DE2105495A1 - Schaummateriahen und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Schaummateriahen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number
DE2105495A1
DE2105495A1 DE19712105495 DE2105495A DE2105495A1 DE 2105495 A1 DE2105495 A1 DE 2105495A1 DE 19712105495 DE19712105495 DE 19712105495 DE 2105495 A DE2105495 A DE 2105495A DE 2105495 A1 DE2105495 A1 DE 2105495A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resin
parts
weight
phenol
pyran
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE19712105495
Other languages
English (en)
Inventor
Graham Arthur Ickleton Essex Igglesden (Großbritannien)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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 Ciba Geigy AG filed Critical Ciba Geigy AG
Publication of DE2105495A1 publication Critical patent/DE2105495A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE TELEFON: SAMMEL-NR. 28 33 41 TELEGRAMME: ZUMPAT POaTSCHECKKONTOi MÜNCHEN 91139
BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHAUSER
8 MDNCHEN 2,
ABL 167/167A
95/Si
CIBA - GEIGY A. G., CH- 4002 Basel / Schweiz
Schaummaterialien und Verfahren zu deren Herstellung
Die vorliegende Erfindung "betrifft neue Schaummaterialien und insbesondere neue aufgeschäumte Materialien, die sich von härtbaren Kondensaten eines Phenols und Formaldehyd ableiten und Verfahren zu deren Herstellung.
Bisher wurden Schaummaterialien, die sich von Kondensaten eines Phenols und Formaldehyd ableiten, hergestellt, indem man ein flüssiges Phenol/Formaldehyd-Harz, ein Treibmittel, gegebenenfalls ein oberflächenaktives Mittel und schließlich ein Härtungsmittel (Härter), wie eine starke Säure, vermischte und der Mischung Hitze zuführte, um das Treibmittel zu verflüchtigen und das Harz zu härten.
Der Nachteil dieses Verfahrens wird offensichtlich, wenn grosse Abschnitte aus festen, starren, aufgeschäumten Phenol/Formaldehyd-Kondensaten erforderlich sind. Große öfen oder eine große Anzahl von Infrarotheizvorrichtungen sind erforderlich, um die Wärme gleichmäßig über die gesamte Oberfläche zu übertragen. Da die Schäume ausgezeichnete Wärmeisolationseigenschaften aufweisen, ist es sehr schwierig, dem Inneren eines großen Blockes des Schaumkondensats Wärme zuzuführen. Das irreguläre Erhitzen führt zu einem nicht gleichförmigen Schaum, der für den Zweck, für den
109834/1525
er bestimmt war, ungeeignet sein kann und der strukturell schwach ist. Da äusserliche Heizvorrichtungen oder öfen erforderlich sind, um eine ausreichende Härtgeschwindigkeit zu erzielen, ist die Herstellung von Schäumen an Ort und Stelle schwierig oder kann sogar unmöglich sein und dies ist ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens.
Bei Versuchen, diese Nachteile zu überwinden, wurden andere Substanzen in die Harzmischung eingeführt, die eine exothermische Reaktion mit dem Härtungsmittel eingehen und somit die Notwendigkeit der Zuführung von Wärme zur Härtung des Harzes vermindern oder beseitigen. Substanzen, die derartig verwendet wurden, schließen ein Phosphorpentoxyd, Boroxyd und Calciumcarbonat. Die letzte Verbindung dient ebenfalls als Treibmittel, da sie in Kontakt mit einem sauren Härtungsmittel Kohlendioxyd freisetzt. Jedoch sind die exotherm reagierenden Substanzen manchmal in industriellem Rahmen schwierig zu handhaben und die Schäume enthalten inerte Materialien, die zu dem Gewicht des Produktes beitragen, Jedoch keinen nützlichen Zweck erfüllen und,da die nicht aufgeschäumten Ausgangsmischungen Feststoffe enthalten, ist es schwieriger, gleichförmige Suspensionen zu erhalten, die gleichförmige Schäume ergeben als es bei vollständigen flüssigen Systemen der Fall ist. Dies ist besonders kritisch, wenn ein kontinuierliches Aufschäumverfahren verwendet wird.
Es wurde nun gefunden, daß ein Phenol/Formaldehyd-Harz ohne die Anwendung äusserer Hitze aufgeschäumt und gehärtet werden kann, indem man eine Flüssigkeit zugibt, die exotherm unter dem Einfluß des Härtungsmittels unter Bildung eines Polymerisats reagiert. Der entstehende Schaum härtet leicht aus, zeigt eine gleichförmige Struktur, enthält kein fremdes Inertmaterial und wird aus Substanzen hergestellt, die leicht in industriellem Rahmen gehandhabt werden können· Die flüssigen exotherm reagierenden Substanzen sind diejenigen, die leicht in Kontakt mit einer starken Säure, die verwendet wird, um das Phenol/Formaldehyd-Harz zu härten unter Entwicklung von Wärme polymerisieren. Jede Flüssigkeit, die die oben genannten Erfordernisse erfüllt, kann verwendet werden, jedoch wurde gefunden, daß ungesättigte sauerstoff-
109834/1525
haltige Heterozyklen, insbesondere Pyran-und Furan-Derivate, besonders vorteilhaft sind, da sie neben der Tatsache, daß sie es ermöglichen, die oben genannten Nachteile zu überwinden, dem Schaum verbesserte physikalische Eigenschaften verleihen und ihn insbesondere weniger brüchig bzw. bröckelig machen. Furfurylalko hol ist eine besonders brauchbare exotherm reagierende Substanz. Ein Beispiel eines geeigneten Pyranderivates ist (2,3-Dihydro-4H-pyran-2-yl)-methyl-2,
Es wurde gefunden, daß diese Schäume besonders brauchbar sind zur Wärmeisolierung, insbesondere in der Bauindustrie. Bisher konnten Phenol/Formaldehyd-Schäume aufgrund der oben erwähnten Nachteile nicht als Isolatoren für die Bauindustrie, die an Ort und Stelle aufgeschäumt wurden, verwendet werden. Die Verwendung aufgeschäum- M ter Polyurethane ist jedoch in der Bauindustrie gut bekannt und sie sind angenehm zu verwenden, da sie bei atmosphärischer Temperatur gehärtet werden können. Die erfindungsgemäßen Phenol/Formaiüehyd-Schäume können für die Zwecke verwendet werden, bei denen Polyurethanschäume bisher verwendet werden und zeigen drei hauptsächliche Vorteile gegenüber den bisher bekannten Schäumen:Die Ausgangsmaterialien sind sehr viel billiger, sie sind selbst feuerverlöschend, so daß die Zugabe von Flammenverzögerungsmittein unnötig ist und ihre thermischen Zersetzungsprodukte sind weit weniger giftig.
Diese Schäume zeigten sich auch als nützlich zur Reproduktion von Modellen bzw. Mustern oder Formen. Lässt man die Harzmischung I in einer Form aufschäumen« deren Konturen reproduziert werden sollen, bildet sich eine Matrize des Modells. Die so hergestellten Formlinge können in üblicher Weise verwendet werden, z. B. bei der Herstellung von Gießkernen oder dekorativen Platten und Oberflächen. Die Modelle oder Muster, die für dieses Verfahren geeignet sind, können aus jedem üblichen Modell-Herstellungsmaterial bestehen, wie Holz, Metall, Gips und Ton. Ein besonderer Vorteil bei der Herstellung von Modellen mit Hilfe dieser Technik ist diejenige, daß eine formtreue Reproduktion durch die Bildung einer harten kontinuierlichen Haut an der Berührungsstelle zwischen dem Schaum und der Form sich bildet.
109834/1525
Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Phenol/Formaldehyd-Harze sind bekannte Materialien und sind Resole, die aus Formaldehyd und einem Phenol, insbesondere Phenol selbst, hergestellt werden, im allgemeinen in einem Molverhältnis von Phenol zu Formaldehyd von 1 : 1,2 bis 1 : 3 und durch Erhitzen in Anwesenheit von Alkali, z.B. Natriumhydroxyd.
Als Treibmittel sind organische "Flüssigkeiten stark bevorzugt, die bei der spontan durch die Schaummischung erreichten Temperatur verdampfen und die fein in dem Harz dispergiert werden können, z.B. als Emulsion. Im allgemeinen ist das Treibmittel mit Wasser nicht mischbar und verdampft im Bereich von 30 bis 1000G, obwohl Flüssigkeiten mit Siedepunkten außerhalb dieses Bereiches gewünschtenfalls verwendet werden können. Wenn jedoch eine Flüssigkeit mit einem zu niedrigen Siedepunkt verwendet wird, verdampft sie, bevor die Mischung die Temperatur erreicht hat, bei der die Gelierung eintritt, was zur Bildung von Blasen führt und den Schaum zusammenfallen lassen kann. Wenn andererseits eine Flüssigkeit verwendet wird, die einen zu hohen Siedepunkt aufweist, wird sie nicht vollständig verdampft sein, bevor die Mischung geliert, was entweder zu einem Schaum mit geringem Volumen und hoher Dichte oder zu überhaupt keinem Schaum führt. Gewünschtenfalls können feste -Treibmittel in fein gepulverter Fora verwendet werden, die eich beim Erhitzen unter Freisetzung eines Gases zersetzen, jedoch können diese Materialien kaum in genügend feiner Fora dispergiert werden, so daß sich ein Schaum mit einer zufriedenstellend gleichförmigen Zellstruktur bildet. Die Wahl des Treibmittels hängt daher von dem besonderen Harz und dem verwendeten Härter und ebenfalls von den erforderten Eigenschaften des Produkts ab. Die Eignung von Treibmitteln zu einem besonderen Zweck kann durch den Fachmann leicht erkannt .werden.
Das bei dem erfindungsgemässen Verfahren verwendete Härtungsmittel ist eine starke Säure, im allgemeinen eine Säure mit einer Säure stärke pK von 2,2 oder weniger. Jede starke Säure kann er-,folgreich verwendet werden, jedoch aufgrund der leichten Handhabung und der Zugänglichkeit ist es bevorzugt, Chlorwasserstoff-
109834/1525
säure, eine aromatische SuIfonsäure, wie Toluol-p-sulfonsäure oder Phosphorsäure oder Mischungen dieser Säuren, zu verwenden.
Das erf indungsgemässe Verfahren kann in Abwesenheit eines Emulgiermittels durchgeführt werden, obwohl es aufgrund der leichteren Verarbeitung bevorzugt ist, ein Emulgiermittel zu der Harzmischung zuzugeben. Geeignete Emulgiermittel können anionisch, kationisch oder nicht-ionisch sein, jedoch sind nicht-ionische Emulgiermittel besonders bevorzugt.
Es wird oft festgestellt, insbesondere wenn ein zu wenig umgesetztes Harz aufgeschäumt werden soll, daß sich eine zu grosse Zeitdifferenz zwischen der Gelierung des Harzes und dem Härten* bildet. Dies kann zu einem Schrumpfen des Schaumes führen. Es wurde gefunden, daß die Zugabe eines mehrwertigen Phenoles, insbesondere Resorcin, das Härten des Harzes beschleunigt und diese Schwierigkeit überwindet. Gewünschtenfalls können 0,5 bis 5 % Eescrcin, bezogen auf das Gewicht des Harzes, zugegeben werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Harzschaumes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 100 Gewichtsteile eines Phenol/Formaldehyd-Harzes mit 0,5 bis 15 Gewichtsteilen einer flüssigen exotherm reagierenden Substanz, wie oben angegeben, insbesondere einem ungesättigten sauer stoff halt igen Heterozyklus, wie einem Furan- oder Pyran-Derivat und 5 bis 30 Gewichtsteile eines Treibmittels vermischt und die Mischung mit einer starken Säure behandelt, so daß die Mischung aufschäumt und ohne Zuführung von Wärme aushärtet· Gegebenenfalls gibt man 0,1 bis 10 Teile eines Emulgiermittels, bezogen auf 100 % an aktivem Material, zu der Harzmischung, bevor man die starke Säure zugibt. Der Schaum kann durch ein ansatzweises Verfahren hergestellt werden oder kann kontinuierlich hergestellt werden durch Verwendung bekannter kontinuierlicher schaumherstellender Vorrichtungen. .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein kontinuierliches oder intermittierendes bzw. ansatzweises Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Harz-
109834/1525
schaumes geschaffen, bei dem 100 Gewichtsteile eines Phenol/ Formaldehyd-Harzes mit 1 bis 10 Gewicht st eilen eines Furanderivates, insbesondere Furfurylalkohol, oder eines Pyranderivats als flüssige exotherm reagierende Substanz in Anwesenheit von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen eines Emulgiermittels und 10 bis 20 Gewichtsteilen eines mit Wasser nicht mischbaren flüchtigen Lösungsmittels mit einem Siedepunkt zwischen JO und 1000C als Treibmittel vermischt und man anschließend 10 bis 40 und insbesondere 15 bis 30 Gewichtsteile einer starken Säure zugibt.
Gemäß einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung wird eine sich selbst ausdehnende selbsthärtende Hasse zur Herstellung von Schaumstrukturen geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine innige Mischung eines Phenol/Formaldehyd-Harzes eines polymerisierbaren Furan- oder Pyran-Derivates, ein Treibmittel und eine starke Säure enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin starre bzw. steife leichte celluläre Schäume, die ein gehärtetes Phenol/Formaldehyd-Harz und ein Furan- oder Pyranderivat, das in situ polymerisiert wurde, enthalten.
Gemäß einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung werden Formen geschaffen, die starre celluläre Schäume aus gehärtetem Phenol/Formaldehyd-Harz und einem Furan- oder Pyran-Derivat, das in situ polymerisiert wurde, umfassen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein steifer, leichter, cellulärer Schaum geschaffen, der 100 Gewichtsteile eines gehärteten Harzes, hergestellt aus Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis von 1 : 1,2 bis 1:3» insbesondere 1. : 1,2 bis 1 ; 2 und 2 zu 5 Gewichtsteilen eines in situ polymerisierten Furan- oder Pyranderivates, insbesondere Furfurylalkohol, besteht.· ..;.·_■_^.„· -~: — ,
Es ist bekannt, übliche Phenol/Formaldehyd-Schäume mit oberflächenaktiven Mitteln zu behandeln, um sie wasserabsorbierend machen. Unter Verwendung eines ähnlichen Verfahrens können die
109834/1525
erfindungsgemäßen modifizierten Phenol/Formaldehyd-Schäuiae behandelt werden, um sie wasser absorbier end zu machen.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter erläutern. Alle Teile sind auf das Gewicht bezogen, wenn nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Phenol/Formaldehyd-Harz (10Og, Phenol zu Formaldehyd (P: F) Molverhältnis 1:1,43)» 5g Furfurylalkohol, 15 g n-Pentan, 1 g PoIyoxyäthylensorbitan-monopalmit'at, 1 g Resorcin und 10 g Wasser wurden bei 15°C in einem Be eher glas unter Bildung einer gleichförmigen Emulsion vermischt. In einem getrennten Gefäß wurden Toluol-p-sulfonsäure (10 g) und 15 g einer Mischung von konzen- ( trierter Chlorwasserstoff säure mit Wasser (2 : 1 Volumen/Volumen) vermischt und diese Mischung wurde zu der Harzemulsion gegeben. Die vereinigte Mischung wurde eine Minute heftig gerührt und dann in eine offene Form, mit den Abmessungen 10 χ 10 cm über dem Boden, gegossen. Die Mischung begann 1 1/4 Minuten später zu schäumen und hörte nach 3 1/4 Minuten auf zu schäumen. Die maximale inn ere Temperatur des Schaumes betrug 64,50C, die nach 8 Minuten erreicht wurde. Sie Höhe des Schaumes betrug 31>8 cm.
Beispiel 2
Phenol/Fornaldehyd-Harz (100 g, P:F Molverhältnis 1i1,8), 5 g Furfurylalkohol, 15 g n-Pentan, 1 g Polyoxyäthylensorbitan-mono- J palmitat und 1 g Resorcin wurden bei 15°C in einem Becherglas verrührt. Dann wurde eine Mischung von 20 £ Toluol-p-sulfonsäure und 88 %-iger Phosphorsäure (10 g) zugegeben und heftig während 45 Sekunden gerührt. Die Mischung wurde in eine offene Form, wie in Beispiel 1 angegeben, gegossen. Die Mischung begann nach 50 Sekunden zu schäumen und war nach 15 Minuten voll ausgehärtet. Die maximale Temperatur im Schaum betrug 68°C und diese Temperatur wurde nach 4 Minuten erreicht. Die Höhe des Schaumes betrug 33 cm und dessen spezifisches Gewicht 0,0251 g/ccm.
Beispiel 3 Ging man vor wie in Beispiel 2, jedoch unter Verwendung von 2 g
109834/152B
Furfurylalkohol anstelle von 5 g|Von 3» 5 g Rescorcin anstelle von 1 g und verwendete man Petroläther (Siedepunkt 40-60°C) anstelle von n-Pentan, begann die Mischung nach 50 Sekunden zu schäumen und das Schäumen war nach 2 Minuten beendet. Die maximale Temperatur im Schaum betrug 54°C und diese Temperatur wurde nach 5 1/2 Minuten erreicht. Die Höhe des Schaumes betrug 38,1 cm und dessen spezifisches Gewicht 0,0193 g/ccm.
Beispiel 4
Unter Anwendung des in Beispiel 2 angegebenen Verfahrens, Jedoch unter Verwendung von 2 g Furfurylalkohol anstelle von 5 g und 2,5 g Resorcin anstelle von 1 g und Petroläther (Siedepunkt 60 bis 800C) anstelle von n-Pentan, begann die Mischung nach 50 Sekunden zu schäumen und das Schäumen war nach 1 Minute und 20 Sekunden beendet. Die maximale Temperatur des Schaumes betrug 74,5°C und diese Temperatur wurde nach 3 1/2 Minuten erreicht. Die Höhe des Schaumes betrug 29»2 cm.
Beispiel 5
Ging man vor wie in Beispiel 2, jedoch unter Verwendung von 2 g Furfurylalkohol anstelle von 5 g» verwendete man Petroläther (Siedepunkt 40 bis 6O0C) anstelle von n-Pentan und 7,5 g Toluolp-sulfonsäure und 10 g einer Mischung von konzentrierter Chlorwasser stoff säure und Wasser (2:1 Volumen/Volumen) als Härtungsmittel und gab man kein Resorcin hinzu, begann die Mischung nach 1 1/4 Minuten zu schäumen und das Schäumen war nach 4 Minuten beendet. Die maximale Temperatur des Schaumes betrug 53,5°C und diese Temperatur wurde nach 7 1/2 Minuten erreicht. Die Höhe des Schaumes betrug 34,4 cm.
Beispiel 6
Ging man wie in Beispiel 2 angegeben vor, jedoch unter Verwendung eines Phenol/Formaldehyd-Harzes, bei dem das Phenol zu Formaldehyd Verhältnis 1:1,6 betrug und verwendete man 3,5 g Resorcin anstelle von 1 g, begann die Mischung nach 1 Minute zu schäumen. Das Schäumen war nach 3 1/4 Minuten beendet und die maximale Temperatur des Schaumes betrug 510C und diese Temperatur wurde nach
109834/1525
_ 9 —
6 Minuten erreicht. Die Höhe des Schaumes "betrug 38*1 csi·
Beispiel 7
Ging man vor wie in Beispiel 6 angegeben, doch ohne Zugabe von Resorcin und verwendete man ΊΟ g Toluol-p-sulfonsäure mit 15 g einer 2ϊ1 (Volumen/Volumen) Mischung konzentrierter Chlorwasserstoff säure und Wasser als Härtungsmittel, "begann die Mischung nach 30 Sekunden zu schäumen und das Schäumen war nach 10 Minuten "beendet. Die maximale Temperatur des Schaumes "betrug 59°C und diese Temperatur war nach 9 Minuten erreicht. Die Höhe des Schaumes betrug 29,2 cm· ' .
Beispiele * -
Ging man vor wie in Beispiel 6 "beschrieben, jedoch unter Verwendung von Petroläther (Siedepunkt 40-600C) anstelle von n-Pentan und gab man kein Emulgiermittel hinzu, begann die Mischung nach 1 Minute zu schäumen und war nach 2 3/4 Minuten aufgeschäumt. Die maximale Temperatur, die durch den Schaum nach 5 Minuten erreicht wurde, betrug 62°C. Die Höhe des Schaumes betrug 31*1 cn.
Beispiel 9
Phenol/Formaldehyd-Harz (100 Teile, PsP Molverhältnis 1:1,6), 2 Teile Furfurylalkohol, 1 Teil Polyoxyäthylensorbitan-monopaliaitat und 15 Teile n-Pentan wurden zusammengemischt unter Bildung einer stabilen Emulsion, die über Nacht in einer luftdichten Trosaael ä gelagert wurde. Eine saure Mischung wurde hergestellt aus Toluolp-sulfonsäure (10 Teile) und 12 Teilen einer Mischung von konzentrierter Chlorwasserstoff säure und Wasser (2:1 Yolumen/Volueen).
Die Harzemulsion und die saure Mischung wurden in eine übliche kontinuierliche Polyurethanaufschäummaschine mit einem Verhältnis von 5*1 auf das Volumen bezogen eingeführt. Die Mischung wurde in Behälter überführt, in denen sie aufschäumte und aushärtete, so daß man ein Produkt erhielt mit einem spezifischen- Gewicht von 0,022 bis 0,023-g/ccm.
109834/1525
Beispiel 10
600 g eines Phenol/Formaldehyd-Harzes mit einem Phenol zu Formaldehyd-Molverhältnis von 1:1,6 ("Aerophen 0809", hergestellt von der Ciba (A.R.L) Ltd., Duxford, Cambridge), 9 g Furfurylalkohol, 90 g Petroläther (Siedepunkt 40-600C) und 6 g Polyoxyäthylensorbitan-monopalmitat wurden unter heftigem Rühren zu einer gleichförmigen Emulsion vermischt. Die Emulsion wurde auf 200C gebracht und mit 70 g einer 2:1 (Volumen/Volumen) Lösung konzentrierter Chlorwasserstoff säure in Wasser und 35 g 70 %-iger wäßriger Toluol-p-sulfonsäure versetzt. Die Mischung wurde heftig während 30 Sekunden gerührt und dann in eine Form gegossen, die vorher mit einem Silikon-Formtrennmittel übersprüht worden war. Die Mischung begann nach 20 Sekunden zu schäumen und das Schäumen war nach 3 Minuten beendet, !fach weiteren 30 Minuten wurde der Schaum als fester Block aus der Form entnommen und zeigte eine harte Oberflächenhaut, die genau die Konturen der Form wiedergab.
Beispiel 11
Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von schäumendem Phenol/Formaldehyd-Harz umfasste einen schmiedeeisernen Behälter zur Lagerung der Harzemulsion, der oberhalb angeordnet und mit einer Zahnradpumpe verbunden war, die durch einen Elektromotor mit regelbarer Geschwindigkeit betrieben wurde; einen Polyäthylenbehälter zur Lagerung des sauren Härters, der mit einer peristaltischen Pumpe (Schlauchradpumpe) mit veränderbarer Geschwindigkeit verbunden war? und einen Mischkopf aus rostfreiem Stahl, in dem ein stabartiger Rührer, der mit einer Geschwindigkeit von 2400 upm betrieben wurde, vorgesehen war und der mit sowohl dem Harz als auch dem Härter durch die entsprechenden Pumpen beschickt wurde. In diesem Mischkopf fließen das Harz und der Härter aufgrund der Schwerkraft abwärts und werden durch eine Düse bzw. durch eine Austrittsöffnung am unteren Teil ausgetrieben.
Eine Harzemulsion wurde hergestellt, die Phenol/Formaldehyd-Harz (100 Teile, P:F-Molverhältnis 1:1,6), 0,5 Teile Furfurylalkohol, 1 Teil Polyosyäthylensorbitan-monopalmitat und 7»5 Teile Petroläther (Siedebereich 40-600C) enthielt. Diese Harz emulsion wurde
109834/1525
- 11 in dem Stahlbehälter der oben beschriebenen Vorrichtung gelagert.
Eine Härterlösung wurde hergestellt aus einer 1:1-Mischung konzentrierter Phosphorsäure und 70 %-iger Toluol-p-sulfonsäure und wurde in dem Polyäthylenbehälter der oben beschriebenen Vorrichtung gelagert.
Die Harzemulsion (696 g pro Minute) und der saure Härter(i38g pro Minute) wurden in den Mischkopf eingeführt und bei einer Temperatur von 30 bis 32°C daraus entnommen. Die Mischung schäumte auf und ergab ein Produkt mit einem spezifischen Gewicht von 0,022 bis 0,024 g/ccm.
Beispiel 12 |
Phenol/Formaldehyd-Harz (100 g, P:F-Molverhältnis 1:1,6), 5 g (2,3-Dihydroy-4H-pyran-2-yl)-methyl-2,3-dihydro-/l-H-pyran-2-carboxylat (hergestellt mit Hilfe der Tischenko-Beaktion aus Acroleindimerem) und 15 g n-Pentan wurden bei 15°0 unter Bildung einer gleichförmigen Emulsion vermischt. In einem getrennten Gefäß wurden Toluol-p-sulfonsäure (10 g) und 15 g einer 2:1 (Volumen/Volumen) Mischung konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und Wasser vermischt und diese Mischung wurde zu der Harzemulsion gegeben. Die vereinigte Mischung wurde heftig während 30 Sekunden gerührt und dann in eine offene Form gegossen, die auf ihrem Boden eine Abmessung von 10 χ 10 cm aufwies. Die Mischung begann nach 30 Sekunden zu schäumen und das Schäumen war nach 3 Minuten beendet. Die ä maximale Temperatur innerhalb des Schaumes betrug 63t5°C, die nach δ Minuten erreicht wurde. Die Höhe des Schaumes betrug 24- cm.
109834/1525

Claims (1)

  1. •st
    Patentansprüche
    133SEBSSSSSi
    1. Verfahren zur Herstellung von synthetischen Harz schäumen, dadurch gekennzeichnet, daß man 100 Gewichtsteile eines Phenol/Formaldehyd-Harzes, 0,5 t>is 15 Gewichtsteile einer Flüs-· sigkeit, die unter dem Einfluß eines Härtungsmittels exotherm unter Bildung eines Polymerisats reagiert,und 5 "bis 30 Gewichtsteile eines Treibmittels vermischt, man die Mischung mit einer starken Säure als Härtungsmittel behandelt, wodurch die Mischung ohne Zuführung von Wärme aufschäumt und aushärtet.
    2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exotherm reagierende Flüssigkeit ein Furanderivat ist.
    3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 10 Gewichtsteile eines Emulgiermittels pro 100 Gewichtsteile Harz vor der Zugabe der starken Säure zu der Harzmischung gegeben werden.
    4· Verfahren gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines Emulgiermittels pro 100 Gewichtsteile Harz zu der Harzmisphung gegeben werden.
    5. Verfahren gemäß Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 10 Gewichtsteile des Furanderivates pro 100 Gewichtsteile des Harzes verwendet werden.
    6. Verfahren gemäß Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 20 Gewichtsteile eines Treibmittels pro 100 Gewichtsteile Harz zugegeben werden.
    7· Verfahren gemäß Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel ein mit Wasser nicht mischbares flüchtiges Lösungsmittel mit einem Siedepunkt zwischen 30 und 1OO°C ist.
    8. Verfahren gemäß Anspruch 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 40 Gewichtsteile einer starken Säure pro 100 Ge-
    109834/1525
    wichtsteile Harz als Härter verwendet werden.
    9·. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß 15 bis 30 Gewichtsteile einer starken Säure pro 100 Gewichtsteile Harz als Härter verwendet werden.
    10, Verfahren gemäß Anspruch 2 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die starke Säure Chlorwasserstoffsäure, eine aromatische Sulfonsäure, Phosphorsäure oder eine Mischung dieeer Säuren ist.
    11· Verfahren gemäß Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Phenol zu Formaldehyd im Harz 1 : 1,2 bis 1 : 3 beträgt.
    12. " Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Phenol zu Formaldehyd im Harz 1 ί 1,2 bis 1 : 2 beträgt..
    13. Verfahren gemäß Anspruch 2 biß 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzmischung zusätzlich 0,5 bis 5 Gewichtsteile Besorcin pro 100 Gewichtsteile Harz enthält.
    14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß das Furanderivat Furfurylalkohol ist.
    15· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß J die exotherm reagierende Flüssigkeit ein ungesättigter sauerstoff halt iger Heterozyklus ist·
    16. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exotherm reagierende Flüssigkeit ein Pyranderivat ist.
    17· Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 10 Gewichtsteile eines Emulgieraittels ρχύ '" 100 Gewichtsteile Harz zu der Harzmischung gegeben werden, bevor man die starke Säure zugibt. **,;
    18. Verfahren gemäß Anspruch 17« dadurch gekennzeichnet, ' /;
    109834/152 5
    daß 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines Emulgiermittels pro 100 Gewichtsteile des Harzes zu der Harzmischung gegeben werden.
    19· Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 10 Gewichtsteile des Pyranderivates pro 100 Gewichtsteile des Harzes verwendet werden.
    20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 Ms 19, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 20 Gewichtsteile des Treibmittels pro 100 Gewichtsteile des Harzes verwendet werden.
    21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 Ms 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel ein mit Wasser nicht mischbares flüchtiges Lösungsmittel mit einem Siedepunkt zwischen 30 und 100ö0 ist.
    22· Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 "bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 40 Gewichteteile einer starken Säure pro 100 Gewichtsteile Harz als Härter verwendet werden.
    Verfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß 15 Ms 30 Gewichtsteile einer starken Säure pro 100 Gewichtsteile Harz als Härter verwendet werden.
    24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 Ms 23* dadurch gekennzeichnet, daß die starke Säure Chlorwasserstoffsäure, eine aromatische Sulfonsäure, Phosphorsäure oder ein Gemisch dieser Säuren ist.
    25· Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 Ms 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Phenol zu Formaldehyd im Harz 1 s 1,2 Ms 1 ϊ 3 beträgt.
    26· Verfahren gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Phenol zu Formaldehyd im Harz 1 ί 1,2 Me 1 ι 2 beträgt.
    27» Verfahren gemäß «ines der Ansprüche 15 Me 26, dadurch.
    109334/tS2$
    gekennzeichnet, daß die Harzmischung zusätzlich 0,5 Ms 5 Gewichtsteile Resorcin pro 100 Gewicht steile Harz enthält.
    28. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 27» dadurch gekennzeichnet, daß das Pyranderivat (2,3-Dihydro-4-H-pyran-2-yl)~ methyl-2, 3-dihydro-4H-pyran-2-carboxylat ist.
    29 Sich selbst ausdehnende, selbst härtende Masse zur Herstellung von Schaumstrukturen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine innige Mischung eines Phenolformaldehydharzes,eines polymerisierbaren Furanderivates, eines Treibmittels oder einer starken Säure enthält.
    30. Masse gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Furanderivat Furfurylalkohol ist.
    31. Sich selbst ausdehnende, selbst härtende Masse zur Herstellung von Schaumstrukturen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine innige Mischung eines Phenol/Formaldehyd-Harzes, eines polymerisierbaren Pyranderivates, eines Treibmittels und einer starken Säure enthält.
    32. Masse gemäß Anspruch 311 dadurch gekennzeichnet, dass das Pyranderivat (2,3-Dihydro-4B-pyran-2-yl) -methyl-2,3-dihydro-4H-pyran-2-carboxylafr ist.
    33· Fester, leichter, cellulärer Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß er ein gehärtetes Phenol/Formaldehyd-Harz und ein in situ polymerisiertes Furanderivat umfasst.
    Schaum gemäß Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, dass das Furanderivat Furfurylalkohol ist.
    35· Fester, leichter, cellulärer Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß er ein gehärtetes Phenol/Formaldehyd-Harz und ein in situ polymerisiertes Pyranderivat umfasst.
    36. Schaum gemäß Anspruch 35t dadurch gekennzeichnet, dass
    109834/1525
    das Pyranderivat (2,3-Dihydro-4H-pyran-2-yl)-methyl-2,3-dihydro-4H-pyran-2-carboxylat ist.
    37· Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er einen festen cellulären Schaum aus gehärtetem Phenol/Formaldehyd-Harz und einem in situ polymerisierten Furanderivat umfasst.
    38. Formkörper gemäß Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß das Furanderivat Furfurylalkohol ist.
    39· Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er einen festen cellulären Schaum aus gehärtetem Phenol/Formaldehyd-Harz und einem in situ polymerisierten Pyranderivat umfasst.
    40. " Formkörper gemäß Anspruch 39» dadurch gekennzeichnet, daß das Pyranderivat (2,3-Dihydro-4H-pyran-2-yl)-methyl-2,3-dihydro-4H-pyran-2-carboxylat ist.
    41. Schaum gemäß Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, daß er 100 Gewichtsteile eines gehärteten Harzes, hergestellt aus Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis von 1 : 1,2 bis 1 :3 und 2 bis 5 Gewicht steile in situ polymerisierten Furfurylalkohol umfasst.
    42. Schaum gemäß Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Phenol zu Formaldehyd 1 : 1,2 bis 1 : 2 beträgt.
    109834/1525
DE19712105495 1970-02-06 1971-02-05 Schaummateriahen und Verfahren zu deren Herstellung Pending DE2105495A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB594670 1970-02-06
GB4339970 1970-09-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2105495A1 true DE2105495A1 (de) 1971-08-19

Family

ID=26240275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712105495 Pending DE2105495A1 (de) 1970-02-06 1971-02-05 Schaummateriahen und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3692706A (de)
AT (1) AT311679B (de)
BE (1) BE762558A (de)
CH (1) CH544792A (de)
DE (1) DE2105495A1 (de)
FR (1) FR2079291B1 (de)
NL (1) NL7101587A (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3865757A (en) * 1973-03-26 1975-02-11 Resitron Corp Self-extinguishing resinous foams
US4303758A (en) * 1976-06-07 1981-12-01 Gusmer Frederick E Method of preparing closed cell phenol-aldehyde foam and the closed cell foam thus prepared
US4108808A (en) * 1976-11-26 1978-08-22 Basf Wyandotte Corporation Novel oxyalkylated polyol prepolymers, flame retardant interpolymers prepared therefrom, and processes for the preparation thereof
US4108809A (en) * 1976-11-29 1978-08-22 Basf Wyandotte Corporation Novel prepolymers, flame retardant interpolymers prepared therefrom, and processes for the preparation thereof
DE2825295C2 (de) * 1978-06-09 1980-07-17 Erich Ruehl Chemische Fabrik Und Chemikaliengrosshandel, 6382 Friedrichsdorf Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
FR2457964A1 (fr) * 1979-05-28 1980-12-26 Weber Marie L Procede de stabilisation de voies et de tailles dans les mines a charbon, par injection de resine ininflammable a forte expansion et a prise rapide, et resine utilisee
US4419460A (en) * 1980-12-22 1983-12-06 Monsanto Company Phenolic foams
US4353994A (en) * 1981-02-26 1982-10-12 Thermoset Ag Low-density, furfuryl benzylic phenolic thermosetting foam product and method of preparing same
US4350776A (en) * 1981-02-26 1982-09-21 Thermoset Ag Method of making a low-friability, thermosetting foam
US4390642A (en) * 1981-02-26 1983-06-28 Thermocell Development, Ltd. Flame-retardant, thermosetting foam product and method of preparing same
US4478958A (en) * 1981-07-10 1984-10-23 Kopper Company, Inc. Method for preparing phenolic foams using anhydrous aryl sulfonic acid catalysts
US4444912A (en) * 1981-07-10 1984-04-24 Koppers Company, Inc. Phenolic foam and composition and method for preparing the same
US4539338A (en) * 1982-07-09 1985-09-03 Koppers Company, Inc. Phenol formaldehyde resoles for making phenolic foam
US8367183B2 (en) * 2005-06-08 2013-02-05 Kabushiki Kaisha Shizuka Sandwich panel including honeycomb structure body and method of producing the sandwich panel

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3371053A (en) * 1965-08-09 1968-02-27 Raskin Betty Lou Multicellular plastic particles and dispersions thereof

Also Published As

Publication number Publication date
BE762558A (fr) 1971-08-05
NL7101587A (de) 1971-08-10
FR2079291B1 (de) 1974-03-01
AT311679B (de) 1973-11-26
FR2079291A1 (de) 1971-11-12
US3692706A (en) 1972-09-19
CH544792A (de) 1973-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2105495A1 (de) Schaummateriahen und Verfahren zu deren Herstellung
DE2838838A1 (de) Verfahren zur herstellung von schaumkoerpern
DE1947187C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Schaumbetons
DE1236183B (de) Verfahren zur Herstellung von Phenolharzschaumstoffen
EP0110328B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Wasserglasschaumstoffen aus Aerosoldosen
DE2442098A1 (de) Verfahren zur herstellung poroeser koerper auf basis von gips, insbesondere anhydrit
DE2437836A1 (de) Aufgeschaeumte formkoerper auf harnstoff-formaldehydbasis und verfahren zur herstellung derselben
DE1231895B (de) Herstellen von schaumfoermigen Polyester-Formteilen
DD144555A5 (de) Nicht brennbarer werkstoff und verfahren zu seiner herstellung
DE1247016B (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumkoerpern aus Sulfitablauge
DE2837900C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Siliciumcarbidformkörpern
DE1285677B (de) Formstoffmischung zum Herstellen von Giessformen
DE2326937A1 (de) Kohlenstoffhaltiger poroeser koerper und verfahren zu seiner herstellung
DE102016001930A1 (de) Selbsttätig aufschäumender und selbsttätig aushärtender anorganischer Mineralschaum
DE2625811A1 (de) Verschaeumbare kunststoffmasse
DE1669795B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Phenolharzschaumkörpern
DE2228359A1 (de) Verfahren zur herstellung von silicatschaumstoffen
DE2315244A1 (de) Verfahren zur herstellung von giessereiformen und -kernen ausgehend von einer selbsthaertenden fliessfaehigen sandmasse
DE1646508A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer faserhaltigen,feuerfesten,waermeisolierenden Masse
DE1962499A1 (de) Verfahren zur Stabilisierung von Boeden
DE1220606B (de) Verfahren zum Herstellen poroeser Formteile
DE2164957A1 (de) Verfahren zur herstellung von formkoerpern
DE384265C (de) Verfahren zur Herstellung hornartiger Koerper
DE1242867C2 (de) Schaumstabilisatoren in polyesterformmassen
DE3006008A1 (de) Hohlblockstein mit integrierter waermedaemmschicht

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
OHW Rejection