БЕСПРЕССОВЫЕ ПЕНОПЛАСТЫ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ и РЕЦЕПТУРА ПОЛИУРЕТАНОВЫХ И ФЕНОЛО ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ ЗАЛИВОЧНЫХ ПЕНОПЛАС ГОВ

Значительное распространение беспрессовых пепо­пластов на основе вязко-жидких смоляных заливочных композиций объясняется многими положительными фи­зико-механическими свойствами этих пенопластов и i равнителыю простой технологией их иэьотовлснпя.

Ifc заливочных пенопластов м»жно получать средний слой строитетьных конструкции как непосредственно в полости панелей, так и путем вспенивания жидкие, ком­позиции в отде*1ьиы£ формах. ПожРуретаповые и фепо - ло-формальдегидные пенопласты целесообразнее вспени­вать непосредственно в полости конструктивных элемен­тов. Прп этом полиуретановые пенопл^ты обладают хорошими адгезионными свойствами и имеют незначи­тельного усадку. Феполо-формальяегндпыс же пепопла - сш имеют низшую адгезию к большинству строптель - ных материалов, поэтому па внутренние поверхности конструкции необходимо предварительно наносить син­тетические клеи.

В основе метода получения газонаполненных поли­уретановых пенопластов лежит реакция поликондечеа - иии карбоксил - и гидроксилсодержащих полимеров с диизоцианатами и водой [24]. Реакция протекает при смешивании исходных компонентов: полиэфира, диизо - дианата и воды в присутствии соответствующих катали­заторов и эмульгаторов [2, 10, 11].

Особенностью производства нолиуретановых пено­пластов является необходимость быстрого смешивания исходных ингредиентов и заливки их в форму для вспе­нивания и структурирования массы. При этом приготов­ленная композиция должна иметь определенную консис­тенцию, обладать достаточной жизнеспособностью и от - верждаться при заданном температурном режиме. Разработано несколько методов регулирования жизне­способности исходной композиции, которые заключают-; ся в подборе соотношений исходных компонентов и ис­пользовании различных приемов смешивания.

Полиуретановые заливочные пенопласты изготавли­вают непрерывным или пепрерывно-нериодическнм ме­тодом.

Непрерывный метод состоит пз подготовки исходных компонентов, их смешивания, вспенивания и формова­ния на транспортере, выдержки блоков, обрезки кромок и разрезки блоков на плиты заданных размеров. Этот метод не позволяет заливать полиуретановые пенопла­сты непосредственно в полость конструкции.

Процесс производства полпуретаповых пенопластов непрерывно-периодическим методом состоит © следую­щем. Приготавливают две смеси: первую — из изоциана - та и замещенного изоцианата, вторую — из полиэфира и всех остальных компонентов, входящих в рецептуру (табл. 16) [24]. Обе смеси перемешивают в механическом смесителе и заливают в формы или полость коиструк-

Цпи. Химические реакции, протекающие при вспенива­нии смеси, сопровождаются выделением тепла, которое способствует отверждению полиуретановых пенопластов.

В настоящее время разработаны рецептуры заливоч - ьых полиуретановых композиций, которые могут вспе­ниваться при нормальной температуре после нанесения топким слоем на строительные конструкции. Производ­ство таких композиций может быть организовано не только в условиях завода, но и непосредственно па стро­ительных объектах..

Серьезными недостатками полиуретановых пенопла­стов являются высокая стоимость, дефицитность и ток­сичность компонентов. При работе с ними необходимо иметь хорошую приточно-вытяжную вентиляцию и соблю­дать определенные меры предосторожности.

Из феноло-формальдегидных пенопластов (незали­вочных) достаточно большое распространение получили материалы ФФ, ФК-20, ФК-40, ФС-7 и др. [10]. В зави­симости от количества газообразователя и содержания каучука в композиции можно получать феиоло-формаль - дегидные пенопласты объемным весом от 50 до 500 кг/м3.

Основным положительным свойством указанных пе­нопластов является их высокая теплостойкость. Так, например, пенопласт ФФ объемным весом 200 кг/м3 Может длительное время выдерживать температуру 200°С. В то же время технология получения феноло- формальдегидных пенопластов типов ФФ и ФК сравни­тельно трудоемка и предусматривает дополнительную термообработку при 150—200°С. Время термообработки зависит от толщины получаемых изделий, а также от содержания отверждающих и вулканизирующих доба­вок. Длительность процесса производства этих пенопла­стов составляет 7—9 ч, поэтому в строительстве их не применяют.

Значительно больший интерес для строительства представляют феноло-формальдегидные заливочные ком­позиции, способные вспениваться и отверждаться без дополнительного нагревания или с незначительным по­догревом форм.

В состав исходной композиции помимо фсполо-фор- мальдегидных смол резольного типа (С-35, Ф-9, БМ-25, ФРВ-1 и др.) входят 'кислый или щелочной от - вердитель и алюминиевая пудра (ПАК-9, ПАК-4). В не­которых случаях в качестве модифицирующих добавок применяют поливиниловый спирт и небольшое колнчест-
во поверхностно-активных веществ, способствующих по­лучению пенопластов с однородной ячеистой структурой.

В результате реакции поликонденсации исходная композиция разогревается до 70—150°С, вследствие чего происходит взаимодействие отвердителя с алюминиевым порошком. При этом выделяется водород или углеки­слый газ, который вспенивает отвсрждающуюся смолу.

Исходным сырьем для изготовления заливочных феполо-формальдегидных пенопластов ФРП является феноло-формальдегидпая смола резолыюго типа ФРВ-1А и катализатор ВАГ-1, ВАГ-2 или ВАГ-3.

Смола ФРВ-1А — вязкая гомогенная жидкость сере­бристого цвета; удельный вес ее 1,235—1,245 г/см3. Она растворяется в воде, ацетоне, этаноле и других раство­рителях. Серебристый цвет смоле придает алюминиевая пудра, введенная в смолу в количестве 3%.

Кислотный катализатор ВАГ-1 —светло-желтая жид­кость, удельный вес ее 1,27 г/см3. Катализатор состоит из смеси двух кислот и мочевины. Кислотный катализа­тор ВАГ-2 — маслянистая жидкость темного цвета, име­ющая удельный вес 1,45 г/см3. Во ВНИИСС продол­жается разработка более совершенных рецептур компо­зиций. В частности, разработан катализатор ВАГ-3, ко­торый обеспечивает получение пенопластов с меньшей остаточной кислотностью.

Технологический процесс изготовления феноло-фор- мальдегидных пенопластов на основе заливочных компо­зиций состоит из предварительной подготовки изделий или формы, приготовления исходных компонентов, их тщательного перемешивания в соответствии с рецепту­рой (табл. 17) и заливки яСйдкой композиции в изделие или форму.

Углерод . .

Пр'И совмещении феноло-формальдегидной смолы с катализатором под действием экзотермического тепла реакции поликонденсации феноло-формальдегидная смо­ла переходит в неплавкое и нерастворимое состояние —• резольную стадию. При этом, несколько опережая от­верждение, происходит вспенивание композиции за счет выделения водорода в реакции кислоты с алюминиевой пудрой.