспенивания в виде блоков объемом 1 —1,5 м3 и используют для утепления трехслойных наружных стеновых панелей (из различных бетонов) и чердачных перекрытий [48].
Введение пористых минеральных наполнителей позволяет резко увеличить прочностные показатели пенопластов без повышения расхода полимера и обеспечивает перевод их в разряд конструкционно-теплоизоляционных пластобетонов на основе резольных феноло-формальдегидных полимеров [49].
В качестве пористых минеральных наполнителей применяют керамзитовый гравий и гранулированное пеностекло. Наполнитель засыпается в форму доверху и закрывается крышкой. В технологические отверстия в крышке формы через инъекторы в расчетном количестве вводят вспенивающуюся композицию. При вспенивании композиция заполняет межзерновое пространство наполнителя, которое составляет 45—51% (табл. 1).
При получении пенопластов на основе резольных полимеров в закрытых формах вследствие выделения газообразных продуктов внутри формы возникает избыточное газовое давление, которое обеспечивает заполнение формы вспененной композицией. В связи с этим необходимо использование форм повышенной прочности и обеспечение мероприятий по безопасности работающих, так как при вспенивании пенопласта ФРП-1 в закрытой форме при 4-кратном избытке композиции избыточное давление составляет 0,35 МПа [49]. На формование пенопласта значительное влияние оказывает
3. Зак. № 40
17
\
/. ФизикС-механические свойства пенопласте на основе фенолоспиртов и ФРП [41]
Наполнитель Объемная масса, кг/м3 Расход композиции, кг/м3 Предел М трочности
наполнителя порнзо-ваииого связующего пласт-бетона Па
Кизг
Керамзитовый гравий 240 135 310 70 1,25 1,19
240 108 295 55 1,13 1,01
240 86 285 45 1,10 1,01
Гранулированное 160 140 230 70 0,76 0,77
пеностекло 160 ПО 215 55 0,73 0,69
160 90 205 45 0,72 0,67
125 130 195 70 0,56 0,57
125 102 180 55 0,57 0,52
125 88 170 45 0,53 0,54
скорость процесса получения пенопласта. Формование ухудшается при малой дозе катализатора, так как в этом случае масса малоподвижна; высокое содержание его также ухудшает формование, что обусловлено быстрым отверждением композиции, препятствующим ее растеканию. Из сказанного следует, что наряду с тем, что формование зависит от давления в форме и, как следствие, от содержания катализатора, немаловажным фактором при производстве этого типа пенопласта является вязкость исходной композиции, которая характеризуется, в первую очередь, возрастом и условиями хранения форполимера.
Срок годности полимера резольного типа составляет 2—4 месяца, а при повышенных температурах снижается до одного. С целью удлинения срока хранения полимера и повышения прочности пенопласта, получаемого из него, рекомендуется сразу после конденсации фенола с формальдегидом в среде едкого натра осуществлять нейтрализацию смолы ортофосфорной кислотой и в нее вводить фурфурол в количестве 5—8% от массы полимера при температуре смеси в реакторе 70—75°С [5.0].
Срок годности полимера, полученного этим способом, на 1 — 1,5 месяца больше, что тоже не является надежной гарантией для транспортировки фурфуролфенолоформальдегидного полимера на дальние расстояния.
