ПЕНОМАТЕРИАЛ ИЗ ФЕНОЛЬНОЙ СМОЛЫ И СПОСОБ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ
FOAM MATERIAL FROM PHENOLIC RESIN AND METHOD FOR ITS FORMATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[001] Настоящее изобретение относится к технической области пеноматериалов и, более конкретно, к пеноматериалу из фенольной смолы и способу его формирования.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[002] Фенольная смола представляет собой термоотверждающийся полимерный материал, который легко поддается обработке и формованию с химической стойкостью, стойкостью к истиранию, термической стойкостью, электроизоляцией и безопасностью. Фенольную смолу, в целом, классифицируют на термопластическую фенольную смолу и термоотверждающуюся фенольную смолу. Фенольная пена находит широкое применение в нефтехимической, строительной, транспортной и других отраслях промышленности благодаря ее преимуществам в части теплоизоляции, звукопоглощения, задержки распространения пламени, стойкости к химической коррозии и т. Д. Кроме того, фенольная смола также применяется людьми для производства огнестойких панелей, стен и дверей благодаря ее свойствам огнестойкости, задержки распространения пламени, самопогашения и бездымного горения.
[003] Фенольную смолу, в целом, классифицируют на термопластическую фенольную смолу и термоотверждающуюся фенольную смолу. Термопластическая фенольная смола имеет линейную структуру и обладает характеристиками растворимости и плавления. Чистая термопластическая фенольная смола не будет поперечно сшиваться и вулканизироваться даже при нагревании, а она будет вулканизироваться только при добавлении соответствующего вулканизирующего агента.
[004] Температура вулканизации термоотверждающейся фенольной смолы находится приблизительно в диапазоне от 180°C до 200°C и, как правило, составляет 180°C.
[005] Чистая термоотверждающаяся фенольная смола (вулканизирующаяся при тепле) обладает плохими характеристиками пенообразования, в результате чего образуется хрупкая пена, и, следовательно, ее необходимо модифицировать для улучшения характеристик пенообразования и ударной вязкости, что может обеспечено, в целом, путем перемешивания или наполнения.
[006] В настоящее время материалы для придания ударной взякости включают в себя полиуретановые преполимеры, штапелированные стекловолокна, полиуретаны и полиэтиленгликоли, простые полиэфиры и эпоксидные модифицированные простые полиэфиры; а также связанные способы придания ударной вязкости являются относительно сложными. Таким образом, в техническом решении, согласно настоящему изобретению, используется способ придания ударной вязкости со смешиванием, процесс в котором является простым и который обладает хорошим эффектом.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[007] Техническая проблема, подлежащая решению
[008]  Учитывая указанные выше технические проблемы, в настоящем изобретении представлен пеноматериал из фенольной смолы и способ его формирования, причем полученный пеноматериал из фенольной смолы имеет равномерные поры пены и низкую плотность. Такой пеноматериал обладает превосходной эластичностью и универсальными свойствами, а также он может быть применен в таких областях, как упаковывание, автомобили, теплоизоляция, строительство, амортизирующие облицовки, звукопоглощение и шумоподавление.
[009] Техническое решение
[0010]  Представлен пеноматериал из фенольной смолы, который содержит следующие исходные материалы, согласно пропорциям в частях по весу: от 44,4 до 56,8 части термоотверждающейся фенольной смолы, от 37,9 до 45 частей полиолефинового эластомера (ПОЭ), от 1 до 6 частей пенообразующего агента, от 0,2 до 0,4 части поперечно сшивающего агента, от 1 до 10 частей наполнителя и от 0,3 до 0,6 части антиоксиданта.
[0011] Предпочтительно, поперечно сшивающий агент представляет собой дикумиловую перекись (ДКП).
[0012] Предпочтительно, наполнитель представляет собой по меньшей мере одно из слюдяного порошка, кварцевого порошка и каолина, а также имеет размер частиц от 600 до 1250 меш.
[0013] Предпочтительно, пенообразующий агент представляет собой микросферический пенообразующий агент.
[0014] Предпочтительно, антиоксидант представляет собой антиоксидант 1010.
[0015] Предпочтительно, наполнитель получают после поверхностной обработки 1 вес.% связующим агентом KH550, а специфический способ обработки заключается в следующем: материал наполнителя взвешивают, а затем в стакан загружают спирт, причем соотношение спирта к материалу наполнителя составляет 1:1; получают раствор KH550-спирта путем добавления 1% силанового связывающего агента KH550 в спирт, материал наполнителя погружают в раствор KH550-спирта в стакане и равномерно перемешивают, а затем стакан помещают в печь на 1 час для испарения спирта, получая, таким образом, в конце обработанный наполнитель.
[0016] Способ формирования указанного выше пеноматериала из фенольной смолы включает следующие этапы, на которых:
этап 1: готовят предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования: термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, наполнитель и антиоксидант подвергают закрытому смешиванию в соответствии с пропорциями в частях по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения от 30 до 40 об/мин в течение от 5 до 10 мин, причем в этом диапазоне температур ПОЭ может смягчаться для покрытия фенольной смолы, а наполнитель равномерно рассеивается в матрице смолы, а затем добавляют поперечно сшивающий агент и пенообразующий агент, и далее проводят закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания поперечно сшивающего агента и пенообразующего агента в смоле, причем пенообразующий агент не разлагается, тем самым являясь полностью подготовленным для последующего пенообразования в форме; или термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, наполнитель и антиоксидант подвергают открытому смешиванию в соответствии с пропорциями в частях по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения от 30 до 40 об/мин в течение 15 мин, а затем добавляют поперечно сшивающий агент и пенообразующий агент, и далее проводят открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания поперечно сшивающего агента и пенообразующего агента в смоле; и
этап 2: выполняют формовочное пенообразование из предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования.
[0017] Предпочтительно, предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования, полученный после открытого или закрытого смешивания на этапе 1, удаляют и прессуют до плоского состояния, пока он еще горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
[0018] Предпочтительно, на этапе 2 температура пенообразования составляет от 180°C до 200°C, давление составляет от 1 до 20 МПа, а время пенообразования составляет от 5 до 20 мин. В этом диапазоне температур фенольная смола смягчается, плавится и вулканизируется, а также объединяется с ПОЭ. Микросферический пенообразующий агент, рассеянный в смоле, нагревается, а полученные пузырьки воздуха расширяются в матрице смолы. Между тем, ДКП разлагается, а матрица смолы становится частично поперечно сшитой, тем самым улучшая прочность расплава и упрощая сочетание между пенообразованием и поперечным сшиванием.
[0019] В настоящем изобретении ПОЭ выступает в роли носителя, а также он является превосходным материалом для улучшения характеристик пенообразования фенольной смолы. Наполнитель выступает в роли агента зарождения пузырьков, а также может улучшать механические свойства пены. Материал, полученный после закрытого смешивания, удаляют и прессуют до плоского состояния, пока он еще горячий, упрощая последующее пенообразование в форме.
[0020] Благодаря вышеуказанным мерам, получают модифицированный пеноматериал из фенольной смолы, имеющий равномерные поры пены и низкую плотность. Такой пеноматериал обладает превосходной эластичностью и универсальными свойствами, а также он может быть применен в таких областях, как упаковывание, автомобили, теплоизоляция, строительство, амортизирующие облицовки, звукопоглощение и шумоподавление.
[0021] Полезные эффекты
[0022]  В настоящем изобретении термоотверждающуюся фенольную смолу смешивают с материалами, такими как ПОЭ, которые обладают превосходными характеристиками пенообразования, а также некоторым количеством наполнителя, такого как добавляемый слюдяной, каолиновый или кварцевый порошок, для того, чтобы улучшить прочность расплава материала и, следовательно, характеристики пенообразования. Благодаря высокой прочности расплава, хорошим характеристикам пенообразования и превосходной ударной вязкости, ПОЭ является подходящим модификатором. Наполнитель также принимает участие в способствовании пенообразованию. Таким образом, благодаря смешиванию с помощью закрытого смесителя с последующим пенообразованием в форме, получают смешанный и наполненный пеноматериал из фенольной смолы.
[0023] В настоящем изобретении ПОЭ служит одновременно для трех целей: (а) ПОЭ выступает в роли носителя пенообразующего агента. ПОЭ, расплавленный в закрытом смесителе, покрывает порошок фенольной смолы, пенообразующий агент, поперечно сшивающий агент ДКП, наполнитель и т. п. для того, чтобы получить композицию для последующего пенообразования в форме. (б) ПОЭ выступает в роли средства придания ударной вязкости. Ввиду того, что в нашем экспериментальном испытании было доказано, что пеноматериал из чистой фенольной смолы является очень хрупким и не имеет практической ценности, его ударная вязкость должна быть улучшена. (в) ПОЭ обладает превосходными характеристиками пенообразования и улучшает характеристики пенообразования фенольной смолы после смешивания с фенольной смолой.
[0024] Смешанный и наполненный пеноматериал из фенольной смолы, полученный согласно настоящему изобретению, имеет равномерные поры пены, низкую плотность, превосходную эластичность и универсальные свойства. Благодаря его превосходной механической твердости, изоляции, а также стойкости к теплу и коррозии, такой пеноматериал может играть важную роль в таких областях, как упаковывание, автомобили, теплоизоляция, строительство и т. д.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0025] На ФИГ. 1 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 1 настоящего изобретения;
[0026] На ФИГ. 2 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 2 настоящего изобретения;
[0027] На ФИГ. 3 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 3 настоящего изобретения;
[0028] На ФИГ. 4 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 4 настоящего изобретения;
[0029] На ФИГ. 5 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Примере 5 настоящего изобретения; и
[0030] На ФИГ. 6 изображена схема структуры пеноматериала из фенольной смолы, полученного в Сравнительном Примере 1 настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ
[0031] Настоящее изобретение описано далее со ссылкой на сопроводительные чертежи и конкретные примеры.
[0032] В примерах настоящего изобретения наполнитель подвергали поверхностной обработке 1 вес.% связующим агентом KH550, а специфический способ обработки заключался в следующем: материал наполнителя взвешивали, а затем в стакан загружали спирт, причем соотношение спирта к материалу наполнителя составляло 1:1; получали раствор KH550-спирта путем добавления 1% силанового связывающего агента KH550 в спирт, материал наполнителя погружали в раствор KH550-спирта в стакане и равномерно перемешивали, а затем стакан помещали в печь на 1 час для испарения спирта, получая, таким образом, в конце обработанный заполнитель.
Пример 1
[0033] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 44,4 части термоотверждающейся фенольной смолы, 44,4 части ПОЭ, 6,2 части каолина (1250 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,4 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.
[0034] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; каолин, 1250 меш, продаваемая компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0035] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0036] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, полиолефиновый эластомер (ПОЭ), каолин и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а каолиновый наполнитель равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0037] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,31 г/см, прочность на растяжение 1,5 МПа и удлинение при разрыве 85%. Структура пены показана на ФИГ. 1, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,08 мм до 0,1 мм.
Пример 2
[0038] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45,2 части термоотверждающейся фенольной смолы, 45,2 части ПОЭ, 4,5 части слюдяного порошка (800 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,5 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.
[0039] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; слюдяной порошок, 800 меш, полученный от компании Baofeng Mica Processing Co., Ltd., находящейся в уезде Лингшоу, провинция Хэбэй, городской округ Шицзячжуан; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0040] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0041] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, слюдяной порошок и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде слюдяного порошка равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0042] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,44 г/см, прочность на растяжение 2,1 МПа и удлинение при разрыве 54%. Структура пены показана на ФИГ. 2, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,2 мм до 0,3 мм.
Пример 3
[0043] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45,2 части термоотверждающейся фенольной смолы, 45,2 части ПОЭ, 4,5 части кварцевого порошка (600 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,5 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.
[0044] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; кварцевый порошок, 600 меш, полученный от компании Xinlei Mineral Powder Processing Factory, находящейся в уезде Синтан, провинция Хэбэй; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0045] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0046] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, кварцевый порошок и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 7 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде кварцевого порошка равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0047] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,38 г/см, прочность на растяжение 2,0 МПа и удлинение при разрыве 58%. Структура пены показана на ФИГ. 3, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,2 мм до 0,3 мм.
[0048] Заявитель использован материалы для придания ударной вязкости ЭВА и ПЭНП вместо ПОЭ. Однако было достаточно сложно достать продукт, полученный путем закрытого смешивания ЭВА, ПЭНП и порошка фенольной смолы, что делает неудобной последующую обработку. Более того, листовой материал, который в конечном итоге был получен путем прессования, обладал недостаточной ударной вязкостью и несколько повышенной твердостью по сравнению с тем, который был получен в случае ПОЭ. Таким образом, в качестве материала придания ударной вязкости в качестве ПОЭ. Температуры обработки ЭВА и ПЭНП составляли, соответственно, 100°C и 110°C в закрытом смесителе, и они не могли расплавляться при более низких температурах. Однако при таких температурах пенообразующий агент и поперечно сшивающий агент ДКП были подвержены разложению с большей вероятностью, что не создавало условия для пенообразования материала.
Пример 4
[0049] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45 частей термоотверждающейся фенольной смолы, 45 частей ПОЭ, 4,5 части слюдяного порошка (800 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,3 части поперечно сшивающего агента ДКП, 5 частей пенообразующего агента и 0,3 части антиоксиданта 1010.
[0050] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; слюда, 800 меш, полученная от компании Baofeng Mica Processing Co., Ltd., находящейся в уезде Лингшоу, провинция Хэбэй, городской округ Шицзячжуан; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, доступный в продаже; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0051] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0052] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, слюду и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде слюды равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0053] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,34 г/см, прочность на растяжение 1,84 МПа и удлинение при разрыве 45%. Структура пены показана на ФИГ. 4, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,08 мм до 0,1 мм.
[0054] По сравнению со способом с закрытым смешиванием в Примере 1, способ с открытым смешиванием в данном примере позволяет получить материал с более низкой плотностью и несколько худшими характеристиками.
Пример 5 (сравнение с Примером 1)
[0055] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 44,4 части термоотверждающейся фенольной смолы, 44,4 части ПОЭ, 6,2 части каолина (1250 меш, без поверхностной обработки), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,4 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.
[0056] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; каолин, 1250 меш, продаваемый компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, доступный в продаже; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0057] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0058] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, каолин и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытом смесителе при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0059] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,45 г/см, прочность на растяжение 0,9 МПа и удлинение при разрыве 15%.
Пример 6
[0060] Данный пример отличался от Примера 1 формулой пенообразования (в частях по весу): 56,8 части термоотверждающейся фенольной смолы, 37,9 части ПОЭ, 1 часть микросферического пенообразующего агента, 0,2 части поперечно сшивающего агента ДКП, 1 часть наполнителя (каолина, подверженного поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550) и 0,3 части антиоксиданта 1010.
[0061] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; каолин, 1250 меш, продаваемая компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0062] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0063] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, каолин и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а каолиновый наполнитель равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0064] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,66 г/см, прочность на растяжение 2,6 МПа и удлинение при разрыве 45%.
Пример 7
[0065] Данный пример отличался от Примера 1 формулой пенообразования (в частях по весу): 44,4 части термоотверждающейся фенольной смолы, 35 частей ПОЭ, 10 частей пенообразующего агента, 0,4 части поперечно сшивающего агента ДКП, 10 частей наполнителя (каолина, подверженного поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550) и 0,6 части антиоксиданта 1010.
[0066] Сорта или марки материалов: термоотверждающаяся фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; наполнитель, каолин, 1250 меш, продаваемая компанией Shandong Huatai Chemical Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; ДКП промышленного сорта; пенообразующий агент, микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0067] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0068] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, каолин и антиоксидант 1010 подвергали закрытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в закрытом смесителе при 90°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 8 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а каолиновый наполнитель равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили закрытое смешивание в течение 1 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый закрытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0069] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,3 г/см, прочность на растяжение 1,3 МПа и удлинение при разрыве 72%.
Сравнительный пример 1
[0070] Данный сравнительный пример представляет собой сравнительный пример (способ с использованием открытой мешалки) с Примером 3, который, в частности, заключается в следующем:
[0071] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 45,2 части термоотверждающейся фенольной смолы, 45,2 части ПОЭ, 4,5 части кварцевого порошка (600 меш, подвергнутого поверхностной обработке 1 вес.% связывающего агента KH550), 0,29 части поперечно сшивающего агента ДКП, 4,5 части пенообразующего агента и 0,29 части антиоксиданта 1010.
[0072] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ПОЭ (сорт 8150), полученный от компании Dow Chemical Company, США; кварцевый порошок, 600 меш, полученный от компании Xinlei Mineral Powder Processing Factory, находящейся в уезде Синтан, провинция Хэбэй; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0073] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0074] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ПОЭ, кварцевый порошок и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ПОЭ может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы, а наполнитель в виде кварцевого порошка равномерно рассеялся в матрице смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0075] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,43 г/см, прочность на растяжение 1,74 МПа и удлинение при разрыве 38%. Структура пены показана на ФИГ. 6, где размер поры пены составляет приблизительно от 0,2 мм до 0,3 мм. По сравнению с Примером 3, в данном примере достигается несколько более высокая плотность и несколько более низкие характеристики.
Сравнительный пример 2
[0076] Формула для пенообразования (в частях по весу) была следующей: 69,6 части термоотверждающейся фенольной смолы, 25 частей ЭВА, 0,3 части поперечно сшивающего агента ДКП, 5 частей пенообразующего агента и 0,3 части антиоксиданта 1010.
[0077] Сорта или марки материалов: фенольная смола (сорт BR2123), полученная от компании Henan Borun Casting Material Co., Ltd.; ЭВА (сорт 7470M), полученный от компании Formosa Plastics Group; ДКП промышленного сорта; микросферический пенообразующий агент марки ML2000, полученный от компании Dongguan Golden Stone Plastic & Chemical Material Co., Ltd.; и антиоксидант 1010 промышленного сорта.
[0078] Способ формирования пеноматериала из фенольной смолы заключался в следующем:
[0079] (1) Получение предварительного материала смеси из фенольной смолы для пенообразования: Термоотверждающуюся фенольную смолу, ЭВА и антиоксидант 1010 подвергали открытому смешиванию в соответствии с соотношением по весу в открытой мешалке при 40°C и скорости вращения 35 об/мин в течение 15 мин. В этом диапазоне температур ЭВА может размягчаться для покрытия порошка фенольной смолы. Затем добавляли поперечно сшивающий агент ДКП и микросферический пенообразующий агент, а затем также проводили открытое смешивание в течение 3 мин для равномерного рассеивания ДКП и микросферического пенообразующего агента в смоле. Материал, подвергнутый открытому смешиванию, удаляли и прессовали до плоского состояния, пока он еще был горячий, для простоты последующего пенообразования в форме.
3
[0080] (2) Получение пеноматериала: Предварительный материал смеси из фенольной смолы для пенообразования подвергали пенообразованию в форме, причем температура пенообразования составляла 180°C, давление поддерживали на значении 10 МПа, а время пенообразования составляло 15 мин. Затем пеноматериал удаляли и проводили измерения, которые показали, что он имеет плотность пены 0,61 г/см. Полученный материал был слишком хрупким, а его характеристики не могли быть измерены.
3
[0081] После замены ЭВА на ПЭНП (сорт 2102TN26, от Qilu Petrochemical Engineering Co. Ltd.) проводили измерение плотности полученного материала, которая составила 0,8 г/см. Этот материал был слишком хрупким, так что его характеристики не могли быть измерены.