PL218616B1 - Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych - Google Patents

Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych

Info

Publication number
PL218616B1
PL218616B1 PL396901A PL39690111A PL218616B1 PL 218616 B1 PL218616 B1 PL 218616B1 PL 396901 A PL396901 A PL 396901A PL 39690111 A PL39690111 A PL 39690111A PL 218616 B1 PL218616 B1 PL 218616B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
resin
composition
component
weight
catalytic component
Prior art date
Application number
PL396901A
Other languages
English (en)
Other versions
PL396901A1 (pl
Inventor
Mariusz Szemień
Bronisław Kałędkowski
Magdalena Cygan
Janina Fila
Grażyna Bieniek
Bolesław Łoziński
Original Assignee
Inst Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia filed Critical Inst Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority to PL396901A priority Critical patent/PL218616B1/pl
Publication of PL396901A1 publication Critical patent/PL396901A1/pl
Publication of PL218616B1 publication Critical patent/PL218616B1/pl

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych służących przede wszystkim do zamykania chodników i/lub scalania ścian w kopalniach węgla kamiennego.
Żywice fenolowe znalazły zastosowanie w górnictwie węglowym dzięki swoim unikalnym właściwościom; po utwardzeniu wykazują one wysoką ognioodporność i stabilność formy. W patencie WO 97/08230 opisano sposób otrzymywania spieniającej się kompozycji, w skład której wchodzi żywica fenolowo-formaldehydowa, typu rezolowego, środek spieniający, środek powierzchniowo czynny oraz składnik katalityczny. Żywicę otrzymuje się w wyniku kondensacji fenolu z formaldehydem w stosunku molowym 1 : 1 + 4,5. Otrzymana żywica posiada od 4 do 8 % wody i lepkość od 4 000 do 40 000 mPa^s. W charakterze środka spieniającego stosuje się niezawierające halogenowców węglowodory C4-C7. Środkiem powierzchniowo czynnym jest mieszanina etoksylowanych alkilofenoli z kopolimerem blokowym tlenku etylenu i propylenu. Składnik katalityczny jest mieszaniną kwasów toluenosulfonowego i ksylenosulfonowego, glikolu dietylenowego oraz rezorcyny. Przy zastosowaniu 3 tych składników otrzymuje się piankę o gęstości w zakresie od 8,01 do 144,166 kg/m3.
W zgłoszeniu patentowym GB 312356 opisano sposób wytwarzania pianki fenolowej przy użyciu heksafluorobutanu (HFB) w charakterze środka spieniającego. Żywicę bazową otrzymuje się w wyniku kondensacji związku fenolowego, korzystnie fenolu z aldehydem, korzystnie formaldehydem w stosunku molowym 1 : 1 + 2,5, w obecności katalizatora, takiego jak wodorotlenek metalu alkalicznego na przykład wodorotlenku sodowego. Stosowana żywica posiada lepkość w zakresie od 1000 do 10000 cSt. Utwardzacz stanowi dowolny kwasowy związek organiczny na przykład kwas toluenosulfonowy lub kwasowy związek nieorganiczny na przykład kwas mineralny.
Mankamentem przedstawionych sposobów wytwarzania pianek jest wymóg prowadzenia operacji spieniania w zamkniętej formie, w temperaturze od 70 do 75°C. W praktyce uniemożliwia to zastosowanie opisanych sposobów otrzymania pianek fenolowo - formaldehydowych w górnictwie. Stosowanie węglowodorów jako poroforu jest źródłem zanieczyszczeń środowiska naturalnego.
W patencie PL 170916 opisano sposób wytwarzania dwuskładnikowej mieszaniny złożonej ze składnika żywicowego zawierającego w charakterze środka spieniającego wodorowęglan sodowy oraz z katalizatora kwasowego zawierającego kwasy sulfonowe. Składnik żywicowy zawiera 60 + 80% żywicy rezolowej, 0 + 10% wody, 5 + 15% wodorowęglanu sodowego, 0,5 + 3,0% środka tiksotropowego i 0 + 10% substancji mineralnych, składnik katalityczny zawiera 40 + 60%, kwasu fenolosulfonowego, 10 + 20% kwasu toluenosulfonowego, 0 + 10% kwasu benzenosulfonowego, 0 + 10% kwasu ksylenosulfonowego, 10 + 25% kwasu siarkowego i 10 + 20% wody. Mankamentem tego sposobu jest konieczność prowadzenia operacji spieniania w temperaturze około 20°C, niższa temperatura otoczenia wyraźnie zmniejsza krotność spienienia kompozycji.
Celem wynalazku było opracowanie kompozycji do wytwarzania tworzyw spienionych składającej się z żywicy rezolowej o niskiej lepkości oraz kwasowego katalizatora pozbawionych wyżej wymienionych mankamentów.
Nieoczekiwanie okazało się, że dzięki odpowiedniemu składowi żywicy oraz odpowiedniemu składowi katalizatora, możliwe jest otrzymanie kompozycji do wytwarzania tworzyw spienionych przydatnych do stosowania w górnictwie. Dwuskładnikową kompozycję stanowi składnik żywicowy na bazie modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej typu rezolowego oraz kwasowy składnik katalityczny do spieniania i utwardzania składnika żywicowego.
Kompozycja według wynalazku zawiera składnik żywicowy i składnik katalityczny, przy czym składnik żywicowy zawiera:
• rezolową żywicę fenolowo-formaldehydową 50 + 85%, • wodorowęglan sodu i węglan wapnia 10 + 30%, • środek tiksotropowy 0,1 + 3,0%, • środek powierzchniowo czynny 0,1 + 5,0%, • alkohol wielowodorotlenowy 1,0 + 25,0%, a składnik katalityczny zawiera:
• kwas fenolosulfonowy 20 + 55%, • kwas siarkowy 10 + 60%, • kwas fosforowy 1 + 15%, • wodę 5 + 15%, • alkohol wielowodorotlenowy 0 + 10%.
PL 218 616 B1
Korzystnie jest, jeżeli proporcje składnika żywicowego do składnika katalitycznego wynoszą jak
100 : 10 + 35.
Korzystnie jest, jeżeli składnik żywicowy zawiera węglan wapnia w postaci aragonitu i/lub kalcytu. Korzystnie jest, jeżeli składnik katalityczny zawiera alkohole alifatyczne, zawierające 2 + 4 grupy hydroksylowe takie jak glikol etylenowy i/lub glikol dietylenowy i/lub gliceryna i/lub pentaerytryt i/lub glikole polietylenowe o średnich masach cząsteczkowych 200 + 600, jako alkohol wielowodorotlenowy.
Kompozycja według wynalazku umożliwia otrzymanie wysokiej jakości pianek fenolowych na bazie żywicy fenolowej o niskiej lepkości i niskiej zawartości nieprzereagowanych substratów. Składnik żywicowy zawiera w przeważającej ilości rezolową żywicę fenolowo-formaldehydową, która pełni funkcję środka wiążącego. Funkcję poroforu spełnia wodorowęglan sodu ewentualnie w mieszaninie z węglanem wapnia, środkiem powierzchniowo czynnym jest kopolimer krzemoorganiczny i/lub oksyetylenowany olej rycynowy, natomiast środkiem tiksotropowym - krzemionka koloidalna. Alkohole wielowodorotlenowe spełniają funkcję regulatora szybkości i krotności spieniania oraz jednocześnie obniżają temperaturę tego procesu. Zastosowanie w charakterze poroforu wodorowęglanu sodu ewentualnie z dodatkiem węglanów wapnia pozwala w sposób elastyczny rekompensować wpływ temperatury otoczenia na krotność spienienia kompozycji. W obecności wodorowęglanu sodu w procesie spienienia i utwardzania się kompozycji, wydziela się więcej ciepła niż przy zastosowaniu wyłącznie węglanu wapnia, co pozwala na zrekompensowanie ewentualnej niższej temperatury otoczenia. W przypadku wysokiej temperatury otoczenia na przykład powyżej 25°C proces spienienia zachodzi bardzo szybko. Ilość wydzielającego się ciepła reakcji nie jest wtedy dostatecznie szybko odprowadzana, dlatego zachodzi reakcja rozkładu składników żywicy rezolowej z wydzieleniem wolnego formaldehydu. Zastosowanie związków wielowodorotlenowych pozwala na obniżenie szybkości reakcji i prowadzenie jej w ustalonym reżimie temperaturowo-czasowym.
Zastosowanie związków wielowodorotlenowych w utwardzaczu zapobiega jego zestaleniu się, co następowało w temperaturze około 10°C.
Zastosowanie zróżnicowanego składu poroforu pozwala na bezpośrednie zastosowanie kompozycji przechowywanej w niskich temperaturach. Natomiast w przypadku przechowywania produktu w temperaturze powyżej 20°C (kopalnia) poprzez zmiany udziału poszczególnych poroforów możliwy jest optymalny dobór stopnia spieniania, a co za tym idzie gęstości otrzymanej pianki.
P r z y k ł a d y
W kompozycjach do wytwarzania tworzyw spienionych przedstawionych w przykładach zastosowano rezolową żywicę fenolowo-formaldehydową o charakterystyce:
• zawartość wolnego fenolu - 7,82%, • zawartość wolnego formaldehydu - 0,12%, • zawartość części nielotnych - 71,50%, • lepkość - 180 mPa^s
W kompozycjach do wytwarzania pianek fenolowych przedstawionych w przykładach zastosowano porofor, którego trzy wersje składu przedstawia tabela 1.
T a b e l a 1. Składy wagowe poroforu
Lp. Składnik Udział wagowy składnika, wersja
I II III
1 NaHCO3 100 90,0 80,0
2 CaCO3 (aragonit) - 10,0 10,0
3 CaCO3 (kalcyt) - - 10,0
W kompozycjach do wytwarzania tworzyw spienionych przedstawionych w przykładach zastosowano składnik katalityczny, którego trzy wersje składu przedstawia tabela 2.
PL 218 616 B1
T a b e l a 2. Składy wagowe składnika katalitycznego*
Lp. Składnik Udział wagowy składnika, wersja
I II III porównawczy
1 Kwas fenolosulfonowy* 30 40 50
2 Kwas siarkowy VI 45 35 25
3 Kwas fosforowy V 10 10 0
3 Woda 10 12 15
4 Glikol dietylenowy 5 3 10
*- kwas fenolosulfonowy zawiera resztki nieprzereagowanego fenolu w ilości 0,3 + 3,0%.
P r z y k ł a d 1
Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych zawiera 100 części wagowych składnika żywicowego i 32 części wagowych składnika katalitycznego.
Składnik żywicowy kompozycji do wytwarzania tworzyw spienionych zawiera:
• 60 części wagowych żywicy rezolowej, • 20 części wagowe glikolu dietylenowego, • 0,5 części wagowych kopolimeru krzemoorganicznego, • 0,5 części wagowych oksyetylenowanego oleju rycynowego w roli środka powierzchniowo czynnego, • 0,5 części wagowych krzemionki koloidalnej • 18,5 części wagowych poroforu, wersja III według tabeli 1.
Kompozycja zawiera składnik katalityczny wersja I według tabeli 2.
Kompozycja charakteryzuje się czasem wypływu 97 s (kubek Forda numer 6), zawiera 4,59% wolnego fenolu i 0,07% wolnego formaldehydu. Po spienieniu uzyskuje się około 50-krotny wzrost 3 objętości, a otrzymana pianka posiada gęstość 28,0 kg/m3.
P r z y k ł a d 2
Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych zawiera 100 części wagowych składnika żywicowego i 32 części wagowych składnika katalitycznego.
Składnik żywicowy kompozycji do wytwarzania tworzyw spienionych zawiera:
• 75 części wagowych żywicy rezolowej, • 10 części wagowych glikoli polietylenowych o średnich masach cząsteczkowych 200, • 4,2 części wagowe kopolimeru krzemoorganicznego w roli środka powierzchniowo czynnego, • 0,8 części wagowej krzemionki koloidalnej, • 10 części wagowych poroforu, wersja II według tabeli 1.
Kompozycja zawiera składnik katalityczny wersja II tabeli 2.
Kompozycja charakteryzuje się czasem wypływu 122 sekund (kubek Forda numer 6), zawiera 4,83% wolnego fenolu i 0,11% wolnego formaldehydu. Po spienieniu w urządzeniu do spieniania katalitycznego uzyskuje się około 30-krotny wzrost objętości, a otrzymana pianka posiada gęstość
52,0 kg/m3.
P r z y k ł a d 3 p o r ó w n a w c z y
Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych zawiera 100 części wagowych składnika żywicowego i 18 części wagowych składnika katalitycznego.
Składnik żywicowy kompozycji do wytwarzania tworzyw spienionych zawiera:
• 65,0 części wagowych żywicy rezolowej, • 15,5 części wagowych glikolu dietylenowego, • 1 część wagową kopolimeru krzemoorganicznego, • 1 część wagową krzemionki koloidalnej, • 0,1 części wagowych oksyetylatu oleju rycynowego • 17,4 części wagowych poroforu, wersja I według tabeli 1.
PL 218 616 B1
Kompozycja zawiera składnik katalityczny wersja III tabeli 2.
Kompozycja charakteryzuje się czasem wypływu 125 sekund (kubek Forda numer 6), zawiera
4,13% wolnego fenolu i 0,11% wolnego formaldehydu. Po spienieniu w urządzeniu do spieniania katalitycznego uzyskuje się początkowo około 45-krotny wzrost objętości, jednak otrzymana pianka nie ulega utwardzeniu. Jednocześnie w trakcie wzrostu temperatury wydziela się wolny formaldehyd.

Claims (4)

1. Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych, znamienna tym, że zawiera składnik żywicowy i składnik katalityczny, przy czym składnik żywicowy zawiera:
• rezolową żywicę fenolowo-formaldehydową 50 + 85%, • wodorowęglan sodu i węglan wapnia 10 + 30%, • środek tiksotropowy 0,1 + 3,0%, • środek powierzchniowo czynny 0,1 + 5,0%, • alkohol wielowodorotlenowy 1,0 + 25,0%, a składnik katalityczny zawiera:
• kwas fenolosulfonowy 20 + 55%, • kwas siarkowy 10 + 60%, • kwas fosforowy 1 + 15%, • wodę 5 + 15%, • alkohol wielowodorotlenowy 0 + 10%.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że proporcje składnika żywicowego do składnika katalitycznego wynoszą jak 100 : 10 + 35.
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że składnik żywicowy zawiera węglan wapnia w postaci aragonitu i/lub kalcytu.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że składnik katalityczny zawiera alkohole alifatyczne, zawierające 2 + 4 grupy hydroksylowe takie jak glikol etylenowy i/lub glikol dietylenowy i/lub gliceryna i/lub pentaerytryt i/lub glikole polietylenowe o średnich masach cząsteczkowych 200 + 600, jako alkohol wielowodorotlenowy.
PL396901A 2011-11-07 2011-11-07 Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych PL218616B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396901A PL218616B1 (pl) 2011-11-07 2011-11-07 Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396901A PL218616B1 (pl) 2011-11-07 2011-11-07 Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396901A1 PL396901A1 (pl) 2013-05-13
PL218616B1 true PL218616B1 (pl) 2015-01-30

Family

ID=48522601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396901A PL218616B1 (pl) 2011-11-07 2011-11-07 Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218616B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL396901A1 (pl) 2013-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7289302B2 (ja) フェノールフォーム製造用樹脂組成物
JP7141983B2 (ja) フェノールフォーム製造用樹脂組成物並びにフェノールフォーム及びその製造方法
RU2559509C2 (ru) Пенопласт на основе фенольной смолы
WO2020080148A1 (ja) 準不燃性フェノール樹脂組成物及びそれから得られた準不燃材料
AU2010205139B2 (en) Expandable resol-type phenolic resin molding material, method for producing the same, and phenolic resin foam
ES2566678T3 (es) Método para la producción de espumas de formaldehído/melamina
CN101189289B (zh) 发泡性甲阶酚醛树脂型酚醛树脂成型材料和酚醛树脂发泡体
PL218616B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych
JP7223201B1 (ja) フェノール樹脂発泡体積層板
PL211923B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania tworzyw spienionych
JP2007161810A (ja) フェノール樹脂発泡体
PL218211B1 (pl) Żywica do pianek fenolowych
PL211922B1 (pl) Żywica do tworzyw spienionych
PL202355B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania pianek fenolowych
PL235740B1 (pl) Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy rezolowej
PL212147B1 (pl) Katalizator do wytwarzania tworzyw spienionych
KR102520634B1 (ko) 페놀 레졸 수지 경화를 위한 촉매 시스템
PL211941B1 (pl) Żywica do tworzyw spienionych
WO2020080149A1 (ja) 難燃性フェノール樹脂組成物及びそれから得られた難燃材料
PL212146B1 (pl) Sposób otrzymywania katalizatora do tworzyw spienionych
NO132483B (pl)
RU2386659C1 (ru) Полимерный тампонажный состав
JP7045169B2 (ja) フェノール樹脂発泡体積層板及びその製造方法
RU2451708C1 (ru) Двухкомпонентный клей на основе фенолформальдегидной смолы
JP7010643B2 (ja) フェノール樹脂発泡体積層板