ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА ОГРАЖДЕНИЙ ДОМОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ

ПЕНОПЛАСТЫ НА OCHOBF. ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ

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

В ФРГ [100] описан метод получения феполформальдегид - пого пенопласта, заключающийся в том, что смолу вспени­вают в присутствии отвердителя парами воды, выделяющейся при реакции конденсации, интенсивным воздухововлечепием или добавками твердых тел легколетучих жидких пенообра­зователей, например, Н-пентана. Равномерная структура пор получается только при применении Н-пептапа. По сравнению с другими пеиопластами феполформальдегидный 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 кг/м3, обладаю­щие значительной прочностью на сжатие. Эти пенопласты применяют в качестве заполнителя трехслойных конструкций.

Пенопласт па основе феполформальдегидпой смолы [101] (фирменное название «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/см2; коэффициент теп­лопроводности от 0,024 до 0,027 ккал/м ■ ч ■ град. Непосредс т­венное воздействие пламени не приводит к плавлению пено­пласта, однако со временем наблюдается ухудшение его структуры. Пенопласт обладает стойкостью к растворам солей 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 «Baeelite и Со» [103] получила наиболее де­шевые пенистые фенолформальдегидные пенопласты, вспени­ваемые на месте укладки. Композиция для получения пени­стого материала содержит смешиваемую с водой фенолфор- мальдегидную смолу резольного типа, металлический газооб - разователь и кислотный катализатор. Полученные пенопласты имеют объемный вес от 30 до 128 кг 'м '.

Вещества, образующие исходную смесь, вступая в хпмпче скую реакцию, выделяют значительное количество тепла, вследствие чего масса почти мгновенно вспенивается, увели­чиваясь 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/м3 в течение 15 сек заполнил воздуш­ную прослойку объемом около 0,12 мА в стене высотой 2,4 л;; при этом он прочно соединился с поверхностью стены и не оседал.

Феиольпые пенопласты отличаются хорошими механиче­скими свойствами, теплостойкостью и огнестойкостью, устой­чивостью к воздействию полиэфирных смол, растворителей, грибков и плесени. Они широко применяются в строительстве для заполнения пространства между степами сооружений, а также для термоизоляции кровель.

Пенопласты на основе фенольных смол [104] конструкцион­ного и изоляционного назначения получают при смешивании фенолальдегидиых 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 вес 1,15—1,35, рН==7 и получаются при реакции! моля фонола с I—2,5 молями формальдегида в присутствии 0,003—0,02 молей Ва(ОН)2. Применяемые по­рошки металлов должны иметь пластинчатую форму частиц. Количество металла составляет 0.1—20% от веса композиции. Кислотный катализатор представляет собой смесь 2—50% бензолсульфокпслоты и 10—75% водной (85%-пои) Н.-.РО.;. Например, композиция для вспенивания содержит 90% смо­лы, 0,1—0.4% А1—■ порошка и 9,0- 9,9% катализатора (20% бензосульфокислоты, 45% Н3РО i в виде 85%-иого водного раствора и воды до 100%).

В Англии производят пенопласты па основе фенолфор­мальдегидных смол непрерывным методом, а также получают пх на месте применения.

Один из способов получения пенопласта па основе феноль - пой смолы [105] в оболочках из относительно непроницаемой гермой. частичной плепкп состоит в следующем.

Смесь из 100 ч. бакелита, 12,7 ч. 1,0 N раствора 1 bS04 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 п заданного объемного веса получаемого пенопласта. Смесь, вспениваясь, заполняет оболочку и огверждается, выделяя тепло п летучие вещества.

Оболочку, временно закрытую залами сяюлм ткры-

Вают для удаления ле:учпх веществ. После полного их удале­ния оболочка снова закрывается.

Легкие жеыжпе пенопласт ы па основе фенольпых смол [106J гИвмфчзЛщ смешиианке. ч жндко1| смолы с ацетобут >■ j;а гам целлюлозы и карбонатом (вспенивающим агентом), с после­дующим введением в смесь кислоты н отверждением образую­щейся пены при температуре 20 С.

Во Фрапцнп предложен способ изготовления пенопласта при температуре около 2(У С из смеси жидкой смолы, кислоты (в качестве отвердптеля для смолы) и порошкообразного ма­териала в виде суспензии, способного выделять газ в присутст­вии кислоты [108]. Применяют жидкую фенолформальдегпд ную смолу, для газообразования вводят тальк или подобные ему порошкообразные материалы с размером ча&снл 20 мк В количестве от 10 до 15% от »еса смолы и раствор кислоты в спирте с плотностью 22° Be; в качестве кислоты пспглцьзуют H2S01( C(;H;,SO И или С<ЛIiCII^SO Н; смесь кпслщты и спирта вводят в количестве от 5 до '1Э% от веса смолы.

В Румынии разработан метод получения фенольпых пено­пластов на месте применения на основе эмульсии резольной смолы с удельным весом 1,15—1,25 с содержанием 10—25% воды (рН = 6,5—7,0) [109]. В качестве вспенивателя исполь­зуют металлический порошок, например, Al, Fe, Mg, проходя­щий через сито с 1 600 отв/см2. В качестве катализатора ис­пользуется смес* HsP04 и бепзо. тсу. тьфокпслоты.

Вначале в мешалке с числом оборотов 1.500—3 000 в ] мин В течение 20—30 сек смешивают резольную смолу и металли­ческий порошок, затем добавляют канализатор и смешивают еще 40—60 сек. Вспенивание начинается мгновенно, по раз­мешивание продолжается еще 15—20 сек. Отверждение обра­зующегося пенопласта осуществляется з-а 10 мин. O'cuourwe 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 пеноплажа * объемным ве­сом 56 Ш/м3: термостойкость около 200° С, максимальная температура длительной эксплуатации 130° С, предел проч­ности при сжатии 2,4 кГ/смг, прочность при пазрыве 13,4 кГ(см*.

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

Температуре 200 С показали, чю структура материал® npai 1ически не изменилась.

В Японии пенопласты на основе феподьных смол изготов - тяюс вспениванием фепольпых смол в процовае нагревания и способом, получившим название «Synlaiv'in foam», в »,гом' Слу­чае применяют фенольпые смолы в сочегапни с эпоксидными смолами. Эти пеногглаиты ниимемДО как тепло - п шуконзолн - ннонпые материалы, а также имя других целей.

В Ч(*«еловакин в качестве #вгкнк заполнителей для сою - вых стеновых панелей применяют фенольные пенопласты ^крезолпт», которые нзготонлянот на основе фенолформальде - гидного резола [114]. Объемный вес пенопласта 180 кг/,И3. В Братиславе разработана технология нздагоцчения феиоль - ных неыопласюв из ЦЩходов, содержащих пирокате. хин и дег - фен. Из этих отходов может быть изготовлено около 2 млн. м'2 Стеновых материален толщиной 10 см с объемным весом 100 кг/м.