ФЕНОПЛАСТЫ

ПОЛУЧЕНИЕ ВСПЕНИВАЕМЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СМОЛ

Для получения пенопластов наряду с обычными жидкими фе­нольными смолами используют модифицированные смолы резоль - ного типа, на основе которых получаются материалы с весьма равномерной ячеистой структурой. Резол, способный к вспенива­нию, получают поликонденсацией в щелочной среде в присутствии каталитической системы ^ОН—Ва(ОН)2 [1]. Обычно добавляют

1— 2% Ва(ОН)2. Мольное соотношение фенола и формальдегида составляет от 1:1.2 до 1 : 3. Ниже приведена рецептура (в масс, ч.) такого резола (мольное отношение 1 : 1,3):

Фенол............................................................. 94,1

Формалин 37% -ный (свободный от метано-

105,5

1,1 (в расчете на фенол)

Реакционную смесь нагревают в течение 1 ч до кипения, затем проводят поликонденсацию до достижения нужной вязкости. Продукт реакции нейтрализуют щавелевой кислотой или Н2Э04 (20%-ной) до pH = 6,5—-7,5 и продолжают поликонденса­цию до получения продукта с вязкостью 200 Пз.

Кроме фенола можно использовать гс-изопропилбензол, о, о'-ди - фенол, п-хлорфенол, крезол, нитрофенолы, нафтолы, а наряду с формальдегидом — ацетальдегид, бензальдегид, глиоксаль, ацетон. Для повышения вязкости, эластичности и упругости добавляют поливиниловый спирт, поливинилбутираль, поливинил - ацетат, полиметилметакрилат, эфиры целлюлозы, полиакрилат в количестве 0,5—20% (масс.) или другие полиспирты типа
глицероля, гликоли и аминоспирты. Кроме того, можно добавлять эпихлоргидрин, бисфенол А и полиакролеин [2]. При смешении фенольных смол на основе полиметиленполифенолов (фенолов парафинового ряда) с ^модифицированными вспениваемыми смо­лами получают пенопласты, которые по своим свойствам прибли­жаются к эпоксидным и полиуретановым пенопластам, но в отли­чие от последних являются трудносгораемыми [3].

Для упрочнения и пластификации пенопластов используют полиамиды, протеины или другие продукты (2—30%), взаимодей­ствующие с формальдегидом [4].

Модификация полиизоцианатами позволяет получать пено­пласты с более высокой прочностью при сжатии и меньшим водо - поглощением [5]. Наполненные пенофенопласты получают, сме­шивая наполнитель со слособной к вспениванию или уже вспе­ненной, но не отвержденной фенолоформальдегидной смолой, порофором (пенообразователем) и отвердителем [6]. Так, феноль­ную смолу смешивают с м-пентаном (пенообразователь), добавляют И2804 (70%-ный спиртовый раствор) в качестве отвердителя, после чего полученную смесь смешивают с необходимым количеством наполнителя (керамзита). Количественное соотношение смолы и керамзита составляет приблизительно 1 : 4.

Массу помещают в формы и вспенивают. Чтобы избежать вы - саждения твердых частиц при продолжительном вспенивании, в смесь добавляют вещества, например бентонит, которые могут образовывать с твердыми частицами тиксотропные системы. Для этой цели также подходит тонкодисперсный порошок ЭЮ2. Улуч­шению свойств конечного продукта способствует добавление в жидкую смолу в небольших количествах поливинилового спирта, поливинилхлорида и др. Образующаяся тиксотропная система стабильна при длительном хранении [7]. Для придания негорю­чести добавляют 5—40% борного ангидрида, борной кислоты или ее солей, эфиров или их смесей [8]. Теплостойкие самозатухающие пенофенопласты получают нагреванием резола (на основе окси-, амино - или хлорпроизводных полифенилбензола) в водном рас­творе в присутствии разбавителя и кислого отвердителя [9]. Так, проводят совместную поликонденсацию фенола, бис(2-окси - этиламино)октахлордифенила и формальдегида при pH = 9 (в при­сутствии КаОН) при 90 °С, далее добавляют НС1 до pH = 7 и отгоняют воду. Конечный продукт реакции имеет вязкость 1200 Пз при 20 °С. Полученную этим способом смолу смешивают с м-пентаном и концентрированной соляной кислотой, смесью заполняют формы и нагревают в течение 10 мин до 55 °С с после­дующим вспениванием. Готовый пенопласт имеет 63% открытых ячеек и плотность 0,045 г/см3, трудногорюч и обладает тепло­стойкостью до 180 °С.

Пенопласт можно также получить, смешивая фенольную смолу (полученную конденсацией 2 молей формальдегида с 1 молем фе­нола) с солью диазония, которая при отверждении смеси вступает

Н

Где И и И' — Н, галоген, алкил-, арил-, окси-, алкокси-, арилокси-, нитро­амин-, карбоксильная, эфирная или сульфогруппа; X — кислотный остаток.

Конечный продукт представляет собой термореактивный пено­пласт с равномерной плотностью. Из диазониевых солей пред­почтительны сульфат или фосфат бензолдиазония. В качестве наполнителей пенопластов можно применять древесную, пробко­вую муку, кизельгур, сдюду. Размеры частиц наполнителя влияют на однородность пены.

В смолы для вспенивания предлагали добавлять летучие жидкости (бутиловый, изопропиловый и другие спирты, эфиры, низкокипящие углеводороды, ацетон, метилэтилкетон, метил аце­тат и др.) [10].

Для изготовления очень твердых и упругих пористых мате­риалов используют резолы, получаемые поликонденсацией фенола с формальдегидом при мольном отношении от 1 : 0,8 до 1 : 1,57. К смолам добавляют нитриты металлов ^а, К, Са и др.) и веще­ства, при взаимодействии которых с нитритами выделяются азот и кислота, участвующие одновременно и во вспенивании, и в от­верждении массы [11].