Пенопласты на основе фенолоформальдегидных полимеров - Андрианов Р.А.
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее оптимальными технологическими свойствами обладают смеси олигомеров резольного и новолачного типов, отвер-ждаемые кислотными катализаторами [51]. По совокупности показателей оптимальным считается содержание новолака во вспениваемой композиции, составляющее 30—40% от массы резола. В качестве вспенивающего агента используют алюминиевую пудру ПАП-1 или
18
петролейный эфир марки 40—70 и ПАВ — моющее средство ОП-7. Пенопласту на основе резола ФРВ-1 и новолака ЖН дано название «Виларес-1».
Одной из наиболее серьезных'технических задач, возникающих при получении и применении фенолоформальдегидных пенопластов на основе резольных полимеров, является устранение коррозионной активности фенолоформальдегидных пеноматериалов по отношению к металлам.
Так, блоки пенопластов, полученных с использованием соляной кислотЫ'В качестве катализатора отверждения резольного полимера, распиливают на плиты и обрабатывают парами аммиака^в герметических формах. Этот метод фирмы «Дюнамит Нобель АГ» нельзя отнести к универсальным, так как образующийся хлористый аммоний легко гидрализуется во влажной среде и способен вызывать коррозию контактирующих с пенопластом металлов.
Метод термообработки в течение нескольких часов при 130°С с последующими вакуумированием и обработкой газообразным аммиаком, предложенный французскими учеными [52], значительно удлиняет общий баланс времени производства пенопласта и является сложным в технологическом отношении.
В США [53] для нейтрализации фенолоформальдегидных пенопластов в состав вспенивающейся композиции вводят специальные добавки, представляющие тонкодисперсные порошки соединений основного характера, заключенные в защитную оболочку из веществ, имеющих температуру плавления ниже максимальной температуры процесса изготовления блочного пенопласта. Полученные блоки пенопласта подвергают термообработке при 100°С В этих условиях защитная оболочка плавится, высвобождая нейтрализующий агент, подобранный таким образом, чтобы при его взаимодействии с применяемым кислотным отверждающим агентом образовались соли, имеющие малую константу диссоциации. Однако при использовании такого метода трудно обеспечить полную нейтрализацию всей свободной кислоты в пенопласте из-за чрезвычайно низкой скорости взаимной диффузии твердой добавки и нелетучей кислоты в сшитом полимере. Кроме того, при реализации подобного способа затруднена возможность стехиометрического расчета количества нейтрализующей добавки, поскольку практически невозможно обеспечить контролируемую скорость седиментации порошка в условиях изменения системы.
Разработанные во ВНИИСС пенопласты типа ФРП не вызывают коррозии углеродистых сталей [54—57], а даже в значительной мере защищают металл от нее. Подобного эффекта достигли благодаря применению отверждающего агента, способного связываться химически в процессе и в условиях вспенивания и отверждения исходного резольного полимера.
19
Пенопласты на основе твердых новолачных фенолоформальдегидных полимеров
Впервые новолачные пенопласты были получены в СССР в начале 40-х годов на основе композиции, состоящей из порошкообразного новолачного фенолоформальдегидного полимера, отвердителя (уротропина), газообразователя (динитрила азоизомасляной кислоты) . Полученный из этой композиции пенопласт ФФ имел объемную массу 100—200 кг/м3 [58—60].
В настоящее время на основе новолачных фенолоформальдегидных полимеров отечественной промышленности выпускаются пенопласты типа ФФ, ФС-7-2, ФК-20, ФК-40, ФК-20А, ФК-40А и перли-топластбетон [61—66] (табл. 2). Пенопласты подобного типа известны и за рубежом [67—71].
2. Составы композиций для получения пенопластов '
на основе новолачных фенолоформальдегидных полимеров, мае. ч.
Компонент ФФ ФС-7-2 ФК-20 ФК-40 Перлито-
пластбетон
Фенолоформальдегидный полимер СФ-010 100 70 Фурфуролацетоновая смола ФА-15 — 30 Порофор ЧХЗ-57 1—2 3—7 Уротропин 10 10 Перлитовый песок вспученный — 5—10 Каучук СКН-40 — — Сера — —
При добавлении в композицию для получения пенопласта ФФ твердого фурфуролацетонового полимера, снижающего хрупкость пенопласта, и стекловолокна, а позже вспученного перлитового песка был получен пенопласт типа ФС-7-2 с объемной массой 70— 100 кг/м3. В настоящее время в производстве пенопластов этого типа применяют сплав фенолоформальдегидного и фурфуролацетонового полимеров.
Для придания эластичности пенофенопласту на основе новолачного фенолоформальдегидного полимера в композицию вводят 20 мае. ч. акрилонитрильного каучука из расчета на 100 мае. ч. фенолоформальдегидного полимера при получении пенопласта ФК-20 или 40 мае. ч. каучука при производстве пенопласта ФК-40. В композицию добавляют серу для вулканизации каучука. Пенопласты этого типа выпускаются с объемной массой 200 кг/м3. При введении в композицию 20 или 40 мае. ч. алюминиевой пудры удается повысить
100
100
100
2—5 10
3—7 10
2—5 10
20 0,6
40 1,2
30—60
20
теплостойкость пенопласта и эксплуатировать его при повышенных до 200°С температурах.
Во ВНИИстройполимере был получен пенопласт из композиций, содержащих более 30 мае. ч. вспученного перлитового песка, который был назван перлитопластбетоном [72—74].
