ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ПЕНОПЛАСТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ПЕНОПЛАСТЫ НА ОСНОВИ ФИІОЛФОРМАЛЬДМ ИДІІІ. ІХ CMOJI

Фенольные пенопласты получают несколькими способами: механическим вспениванием водных дисперсий, вспениванием частично отвержденных смоляных композиций с применением соответствующих отвердителей н стабилизаторов и вспенива­нием жидких смоляных композиций под влиянием вспениваю­щих веществ или газообразных продуктов, выделяющихся в результате взаимодействия исходных компонентов перераба­тываемой смеси.

В ФРГ [100] оинсан метод получения феиолформальдегид- ного пенопласта, заключающийся в том, что смолу вспени­вают в присутствии отвердителя парами воды, выделяющейся при реакции конденсации, интенсивным воздухововлечеинем или добавками твердых тел легколетучил жидких пенообра­зователей, например, Н-пентана. Равномерная структура пор получается только при применении Н пеигаиа. По сравнению с другими пепопластамн фенолформальдегидный пенопласт более теплостоек и устойчив к действию агрессивных жидко­стей, за исключением сильных щелочей и кислот. По этому методу получают фенольные пенопласты с объемным весом 48—80 кг/м3. При смешивании фенольных смол с эпоксидны­ми или полиэфирными смолами холодного отверждения полу­чают пенопласты с объемным весом 130—640 Ісг/м3, обладаю­щие значительной прочностью на сжатие. Эти пенопласты применяют в качестве заполнителя трехслойных конструкций.

Пенопласт на основе феполформальдегидпой смолы [10П (фирменное названне «породур») обладает стойкостью в пре­делах температур от —200 до +130 С, при кратковременном воздействии тепла—даже до 200°С.

Объемный вес пенопласта колеблется от 30 до 100 кг/м, Прочность при сжатии—от 1,8 до 8,0 кГ/см- коэффициент теп­лопроводности от 0,024 до 0,027 ккал/м • ч • град. Непосредст­венное воздействие пламени не приводит к плавлению пено­пласта, однако со временем наблюдается ухудшение его структуры. Пенопласт обладает стойкостью к растворам солен щелочных металлов, кислот и слабых щелочей, равно как и к большинству органических растворителей.

В США различными фирмами ведутся работы в области удешевления производства пенистых пластмасс и улучшения их свойств. Фирма «Bacelite и Со» [I03J получила наиболее де­шевые пенистые феиолформальдсгидные пенопласты, вспени­ваемые па месте укладки Композиции для получения пени стого материала содержит смешиваемую с водой фенолфор - мальдегидиую смолу резольного типа, металлический газооб - разователь и кислотный катализатор. Подученные пенопласты имеют объемный вес от 30 до I2S кг и

Вещества, oopajy ющпе ncxo (,uю смесь. liciyiiun н хпмнчс скую реакцию, выделяют імами гелі. нос количество тепла вследствие чего масса почти мгновенно вспенивается, увели чнваясь в объеме, и примерно через 5 сек после начала реак­ции затвердевает.

Скорость реакции имеет важное значение, так как именно ею обусловливается равномерность распределения массы пенопласта в заполняемой полости, а также достижение им малого объемного веса. При испытаниях пенопласт с объем­ным весом около 30 кг]мл в течение 15 сек заполнил воздуш­ную прослойку объемом около 0,12 мл в стене высотой 2,1 Л/, При этом он прочно соединился с поверхностью степы и не оседал.

Фенольпые пенопласты отличаюіси хорошими механичі екими свойствами, теплостойкостью п огнестойкостью, устой чивостыо к воздействию полиэфирных смол, растворителей, грибков п плесени. Они широко применяются в строительстве тля заполнения пространства между степами сооружений, а также для термоизоляции кровель.

Пенопласты на основе фенольпых смол [104] конструкцион­ного п изоляционного назначения получают при смешивании фенол альдегидных резольных смол сначала с порошком А1 (или Zn, Mg, Fe), а затем с 0,5—20% (от веса резола) кис­лотного катализатора. Применяемые водорастворимые резоль - пые смолы имеют удельный і ее 1,15—1,35, рН =7 и получаются при реакции I моля фенола 1—2,5 мплями формальдегида в ирису ге і ніш 0.003—0,02 Нтеії Ba(OII)L. Применяем се по рошкн металлов должны иметь пластинчатую форму частиц. Количество металла сосіавляет 0.1—20% от веса композиции Кислотный катализатор представляет собой смесь 2-ГО0,, бензолсульфокнслоты п Ю - 7-і1, водной (S5" - ной) Н;РО Например, композиция ця вок иванпи содержит ' і см 1ы, 0 1 — 0.1 1 порошка н 9,б 9.9% катализатора (20! бензосульфокнслоты, 45% II РО| виде t>5 - ноге води, ого раствора и по [ы до 100%).

В Англии производят пенопласт па основе фсполфор- мальдегидпых смол непрерывным методом, а также получаю, пх на месте применения.

Одни из способов получения пенопласта на основе феноль- чой смолы [105] в оболочках из относительно менрончц мои гормон іаіличной пленки состоит в следующем.

Смесь п.! 100 ч. бакелита, 12,7 ч. 1,0 N раствора II и 5 ч. бикарбоната натрия заливают в оболочку из полиэтиленовой пленки, помещенную в пустотелую форму нужной конфигу­рации Количество заливаемой смеси является расчетным и зависит от объема пустотелой формы и заданного объемного веса получаемого пенопласта. Смесь, вспениваясь, злполііяеі оболочку м )гверждается. выделяя тепло п 1сіу чиє вещества.

Оболочку, временно закрытую после заливки смилы, откры­вают для удаления леїучих веществ. После полного их удале­ния оболочка снова закрывается.

Легкие жесткие пенопласты на основе фенольних смол [106J получают смешиванием жидкой смолы с ацетобутпратом целлюлозы и карбонатом (вспенивающим агентом), с после­дующим введением в смесь кислоты и отверждением образую­щейся пены при температуре 203 С.

Во Франции предложен способ изготовления пенопласта при температуре около 20° С из смеси жидкой смолы, кислоты (в качестве отвердителя для смолы) и порошкообразного ма­териала в виде суспензии, способного выделять газ в присутст­вии кислоты [108]. Применяют жидкую фсполформальдегид - ную смолу, для газообразования вводят тальк или подобные ему порошкообразные материалы с размером частиц 20 мк В количестве от 10 до 15% от веса смолы и раствор кислоты в спирте с плотностью 22° Be; в качестве кислоты используют H2SO4, CeHBSOaH или СбНіСНзБО. іН; смесь кислоты и спирта вводят в количестве от 5 до 15% от веса смолы

В Румынии разработан метод получения фенольних пено­пластов на месте применения на основе эмульсии резольпой смолы с удельным весом 1,15—1,25 с содержанием 10—25% воды (рН = 6,5—7,0) [109]. В качестве вспенивагеля исполь­зуют металлический порошок, например, Al, Fe, Мр, проходя­щий через сито с 1 600 отв/см2. В качестве катализатора ис­пользуется смесь Н, Р04 и беизолсульфокнслоты.

Вначале в мешалке с числом оборотов 1.500—3 000 в 1 мин В течение 20—30 сек смешивают резольную смолу и металли­ческий порошок, затем добавляют катализатор и смешивают еще 40—60 сек. Вспенивание начинается мгновенно, но раз­мешивание продолжается еще 15—20 сек. Отверждение обра­зующегося пенопласта осуществляется за 10 мин. Основные свойства фенольного пенопласта представлены в табл. 5.

В Италии изготовление фенольных пенопластов [110] осу­ществляется как периодическим, так и непрерывным метода­ми на агрегатах, сходных с машинами для производства пено­полиуретанов.

Основные свойства фенольного пенопласта с объемным ве­сом 56 кг/м3: термостойкость около 200° С, максимальная температура длительной эксплуатации 130° С, предел проч­ности при сжатии 2,4 кГ/см2, прочность при разрыве. 13,4 кГ/см2.

В эксплуатационных условиях при температуре 130° С усадка фенольного пенопласта составляет в среднем 1,1%. Если допустима большая степень усадки, то рабочая темпе­ратура для пенопласта может быть и более высокой. Опыты эксплуатации пенопласта в ^еченне нескольких недель при 30

I.1 Гі И II,1

Температуре 200 С показали, чго структура материала прак­тически пе изменилась

В Японии пенопласты на основе фенольных смол изготов­ляют вспениванием фенольных смол в процессе нагревания и способом, получившим название «SyniaKtin foam», в этом слу­чае применяют фенольпые смолы в сочетании с эпоксидными смолами. Эги пенопласты применяют как тепло - и звукоизоля­ционные материалы, а также для других целей.

В Чехословакии в качестве легких заполнителей для сото­вых стеновых панелей применяют фенольные пенопласты «крезолит», которые изготовляют па основе фенопформальде - гидного резола [114]. Объемный вес пенопласта 180 кг/м3. В Братиславе разработана технология изготовления феноль­ных пенопластов из отходов, содержащих пирокатехин и дег- фен. Из этих отходов может быть изготовлено около 2 млн. м2 стеновых материалов толщиной 10 см с объемным весом 100 кг/м