Патент ссср 335965
Иллюстрации
Показать всеРеферат
(11) 335965
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25,05.70 (21) 1434099/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42
Дата опубликования описания 11.06.75 (51) М. Кл. С 08g 53/08
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 678.632(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. А. Берлин, Ф. А. Шутов, P. М. Асеева, В. М. Кобрянский и И. И. Миротворцев
Институт химической физики АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение касается стабилизации пенопластов заливочного типа на основе резольных фенолформальдегидных смол холодного отвержденияя.
Известные |пенопласты на основе фенолформальдегидных смол (ПФП) легки, плавучи, обладают хорошими диэлектрическим, тепло- и звукоизолирующими свойствами. Однако их термоокислительная стабильность недостаточна.
Целью изобретения является разработка способа, позволяющего повысить термоокислительную стабильность ПФП без существенного изменения технологии. Эта цель достигается введением в исходную композицию продуктов окислительной дегидроконденсации мономерных ароматических аминов — дифениламина (ДФА), фенил — P — нафтиламина (НД) и n — нафтиламина (НА) в количествах от 0,5 до 5 вес. ч. на 100 вес. ч. исходной смолы. Указанные добавки вводят в смоляную часть в виде растворов. Выбирают общий растворитель для фенолформальдегидной смолы и добавки. Добавки могут быть введены в исходную композицию как непосредственно перед процессом вспенивания, так и задолго до него.
Полимерные продукты окислительной дегидроконденсации ароматических аминов получают с большим выходом окислением последних непосредственно кислородом при повышенной температуре или надсернокислым аммонием, или сернокислым четырехвалентным церием. Полимеры хорошо растворяются
5 в органических растворителях и размягчаются при 40 — 120 С.
П р и м ер 1. 0,01 моль мономерного дифениламина (ДФА) окисляют кислородом в течение 6,5 час при 225 С до поглощения
10 0,1 моль Ое/моль исходного .ДФА. Полученный смолоподобный полимерный продукт (продукт ДФА-1) 1имеет черный цвет и легко растворяется на холоду в бензоле, ацетоне хлороформе и др.
15 Смешивают 100 вес. ч. фенолформальдегидной смолы ВИАМ-Б, 1,25 —.2,0 вес. ч. алюминиевой пудры «ПАК-3» и 8 вес. ч. продукта
ОП-7 (смоляная часть), затем добавляют
5 вес. ч. продукта ДФА-1 в виде 30%-ного
20 раствора в ацетоне и тщательно перемешивают до получения гомогенной по вязкости и цвету композиции.
Далее отдельно смешивают 5 вес. ч. контакта Петрова и 3 — б вес. ч. НС1 (27%).
25 Смоляную и кислотные части сливают вместе, тщательно перемешивают .мешалкой и сливают в ограничительную форму. Примерно через 10 мин процесс вспенивания заканчивается. Полученный продукт имеет объемный вес
30 50 — 250 кг/м в зависимости от соотношения
335965
А1 и НС1. Затем проводят доотверждение
ПФП при !00 С ". течение 24 час. Устойчивость к термоокислительному старению оценивают с помощью автоматических термовесов АТВ-2, по величине весовых потерь ПФП при 450 С.
Полученные результаты приведены в табл.
1. (п. 2).
Та блиц а 1
Влияние добавок на устойчивость пенофенопластов к термоокислительному старению
Весовые потери ПФП при 450 С на воздухе, вес. %
Добавка на 100 вес. ч. смолы, зес. ч.
Опыт, Образец
20 мин
40 мин
Пример 2. 0,01 моль мономерного ДФА 5 на 100 вес. ч. смолы в виде 20%-ного раствоподвергают в расплаве окислению кислородом ра в ацетоне. Последующие операции полув течение 15 час при 225 С до поглощения чения ПФП анологичны операциям примера
0,2 моль 02/моль исходного ДФА. Получен- 1. Устойчивость к термоокислению оцениваный смолоподобный полимерный продукт ют по величине весовых потерь ПФП при
ДФА-2 имеет черный цвет и легко растворя- 10 450 С и изменению физико-механических поется на холоду в бензоле, ацетоне и других казателей после старения при 200 С в течеорганических растворителях. ние 50 час.
Готовят композицию для вспенивания по примеру 1. В смоляную часть исходной ком- Результаты испытаний приведены в табл. 1 позиции добавляют 3 вес. ч. продукта ДФА-2 15 (п, 3) и табл. 2 (п. 5).
Таблица 2
Влияние добавок на физико-механические свойства фенольных пенопластов (объемный вес 120 кг/м ) Твердость по Бриннелю (Нв), кгс/мм 10
Количество добавки, вес. ч.
Опыт, Добавка после старения (200 С, 50 час), (НБ ) до старепотеря твердоСти (К)®, %
HHH. (Н,) 52,1
Без добавки исходный пенопласт
70,8
33,9
38,3
20,5
29,0
41,7
33,5
77,6
52,0
33,9
68,6
21,9
61,7
67,6
33,9
40,0
НД вЂ” 1
НД вЂ” 2
НД вЂ” 2
ДФА — 2
НА — 2
Н,-Н, 1 2
К вЂ” 100
Н, Пример 4. 0,01 моль мономерного фенил — P-нафтил амина (НД) окисляют в течение 10 час кислородом при 250 С до поглощения 0,1 моль 02/моль исходного НД. Полу20 ченный смолообразный полимерный продукт (НД-1) имеет черный цвет и легко растворяПример 3. Опыт проводят аналогично примеру 2, но продукт ДФА-2 добавляют в количестве 5 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы в виде 30-%-ного раствора в ацетоне.
Результаты испытаний приведены, в табл.
1 (п. 4).
ПФП
ПФП вЂ” +ДФА — 1
ПФП+ДФА — 2
ПФП+ДФА — 2
ПФП вЂ”,НД вЂ” 1
ПФП+ НД вЂ” 2
ПФП+ НД вЂ” 2
16
17
14
54
48
38
42
43
335965 ется на холоду в бензоле, ацетоне и других органических растворителях.
Пенопласт получают по примеру 1. В смоляную часть композиции добавляют 3 вес. ч. продукта НД-1 на 100 вес. ч. смолы в виде
20% -ного раствора в ацетоне. Испытания проводят аналогично примеру 2.
Результаты испытаний приведены в табл. 1 (п. 5) и табл. 2 (п. 2) .
Пример 5. 0,01 моль мономерного фенилр-нафтиламина (НД) в течение 20 час нагревают при 225 С в атмосфере кислорода до поглощения 0,2 моль 02/моль исходного НД.
Полученный смолоподобный полимерный продукт (продукт НД-2) имеет черный цвет и легко растворяется на холоду в бензоле, ацетоне и других органических растьорителях.
Пенопласт получают по примеру 1. В смоляную часть исходной композиции добавляют
3 вес. ч. продукта НД-2 на 100 вес. ч. смолы в виде 20%-ного раствора в ацетоне. Испытания проводят аналогично примеру 2.
Результаты испытаний приведены в табл, 1 (и. 6) и табл. 2 (и. 3) .
Пример 6. Опыт проводят аналогично примеру 5, но продукт НД-2 добавляют в количестве 5 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы в виде
30%-ного раствора в ацетоне.
Результаты испытаний приведены в табл. 1 (п. 7) и табл. 2 (и. 4) .
П р и м ер 7. 0,1 моль tt-нафтпламина (HA) растворяют в 800 мл 40% -ной HgSO, при
70 С. Полученный раствор охлаждают и к нему по каплям добавляют 0,05М водный раствор Ce(SO4)2. Смесь кипятят .и многократно промывают 20%-ным раствором HSO4 (для отмывки от солей церия), водой и 10%-ным раствором Ха СОз (для отмывки от H>SOq) до нейтральной реакции. Полученный смолообразный полимерный продукт (продукт НА-I) имеет темно-вишневую окраску, растворяется в бензоле, хлороформе, тетрагидрофуране и других органических растворителях.
Пенопласт получают по примеру 1. В смоляную часть композиции добавляют 3 вес. ч, продукта НА-1 на 100 вес. ч. смолы в виде
10 — 20% -ного раствора в тетрагидрофуране.
Испытания проводят аналогично примеру 1.
Результаты испытаний приведены в табл. 3 (и. 3).
Пример 8. 0,1 моль а-нафтиламина (НА) растворяют в 800 вл 40%-ной Н2SO4 при 70 С.
К полученному раствору по каплям добавляют водный раствор (NH4) >SO< из расчета
0,1 моль НА на 0,1 моль окислителя. Образовавшийся осадок после охлаждения отфильтровывают и многократно промывают 20%ным раствором HgSO4, затем водой и 10%ным раствором Ха2СО до нейтральной реак цпи. Полученный смолообразный полимерный продукт (продукт !-1А-2) имеет Tiìíî-коричТаблица 3
Влияние добавок на устойчивость пенофенопластов к термоокислительному старению
Потери при 450 С на воздухе, вес., Добавка на 100 вес. ч смолы, вес. ч.
5 Опыт, Образец
20 мнн 40 мин
ФЛ вЂ” 1
ФЛ вЂ” 1+НА — 1
ФЛ вЂ” 1-1- НА — 1
ФЛ вЂ” 1 -1- HA — 2
ФЛ вЂ” 1-+- НА — 3
20 54
16, 49
3
42
42
11
16
Предмет изобретения
Способ стабилизации полимерных материалов (например, пенопластов) на основе фенолформальдегидной смолы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения устойчивости
55 пенопластов к термоокпслительному старению, в фенолформальпидную смолу вводят полимерные продукты окислительной дегидрокопденсации ароматических аминов, например дифениламнна, сс-пафтилампна, фенил-Р-наф60 тиламина, в количестве 0,5 — 5 вес. ч. на
100 вес. ч. исходной смолы. невую окраску, растворяется в бензоле, хлороформе, тетрагидрофуране и других органических растворителях.
20 Пенопласт получают по примеру 1. В смоляную часть исходной композиции добавляют
1 вес. ч. или 3 вес. ч. продукта НА-2 на
100 вес. ч. смолы в виде 10%-ного раствора в тетрагидрофуране. Испытания проводят
25 аналогично примеру 2.
Результаты испытаний приведены в табл. 3 (п. 4) и табл. 2 (п. 6) .
Г1 р и м ер 9. Проводят химическое окисление а-нафтиламина (НА) аналогично приме30 ру 6 из расчета 0,1 моль исходного HA на
0,05 моль надсернокислого аммония. Полученный полимерный смолообразный продукт (продукт НА-3) имеет темно-коричневую окраску и растворяется в бензоле, хлороформе, 35 тетрагидрофуране и других органических растворителях.
Готовят композицию для вспенивания по примеру 1. В смоляную часть исходной композиции добавляют 1 вес. ч. продукта НА-3
40 на 100 вес. ч. смолы в виде 10%-ного раствора в тетрагидрофуране. Последующие операции получения ПФП и испытания проводят аналогично примеру 1.
Результаты испытаний приведены в табл. 3
45 (и. 5).