МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. В. КУЙБЫШЕВА
НОВОЧЕРКАССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
Р. А. Андрианов
Ю. Е. Пономарев
ПЕНОПЛАСТЫ
на основе
фенолоформальдегидных
полимеров
Ответственный редактор
кандидат технических наук
В. В. Баландина
ИЗДАТЕЛЬСТВО РОСТОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
1987
Рецензенты:
доктор технических наук Ю. П. Горлов
кандидат технических наук Ю. В. Лисицын
Андрианов Р. А., Пономарев Ю. Е. Пенопласты на основе
фенолоформальдегидных полимеров.— Издательство Ростов-
ского университета, 1987.
80 с.
Монография посвящена технологии пенопластов, получаемых на основе фенолоформальде-
гидных полимеров. Рассмотрены свойства и особенности производства пенопластов на основе
резольных и фенолоформальдегидных полимеров. Впервые подробно описывается способ получения
пенопластов типа ФС-7-2 и перлитопластбетона методом непрерывного формования.
Книга рассчитана иа научных и инженерно-технических работников, занимающихся полу-
чением, переработкой и применением фенолоформальдегидных пенопластов.
Рудольф Алексеевич АНДРИАНОВ
Юрий Емельянович ПОНОМАРЕВ
ПЕНОПЛАСТЫ на основе фенолоформальдегидных полимеров
Редактор Л. И. Гречишкина. Технический редактор Д. В. Свавицкая. Кор-
ректоры М. А. Назарова, Н. С. Атланова. Обложка Н. Н. Демидова
ИБ 1001
Изд. № 71/1809. Сдано в набор 27.01.87. Подписано в печать 05.05.87. ПК 44083.
Формат 60x84 1/16. Бумага тип. № 2. Печать высокая. Физ. п. л. 5. Уч.-изд. л. 4,7.
Тираж 500 экз. Заказ 40. Цена 70 к.
Издательство Ростовского университета, 344006, Ростов-на-Дону, 6, Пушкин-
ская, 160.
Типография им. М. И. Калинина Ростовского областного управления по делам
издательств, полиграфии и книжной торговли, 344081, Ростов-на-Дону, 81,
Советская, 57.
. 2803090000—071
А М175(03)-87	50 87
© Издательство Ростовского университета, 1987 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От авторов 4
Глава 1. Пенопласты на основе резольных и новолачных фенолоформальдегидных
полимеров 6
Основные виды газонаполненных полимеров и способы их производства '6
Особенности синтеза резольных и новолачных фенолоформальдегидных олигоме-
ров 10
Пенопласты на основе жидких фенолоформальдегидных полимеров резольного
типа 13 -
Пенопласты на основе твердых новолачных фенолоформальдегидных полимеров 20
Глава 2. Технологические методы контроля в производстве пенопластов 26
Методика определения показателей применяемого сырья 26
Методы физико-химических исследований 27
Методы физико-механических исследований 27
Методики изучения свойств композиций 28
Лабораторная установка непрерывного формования пенопластовых плит 31
Глава 3. Получение пенопластов ФС-7-2 и перлитопластбетона методом непрерыв-
ного формования 34
Фенолоформальдегидные полимеры 34
Отвердитель — гексаметилентетрамин (уротропин) 35
Газообразователи 36
Наполнитель 38
Активные добавки 40
Выбор кристаллогидрата для экзотермической реакции 40
Расчет количества экзотермической добавки 41
Оптимальная высота насыпного слоя композиции 43
Влияние вспученного перлитового песка на вспениваемость композиций 44
Разработка составов композиций 46
Исследование вспенивания композиций разными газообразователями 48
Влияние измельчения компонентов на вспениваемость наполненных композиций 52
Степень отверждения пенопластов 54
Температурный режим процесса и скорость прохождения ФНК композицией 60
Физико-механические свойства пенопластов, полученных методом непрерывного фор-
мования 61
Коррозионное влияние пенопласта на металл, находящийся с ним в контакте 63
Реологические свойства фенолоформальдегидных полимеров 65
Выводы 66
Глава 4. Промышленная установка непрерывного формования пенопластовых
плит 69
Технологические параметры работы установки 73
Физико-механические свойства пенопластов и экономическая эффективность их про-
изводства 74
Выводы 76
Литература 77
ОТ АВТОРОВ
В соответствии с решениями XXVII съезда КПСС предусматривается «развивать
производство эффективных строительных материалов... Повысить производитель-
ность труда... снизить себестоимость продукции...» [1].
С развитием новых областей науки появляются прогрессивные устройства, техно-
логические процессы и специальные материалы, обладающие свойствами, не встре-
чающимися у природных материалов. К таким новым материалам, ио уже вошедшим
прочно в быт, относятся пенопласты. Обладая пористой или замкнутоячеистой
структурой, вспененные полимеры сочетают в себе высокие теплоизоляционные свой-
ств^, малую объемную массу с сохранением только им присущих физико-механиче-
ских свойств. Отечественная промышленность выпускает более 30 видов вспенен-
ных пластмасс.
Определяющей свойства пенопласта является природа материала, из которого
он получен. Пенополистирол, пенополивииилхлорид и другие пенопласты на основе
термопластичных полимеров при нагревании свыше 60—100°С изменяют свою струк-
туру и теплофизические свойства. Пенопласты из полиуретановых композиций сохра-
няют эластичность при обеспечении ограниченного воздействия кислорода воздуха
и света, при горении или термодеструкции пенополиуретаны выделяют цианистый
водород. Пенокарбамиды характеризуются низкой водостойкостью.
Пенопласты на основе фенолоформальдегидных полимеров обладают наиболее
высокими пределами рабочих температур, огнестойкостью и формоустойчивостью в
широком температурном интервале, они используются в качестве конструкционных и
изолирующих материалов в строительстве, авиации, машиностроении.
Исследования советских ученых, посвященные созданию новых технологических
процессов получения фенольных пенопластов, являются ведущими, определяющими
направления работ в этой области и за рубежом. Наибольшего развития и успехов
добились разработчики при получении пенопластов за основе резольных фенолофор-
мальдегидных полимеров. Благодаря исследованиям, представленным в предлагаемой
читателю работе, получило новое развитие производство пенопластов на основе
новолачных фенолоформальдегидных полимеров и впервые организовано промышлен-
ное производство этих пенопластов по технологии непрерывного формования.
В предлагаемой монографии впервые подробно описаны приемы получения
пенопластов из композиций на основе тверЛых фенолоформальдегидных полимеров
новолачного типа по новой технологии. Основываясь на собственных исследованиях и
иа' результатах их промышленного внедрения на Мытищинском комбинате «Строй-
перлит» и на Бокситогорском биохимическом заводе, авторы предприняли попытку
показать достоинства технологии непрерывного формования пенопластовых плит типа
перлитопластбетон и ФС-7-2, познакомить читателя с новыми видами разрабаты-
ваемых пенопластов, а также привлечь внимание исследователей и производствен-
ников к новолачным фенолоформальдегидным пенопластам. Снижение горючести
пенопластов, уменьшение объемной массы с одновременным повышением физико-
4
механических характеристик, повышение производительности процессов вспенивания
и отверждения, совершенствование оборудования, механизация и автоматизация,
производства — вот далеко не полный перечень проблем, которые предстоит решить
ученым и специалистам в этой области.
Авторы благодарны заведующему кафедрой теплоизоляционных материалов
МИСИ Им. В. В. Куйбышева доктору технических наук профессору Ю. П. Горлову, до-
центу БТИСМ им. И. А. Гришманова кандидату технических наук А. Н. Хархардину,
доценту НПИ им. С. Орджоникидзе кандидату химических наук Л. Н. Максимовой
за полезные советы.
СчиЛем своим долгом отметить большую помощь при выполнении исследований и
внедрении технологии непрерывного формования пенопластов, оказанную кандидатом
технических наук доцентом С. М. Шотенбергом, доктором технических наук профессо-
ром С. И. Гончаровым, кандидатом химических наук доцентом Г. Г. Пономаревой,
сотрудниками Ростовского-на-Доиу филиала института Гипропласт С. С. Селивано-
вым, Д. И. Тополенко, А. И. Юдилевичем, И. Н. Дановым, специалистами Мытищин-
ского комбината «Стройперлит» В. А. Огоньянцем и А. А. Огоньянцем, Бокситогор-
ского биохимического завода Н. И. Казанцевым, А. А. Либзоном, И. Н. Веретен-
никовой, Ю. В. Ефремовым, В. А. Галковской, Л. В. Волкогоном, В. И. Кимом, сотруд-
никами НПИ им. С. Орджоникидзе и бывшими студентами В. Н. Сахно, М. М. Гайба-
ряном, А. А. Воронцовым, Е. Н. Беликовой, Н. С. Рубахой, А. И. Гербер, И. А. Се-
вастьяновой.
ВыраЯсаем свою признательность кандидату технических наук доценту
Ю. В. Лисицыну за ценные замечания.
Глава 1
ПЕНОПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ РЕЗОЛЬНЫХ
И НОВОЛАЧНЫХ ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ
ПОЛИМЕРОВ
Основные виды газонаполненных полимеров
'	и способы их производства	,
. Все более широкое применение в строительстве находят газона-
полненные пластмассы, которые по физической структуре подразде-
ляют на три подгруппы:
1)	ячеистые, или пенистые, пластмассы (пенопласты);
2)	пористые пластмассы (поропласты);
3)	сотовые пластмассы (сотопласты).
Пенопластами называют материалы с системой изолированных
несообщающихся между собой ячеек, содержащих газ или смесь га-
зов и разделенных тонкими стенками. К поропластам относят мате-
риалы с системой сообщающихся ячеек или полостей, заполненных
газом. Указанное разграничение газонаполненных пластмасс услов-
но, так как в некоторых случаях ячеистая и пористая структуры обра-
зуются одновременно. Сотопласты имеют регулярно повторяющиеся
полости правильной геометрической формы, которые образуются при
формовании или литье исходного пластического материала без его
вспенивания. Структура сотопластов близка к структуре ячеистых
пластиков, но отличается от нее большими размерами и правильной
геометрической формой ячеек.
'Производство газонаполненных материалов освоено сравнитель-
но недавно — в последние 25—30 лет, но развивается быстрыми
темпами.
Газонаполненные полимеры получают на основе как термопла-.
стичных, так и термореактивных полимеров химическим и физическим
способами.
Химический способ основан на термическом разложении газо-
образователей, введенных в состав композиции, или взаимодействии
компонентов композиции. Газы, образующиеся при разложении
газообразователя или взаимодействии компонентов, вспенивают по-
лимер и формируют пенистую структуру материала.
В основе физического способа лежит свойство некоторых газов
(и жидкостей) при соответствующем давлении и температуре повы-
шать растворимость в полимерах, образуя пересыщенные растворы.
В последних после снятия давления или при повышении температуры
происходит интенсивное расширение растворенных газов или обра-
зование паров, которые вспенивают полимер. К физическому методу
6
также относится механическое диспергирование газа с одновремен-
ным или последующим отверждением полимера §о вспененной ком-
позиции.
В зависимости от условий технологического процесса способы
производства поро- и пенопластов можно разделить на методы с при-
менением повышенного давления и без него.
Полимерные газонаполненные материалы с применением повы-
шенного давления можно получить четырьмя методами:
1)	прессованием смеси полимера и газообразователя при повы-
шенных температурах и давлениях с последующим вспениванием
размягченной композиции в пресс-форме или вне пресса (прессовый
метод);	,
2)	выдавливанием через нагретое сопло или щель размягченного
полимера, насыщенного под давлением газами, газообразными про-
дуктами разложения порофора или парами низкокипящих жидко-
стей (экструзионный метод);
3)	впрыскиванием под давлением в холодную форму размягчен-
ной полимерной композиции, насыщенной газами или низкокипя-
щими растворителями (литье под давлением);
4)	насыщением размягченной полимерной композиции газами
или низкокипящими растворителями под давлением с последующим
вспениванием массы путем снижения давления (автоклавный метод).
Наиболее распространен прессовый метод, который включает три
основные операции: смешивание полимера с газообразователями и
другими компонентами, входящими в композицию; прессование ком-
позиций; вспенивание заготовок.
Сущность экструзионного метода заключается в том, что в экстру-
дер подается перемешанная однородная композиция, состоящая из
термопластичного полимера, газообразователя и добавок (при необ-
ходимости). В экструдере происходят уплотнение, нагрев и расплав-
ление полимера, разложение газообразователя, распределение выде-
лившегося газа в расплаве полимера, формование материала в
головке Сразу же после выхода из экструдера смесь вспенивается,
и полученная’ заготовка поступает в приемник.
Метод литья под давлением применяется для изготовления
штучных изделий из пенопластов с помощью литьевых машин. Ком-
позицию, состоящую из полимера и газообразователя, в виде по-
рошка или гранул засыпают в бункер литьевой машины, откуда
через дозирующее устройство она порциями подйется в цилиндр,
Нагретый до температуры, обеспечивающей переход полимера в
пластичное состояние. Расплавленный полимер выдавливается через
сопло в пресс-форму, которая затем охлаждается, и из нее извлекает-
ся готовое изделие.
Автоклавный метод получения пенопластов основан на насыще-
нии полимера газами или низкокипящими органическими вещества-
7
ми — газообразователями. Полимер вспенивают в том же автоклаве
при снятии давления или в другом аппарате. Иногда полимер
насыщают газами или низкокипящими жидкостями при понижен-
ных температурах, а вспенивание ведут путем нагрева и снятия
давления.
Для получения пеио- и поропластов без применения повышен-
ного давления существует несколько методов:
1)	вспенивание размягченного вязкого раствора полимера
нагреванием композиции до температуры кипения растворителя или
разложения газообразователя (беспрессовый метод);
2)	вспенивание реакционной смеси с помощью газообразова-
телей, растворителей или веществ, выделяющихся при полимериза-
ции или поликонденсации мономеров, с последующим отверждением
полимера во вспененном состоянии (химический метод);
3)	вспенивание водных растворов, эмульсий или суспензий поли-
меров механическим диспергированием газа с одновременным или
последующим отверждением вспененной композиции (дисперсионный
метод);
4)	метод фриттования и поверхностного плавления.
Этими методами можно получить вспененные материалы на основе
как термопластичных (полистирол, поливинилхлорид и др.), так и
термореактивных полимеров (фенолоформальдегидные, мочевино-
формальдегидные, эпоксидные, полиуретаны и др.).
Беспрессовый метод состоит в том, что в термопластичный поли-
мер или его раствор вводятся твердые или жидкие газообразовате-
ли, которые при нагревании композиции до температуры кипения
растворителя или разложения газообразователя вспенивают поли-
мер. Технологический процесс вспенивания осуществляется следую-
щими путями:
1)	вспенивание гранул полимера, в которые во время полимери-
зации или путем их насыщения введен легкокипящий жидкий газо-
образователь, нагревом до температуры размягчения полимера с
последующим спеканием (формованием изделия). Этот путь приме-
няется в основном для получения пенополистирола;
2)	вспенивание композиции полимера, мономера, газообразова-
теля и инициатора, которые смешиваются на вальцах или в смесителе
с последующей полимеризацией полимера, нагревом полученного
блока до температуры разложения газообразователя. Этот способ
полимер-мономерных паст применяется в основном для получения
пенополистирола, пенополивинилхлорида и вспененных материалов
на основе термореактивных полимеров или их смесей с термопластич-
ными полимерами (порошкообразной поливинилхлорид, смешанный
на горячих вальцах с фенилизоцианатом). Композиция вспенивается
в пластическом состоянии при обработке паром. Вспенивающим
агентом в данном случае является СО2, который выделяется при
8
взаимодействии фенилизоцианата с водой. Отверждение происходит
благодаря образованию трехмерной структуры при избытке изо-
цианата;
3)	вспенивание композиции из полимера, газообразователя и от-
вердителя нагревом ее до температуры разложения газообразова-
теля с последующим отверждением полимера благодаря образованию
трёхмерной структуры. Этот способ применяется для получения пено-
пластов на основе новолачных фенолоформальдегидных полимеров.
Химический метод заключается в том, что реакционная смесь,
состоящая из мономеров или продуктов неполной полимеризации
(или поликонденсации), при взаимодействии компонентов вспени-
вается с последующим отверждением полученного полимера. Для
улучшения диспергирования газа в полимер обычно вводят слабые
пенообразователи (эмульгаторы), изменяющие поверхностное натя-
жение жидкости на границах двусторонних пленок (например,
эмульгаторы марок ОП-7, ОП-10, ВНИИЖ и др.). Для снижения
объемной массы при недостаточном количестве газа, выделяющегося
в ходе реакций поликонденсации (или полимеризации), в полимер
дополнительно вводят жидкие или твердые газообразователи, кото-
рые испаряются или разлагаются при повышении температуры реак-
ционной смеси благодаря теплоте реакции полимеризации (или
поликонденсации).
По дисперсионному методу водный раствор термореактивных
полимеров (мочевиноформальдегидных, фенолоформальдегидных
и др.), смешанный с пенообразователем и катализатором, вспени-
вается быстроходными мешалками или продуванием через раствор
какого-либо малорастворимого в воде газообразного вещества с
последующим отверждением полимера в стенках ячеек пены. Каче-
ство получаемого вспененного матерйала во многом зависит от по-
верхностной активности пенообразователя, вязкости и прочности по-
верхностных слоев вспененных растворов. Особо важную роль играет
стойкость пены, так как для перехода стенок пены из жидкой фазы
в твердую требуются определенное, иногда длительное время и
часто — повышенная температура.
Метод фриттования, хорошо известный в порошковой металлур-
гии, позволяет получать изделия из пористых полимеров в виде
плит, труб и т. д. По этому методу в форму загружают термо-
пластичный порошкообразный полимер определенного грануломет-
рического состава. Форму закрывают и нагревают в течение 20—
40 мин при температуре, которая на 10—20° С выше температуры
плавления полимера. Затем форму охлаждают и извлекают изделие.
В полученных изделиях поры, образующие микроскопические откры-
тые каналы, пронизывают всю массу материала, благодаря чему
изделия имеют хорошие акустические показатели.
Метод поверхностного плавления заключается в том, что частицы
2. Зак. № 40
9
порошка термопластичного полимера спекаются в результате оплав-
ления зерен на глубину 2—4 мкм. Изделия изготавливают следующим
образом. Порошок загружают в форму, нагретую до температуры,
в 1,5—2,0 раза превышающей температуру плавления полимера.
Затем в зависимости от вида исходного полимера, толщины стенок,
заданной объемной массы и однородности полученного поропласта
стенки формы в течение 40—300 с охлаждают до 40—80°С. После
2—4-минутной выдержки изделие охлаждается до комнатной темпе-
ратуры. Форму нагревают с помощью прямого или высокочастотного
нагрева, охлаждают водой или воздухом. Из легкоплавких поли-
меров можно получить изделия практически любых размеров с
любой толщиной стенок. Из полимеров с высокими температурами
плавления можно вырабатывать только тонкостенные изделия. Этим
методом изготавливают материалы на основе полистирола, полиэти-
лена, простых эфиров, целлюлозы и других полимеров.
Особенности синтеза резольных
и новолачных фенолоформальдегидных олигомеров
Сырьем для получения полимеров обоих видов служат фенол и
формальдегид. Реакцию конденсации полимеров описал в своих ра-
ботах Байер еще в 1872 г. [2, 3].
При реакции в щелочной среде с нагревом до 70—80°С обра-
зуются оксибензиловые спирты [4, 5]. При образовании фенолоспир-
тов многие реакции протекают параллельно: наряду с мономе-
тилолфенолами получаются ди- и триметилольные производные,
а также многоядерные продукты, в которых соединения ядер между
собой осуществляются через метиленовые —СН2— и диметилен-
эфирные мостики —СН2—О—СН2—. При конденсации оксибензило-
вых спиртов образуются смеси метилольных производных полифено-
лов—резолы:
0
II
+СН2—*-
ОН
I
— сн2-он -н2о
он
П-ОКСИБЕНЗИЛОВЫЙ
СПИРТ
CHgOH
0-ОКСИБЕНЗИЛОВЫЙ
СПИРТ
10
Отверждение резольных полимеров, т. е. дальнейшая их конденса-
ция до образования трехмерных пространственных макромолекул,
может быть осуществлено термическим воздействием ,или путем
уменьшения pH. Реакция отверждения носит экзотермический ха-
рактер и протекает с непрерывным выделением газообразных про-
дуктов.
Новолачные полимеры получают конденсацией формальдегида с
фенолом в присутствии кислого катализатора (соляной или щавеле-
вой кислоты). Добавление небольшого количества основного ката-
лизатора'способствует быстрому переходу полимера в неплавкое и
нерастворимое состояние [6].
Было установлено, что образование новолачных ирлимеров
предшествует появлению дибксидифенилметана. В результате даль-
нейшей реакции их с формальдегидом и фенолом получается поли-
мер [7], представляющий твердую, очень крупную массу в виде
чешуек или кусков, по внешнему виду напоминающую янтарь или
канифоль. Цвет отдельных партий полимера от светло-желтого до
красио-коричневого. При 60—90°С полимер переходит в жидкое
состояние, хорошо растворяется в ацетоне, этиловом спирте и диме-
тилформ амиде.
Новолачные полимеры состоят из разветвленных молекул различ-
ной длины. Разветвления возникают вследствие соединения корот-
ких цепей посредством метиленовых мостиков в О- и П-положении
к гидроксилу фенольного ядра. Полиметиленфенол, имеющий моле-
кулярную массу около 1000, должен содержать в молекулах в среднем
6—7 фенольных групп. Высокую твердость полимера при столь
низкой степени поликонденсации объясняют наличием межмолеку-
лярных водородных связей [8—10].
Новолачный полимер с помощью гексаметилентетрамина (уротро-
пина) переводят в резит [5, 10].
Предполагают, что при нагревании гексаметилентетрамин разру-
шается и процесс присоединения продуктов его распада к моле-
кулам новолака развивается в двух направлениях:
2:
11
он
При содержании менее 1% гексаметилентетрамина полимеры не
отверждаются и сохраняют характер новолачных. Если доза отверди-
теля составляет от 1 до 5%, полимеры отверждаются частично; если ~
более 5%— полимеры способны к полному отверждению.
Только резит обладает необходимыми эксплуатационными свой-
ствами — механической прочностью, стойкостью к температурным м
воздействиям, химической стойкостью и др. Резиты стойки к водным ;
и слабокислым средам, бензину, маслам, органическим раствори- J
телям. В щелочных средах резит деструктируется. При температурах j
около 300°С происходит термическая деструкция резита, сопровож- j
дающаяся выделением воды и фенола. При более высоких темпера- 1
турах образуется механически прочный кокс; способный длитель- I
ное время эксплуатироваться при температурах выше 300°С, не изме- -
няя физико-механических свойств.	;
12
Пенопласты на основе жидких
фенолоформальдегидных полимеров резольного типа
Пенопласты на основе жидких резольных полимеров получают
по периодическим и непрерывным технологическим схемам [11].
Основными компонентами композиций для получения пенопластов
этого типа являются форполимер, кислотный отвердитель и газообра-
зователь.
В первых сообщениях, относящихся к 40-м годам [ 12], был описан
способ изготовления пенопласта из 75% водного раствора феноло-
формальдегидного полимера, к которому добавлялись в качестве
газообразователей 0,3—1,5% карбоната и бикарбоната натрия, а
в качестве катализатора отверждения полимера — водорастворимые
сульфокислоты. Кислоты использовались в данном случае и для
образования газов, вспенивающих полимер [13].
Наибольшее распространение получил способ производства пено-
пластов из композиций, вспенивание которых осуществляется га-
зами, выделяющимися при взаимодействии кислых отвердителей
полимера с порошкообразными металлами, вводимыми в компози-
цию в качестве газообразователей [14—16]. Последние применяются
в виде порошков алюминия, отходов марганцевых руд, талька, ко-
торые йзаимодействуют с различными кислотами или их смесями,
выделяя водород [17—20], а также соли фенилдиазония и сульфо-
гидразида, алифатические эфиры [21].
Способ изготовления пенопластов на основе резольных феноло-
формальдегидных полимеров с использованием легколетучих углево-
дородов получил большое распространение за рубежом, причем в
ГДР и ФРГ чаще используют п-пентан. Для получения пенопластов
в ФРГ применяют полимеры резольного типа, отверждающиеся
с выделением тепла [22], благодаря которому осуществляется вспе-
нивание композиции легколетучими углеводородами. Кроме легко-
летучих применяют фторсодержащие углеводороды типа фреонов,
а также легкий бензин с температурой кипения 40—80°С.
Для придания пористой структуры изделиям, обладающим высо-
кой прочностью, применяют композиции с нитритами металлов и
веществами, при взаимодействии которых с нитритами выделяются
азот и кислота, способствующие одновременно вспениванию и отвер-
ждению полимера [14]. Такими веществами являются аминосоеди-
нения: анилин, метиламин, диметиламин, гексаметилендиамин, моче-
вина и др. Кроме указанных в композицию вводят поверхностно-
активное вещество и кислые катализаторы отверждения.
Данные типы пенопластов получают как при комнатной темпера-
туре (18—25°С), так и при подогреве до 40—60°С. Для смешивания
компонентов используются установки непрерывного и периодического
действия.
13
Установки непрерывного действия являются стационарными агре-
гатами, включающими 2- и 3-компонентные смесители, к которым
по раздельным трубопроводам с помощью насосов подаются компо-
ненты. Из смесителей через смесительные головки готовую компози-
цию заливают в формы или подают на непрерывно движущиеся ленты
транспортеров.
Фирма «Дюнамит Нобель АГ» в ФРГ разработала ряд пенопла-
стов на основе фенольных полимеров, а также установки для непре-
рывного производства, позволяющие получать облицованные с двух
сторон плиты из пенопласта в едином рабочем процессе при прохож-
дении материала между двумя горизонтальными движущимися по-
лотнами облицовок [23]. В качестве облицовочного материала при-
меняют бумагу, картон и другие гибкие материалы.
Во Франции налажен выпуск пенопластов на основе резольных
полимеров, отличающихся повышенной термостабильностью, огне-
стойкостью и несгораемостью [24—28]; разработаны эластичный ре-
зольный фенопласт и способ его получения, заключающийся в том,
что в жидкий полимер вводят изоцианат, который реагирует одно-
временно как с водой, так и с —ОН-группами полимера. При введе-
нии многоатомных спиртов изоцианат взаимодействует с —ОН-груп-
пами спиртов [29]. Для производства резольных пенопластов раз-
работаны процесс и установка непрерывного действия, имеющая
длинный ленточный конвейер, ширина и высота которого регули-
руются. Благодаря движению гусеничных конвейеров происходит
транспортирование композиции [30, 31]. Французская фирма «Сен-
Гобен» разработала непрерывный способ производства многослой-
ных панелей для строительства легких конструкций, утепленных
фенольным пенопластом. Панели облицовываются алюминием или
оцинкованной сталью [32].
Непрерывно растут ассортимент и объём производства фенольных
пенопластов в Японии, причем пенопласты в основном используются
в качестве среднего слоя в трехслойных конструкциях типа «сэнд-
вич» в строительстве промышленных и административных зда-
ний [33].
Заливочные фенольные пенопласты выпускаются в Англии, Ита-
лии, Австралии, Канаде и других развитых капиталистических
странах [34—37]. Принципиальное отличие в производстве пено-
пластов, выпускаемых различными фирмами, практически установить
трудно по причине широко распространенной, но очень неконкретной
информации. Из анализа патентов следует, что отличие пенопластов
различных фирм состоит в содержании добавок, газообразователей,
активности отверждающих кислот.
С 60-х годов начался выпуск пенопластов заливочного типа в
Венгрии, Чехословакии и Польше [38—40]. В СССР для производ-
ства пенопластов на основе жидких резольных полимеров исполь-
14
зуются рецептуры и технологические схемы, разработанные
ВНИИСС, ВНИИСтройполимер, ЛенЗНИИЭП, СибЗНИИЭП, ЛТИ
им. Ленсовета, МИСИ им. В. В. Куйбышева и рядом кафедр
строительных, политехнических и технологических институтов
[41—44].
Наиболее распространенными в нашей стране являются пено-
пласты типа ФРП, разработанные во ВНИИСС-
Для получения пенопластов типа ФРП используются резольные
фенолоформальдегидные форполимеры ФРВ и в качестве вспени-
вающего агента и газообразователя — продукты марок ВАГ.
Форполимеры типа ФРВ (ФРВ:1, ФРВ-1А, ФРВ-2, «резоцел»)
представляют собой гомогенные водорастворимые жидкости со сла-
бым ‘запахом фенола и формальдегида, полученные в результате
конденсации фенола с формальдегидом с использованием в качестве
катализатора едкого натра.
Продукты ВАГ (ВАГ-Г, ВАГ-2, ВАГ-3) представляют смесь мине-
ральных кислот с мочевиной, диэтиленгликолем или с продуктом кон-
денсации сульфофенилмочевины с формальдегидом. В качестве мине-
ральных кислот применяют соляную и ортофосфорную кислоты.
Технологический процесс получения пенопластов ФРП [43]
заключается в механическом смешивании при нормальной темпера-
туре соответствующих количеств форполимера с вспенивающим
агентом и заливке полученной композиции в полость формы или
конструкции, подлежащей заполнению. Композиция вспенивается
под действием экзотермического тепла реакции окончательной
поликонденсации фенолоформальдегидного форполимера с кислот-
ным катализатором.
При использовании форполимера ФРВ-1А, содержащего алюми-
ниевую пудру, композиция вспенивается водородом, выделяющимся
при реакции кислого катализатора с алюминиевой пудрой. В случае
применения форполимеров ФРВ-1 и ФРВ-2 без алюминиевой пудры
благодаря экзотермическому теплу реакции поликонденсации испа-
ряется содержащееся в полимере легкокипящее вещество (четырех-
хлористый углерод, фреон-113), пары которого и вспенивают компо-
зицию. Таким образом, композиция вспенивается и отверждается
непосредственно в изделии без подвода тепла извне.
Технологический процесс получения и заливки пенопластов типа
ФРП осуществляется по периодической и непрерывной схемам с
использованием машины конструкции ВНИИСС [42].
• При изготовлении пенопластов типа ФРП по периодическому
процессу применяют обычные смешивающие устройства (мешалки
лопастные, якорные и т. п.) с числом оборотов в минуту 800—1400.
В один прием рекомендуется заливать не.более 5—10 кг компози-
ции. При необходимости композицию можно помещать в несколько
слоев со вспениванием и отверждением каждого слоя в отдельности.
15
Продолжительность смешивания компонентов составляет в зависи-
мости от интенсивности процесса 20—40% времени жизнеспособ-
ности данной партии форполимера. При заливке изделий или форм
необходимо иметь открытой одну поверхность (свободное вспени-
вание), в случае замкнутых контуров делают одно-два технологи-
ческих отверстия в верхних точках для заливки жидкой композиции
и выхода газов.
При непрерывной заливке пенопластов применяют машину
УЗФП-1, состоящую из двух емкостей (для форполимера и продукта
ВАГ), двух насосов и смесительной головки, соединяемой с машиной
при помощи двух шлангов, по которым подаются форполимер и про-
дукт ВАГ в необходимом соотношении. Производительность машины
6 м3/ч. Разработанный ЛенЗНИИЭП и ЛИСИ фенолоформальде-
гидный пенопласт типа ФЛ получают из резольного полимера марки
ВИАМ-Б [45, 46].
Полимер ВИАМ-Б образуется в результате конденсации фенола
с формальдегидом в среде гидроокиси бария. Благодаря слабой
щелочности реакционной среды при конденсации не выделяется
формальдегид. ВИАМ-Б содержит до 20% свободного фенола, явдй-
ющегося своего рода ингибитором дальнейшей конденсации. Благо-
даря этому срок годности ВИАМ-Б в 2 раза больше в сравнении
с ФРВ и составляет более 6 месяцев.
Для вспенивания ВИАМ-Б используется химический способ
газообразования. В результате химической реакции между металла-
ми (алюминий, цинк, магний) и минеральной кислотой (соляная,
фосфорная) выделяется водород, который и вспенивает полимерную
композицию. Кратность вспенивания композиций увеличивают путем
введения поверхностно-активных веществ (ОП-7, ОП-Ю, выравни-
ватель А и др.).
В качестве отверждающего агента при производстве пенопластов
типа ФЛ применяют смесь двух кислот — минеральной соляной
кислоты (при производстве ФЛ-1) или ортофосфорной (при произ-
водстве ФЛ-2 и ФЛ-3) и органических сульфокислот — контакт
Петрова (для ФЛ-1) и бензолсульфокислоту (для ФЛ-2 и ФЛ-3).
В композиции для образования пенопласта дополнительно вводят
мочевину с целью связывания формальдегида, а для предотвраще-
ния диссоциации бензолсульфокислоты ее вводят в виде раствора
в этиленгликоле, последний является модифицирующей добавкой
фенолоформальдегидного полимера.
Пенопласты типа ФЛ получают смешиванием в течение 20—
30 с ВИАМ-Б, ПАВ и порошка металла со смесью двух кислот.
Процесс вспенивания и отверждения происходит в течение 15—
20 мин.
С целью снижения содержания свободного фенола в пенопласте
(у ФЛ-1 на 20%, у ФЛ-2—16% и у ФЛ-3 на 5—7%) производят
16
термообработку его в течение 12 ч при 110°С, достигая содержания
фенола для ФЛ-1, ФЛ-2, ФЛ-3 соответственно 5—6%, 5—6%,
2-3%.
Для уменьшения расхода полимера в композицию вводят от
5 до 50 мае: ч. (из расчета на 100 мае. ч. смолы) перлитового песка,
асбеста, вермикулита, полистирольного бисера (ПСБ); в качестве
связующего и модифицирующего вещества применяют многоатом-
ные спирты.
В лаборатории строительных материалов СибЗНИИЭП разрабо-
тан пенопласт ФПБ [47]. Для его получения используются резоль-
ный фенолоформальдегидный полимер марки Б, ПАВ (ОП-7), бен-
золсульфокислота, ортофосфорная кислота, диэтиленгликоль (ДГ)
и алюминиевая пудра ПАК-4 или ПАК-3. Вспенивающе-отверждаю-
щий агент (ВОА) композиции состоит из смеси бензолсульфокисло-
ты, ортофосфорной кислоты и диэтиленгликоля.
Получение пенопласта ФПБ сводится к тщательному перемеши-
ванию исходных компонентов и вспениванию полученной компо-
зиции в формах без дополнительного подогрева. Жизнеспособность
композиции составляет 2,5—3,0 мин. За это время проводят все тех-
нологические операции, предшествующие вспениванию.
В основном пенопласт ФПБ получают методом свободного вспе-
нивания в виде блоков объемом 1 —1,5 м3 и используют для
утепления трехслойных наружных стеновых панелей (из различных
бетонов) и чердачных перекрытий [48].
Введение пористых минеральных наполнителей позволяет резко
увеличить прочностные показатели пенопластов без повышения
расхода полимера и обеспечивает перевод их в разряд конструкцион-
но-теплоизоляционных пластобетонов на основе резольных феноло-
форм альдегидных полимеров [49].
В качестве пористых минеральных наполнителей применяют ке-
рамзитовый гравий и гранулированное пеностекло. Наполнитель
засыпается в форму доверху и закрывается крышкой. В технологи-
ческие отверстия в крышке формы через инъекторы в расчетном коли-
честве вводят вспенивающуюся композицию. При вспенивании
композиция заполняет межзерновое пространство наполнителя, ко-
торое составляет 45—51% (табл. 1).
При получении пенопластов на основе резольных полимеров в
закрытых формах вследствие выделения газообразных продуктов
внутри формы возникает избыточное газовое давление, которое обес-
печивает заполнение формы вспененной композицией. В связи с
этим необходимо использование форм повышенной прочности и
обеспечение мероприятий по безопасности работающих, так как при
вспенивании пенопласта ФРП-1 в закрытой форме при 4-кратном
избытке композиции избыточное давление составляет 0,35 МПа
[49]. На формование пенопласта значительное влияние оказывает
3. Зак. № 40
17
1. Физике/-механические свойства пенопластов
на основе фенолоспиртов и ФРП [41J
Наполнитель	Объемная масса, кг/м3			Расход компо- зиции, кг/м3	Предел прочности,	
	наполни- теля	порнзо- ваииого связую- щего	пласт- бетона		М	Па
					Ксж	RH3r
Керамзитовый гравий	240	135	310	70	1,25	1,19
	240	108	295	55	1,13	1,01
	240	86	285	45	1,10	1,01
Г ранулнрованное	160	140	230	70	0,76	0,77
пеностекло	160	НО	215	55	0,73	0,69
	160	90	205	45	0,72	0,67
	125	ГЗО	195	70	0,56	0,57
	125	102	180	55	0,57	0,52
	125	88	170	45	0,53	0,54
скорость процесса	получения	пенопласта.		Формование ухудшается		
при малой дозе катализатора, так как в этом случае масса мало-
подвижна; высокое содержание его также ухудшает формование,
что обусловлено быстрым отверждением композиции, препятствую-
щим ее растеканию. Из сказанного следует, что наряду с тем, что
формование зависит от давления в форме и, как следствие, от содер-
жания катализатора, немаловажным фактором при производстве
этого типа пенопласта является вязкость исходной композиции,
которая характеризуется, в первую очередь, возрастом и условиями
хранения форполимера.
Срок годности полимера резольного типа составляет 2—4 месяца,
а при повышенных температурах снижается до одного. С целью
удлинения срока хранения полимера и повышения прочности пено-
пласта, получаемого из него, рекомендуется сразу после конденсации
фенола с формальдегидом в среде едкого натра осуществлять нейтра-
лизацию смолы ортофосфорной кислотой и в нее вводить фурфурол
в количестве 5—8% от массы полимера при температуре смеси в
реакторе 70—75°С [50].
Срок годности полимера, полученного этим способом, на 1 —
1,5 месяца больше, что тоже не является надежной гарантией для
транспортировки фурфуролфенолоформальдегидного полимера на
дальние расстояния.
Наиболее оптимальными технологическими свойствами обла-
дают смеси олигомеров резольного и новолачного типов, отвер-
ждаемые кислотными катализаторами [51]. По совокупности показа-
телей оптимальным считается содержание новолака во вспениваемой
композиции, составляющее 30—40% от массы резола. В качестве
вспенивающего агента используют алюминиевую пудру ПАП-1 или
18
петролейный эфир марки 40—70 и ПАВ — моющее средство ОП-7.
Пенопласту на основе резола ФРВ-1 и новолака ЖН дано название
«Виларес-1».
Одной из наиболее серьезных технических задач, возникающих
при получении и применении фенолоформальдегидных пенопластов
на основе резольных полимеров, является устранение коррозионной
активности фенолоформальдегидных пеноматериалов по отношению
к металлам.
Так, блоки пенопластов, полученных с использованием соляной
кислоты-в качестве катализатора отверждения резольного полимера,
распиливают на плиты и обрабатывают парами аммиака^в гермети-
ческих формах. Этот метод фирмы «Дюнамит Нобель АГ» нельзя
отнести к универсальным, так как образующийся хлористый аммоний
легко гидрализуется во влажной среде и способен вызывать корро-
зию контактирующих с пенопластом металлов.
Метод термообработки в течение нескольких часов при 130°С
с последующими вакуумированием и обработкой газообразным
аммиаком, предложенный французскими учеными [52], значительно
удлиняет общий баланс времени производства пенопласта и является
сложным в технологическом отношении.
В США [53] для нейтрализации фенолоформальдегидных пено-
пластов в состав вспенивающейся композиции вводят специальные
добавки, представляющие тонкодисперсные порошки соединений
основного характера, заключенные в защитную оболочку из веществ,
имеющих температуру плавления ниже максимальной температуры
процесса изготовления блочного пенопласта. Полученные блоки пе-
нопласта подвергают термообработке при 100°С. В этих условиях
защитная оболочка плавится, высвобождая нейтрализующий агент,
подобранный таким образом, чтобы при его взаимодействии с при-
меняемым кислотным отверждающим агентом образовались соли,
имеющие малую константу диссоциации. Однако при использовании
такого метода трудно обеспечить полную нейтрализацию всей сво-
бодной кислоты в пенопласте из-за чрезвычайно низкой скорости
взаимной диффузии твердой добавки и нелетучей кислоты в сшитом
полимере. Кроме того, при реализации подобного способа затруднена
возможность стехиометрического расчета количества нейтрали-
зующей добавки, поскольку практически невозможно обеспечить
контролируемую скорость седиментации порошка в условиях изме-
нения системы.
Разработанные во ВНИИСС пенопласты типа ФРП не вызывают
коррозии углеродистых сталей [54—57], а даже в значительной мере
защищают металл от нее. Подобного эффекта достигли благодаря
применению отверждающего агента, способного связываться хими-
чески в процессе и в условиях вспенивания и отверждения исходного
резольного полимера.
3* '	19
Пенопласты на основе твердых
новолачных фенолоформальдегидных полимеров
Впервые новолачные пенопласты были получены в СССР в начале
40-х годов на основе композиции, состоящей из порошкообразного
новолачного фенолоформальдегидного полимера, отвердителя
(уротропина), газообразователя (динитрила азоизомасляной кисло-
ты) . Полученный из этой композиции пенопласт ФФ имел объемную
массу 100—200 кг/м3 [58—60].
В настоящее время на основе новолачных фенолоформальдегид-
ных полимеров отечественной промышленности выпускаются пено-
пласты типа ФФ, ФС-7-2, ФК-20, ФК-40, ФК-20А, ФК-40А и перли-
топластбетон [61—66] (табл. 2). Пенопласты подобного типа
известны и за рубежом [67—71].
2. Составы композиций для получения пенопластов	'
на основе новолачных фенолоформальдегидных полимеров, мае. ч.
Компонент	ФФ	ФС-7-2	ФК-20	ФК-40	Перлито- пластбетон
Фенол оформальдегидный полимер СФ-010	100	70	100	100	100
Фурфуролацетоновая смо- ла ФА-15			30			
Порофор ЧХЗ-57	1—2	3—7	2—5	3—7	2—5
Уротропин Перлитовый песок вспу-	10	10	10	10	10
ченный	—	5—10	—	—	30—60
Каучук СКН-40	—	—	20	40	—
Сера	—	—	0,6	1,2	—
При добавлении в композицию для получения пенопласта ФФ
твердого фурфуролацетонового полимера, снижающего хрупкость
пенопласта, и стекловолокна, а позже вспученного перлитового песка
был получен пенопласт типа ФС-7-2 с объемной массой 70—
100 кг/м3. В настоящее время в производстве пенопластов этого типа
применяют сплав фенолоформальдегидного и фурфуролацетонового
полимеров.
Для придания эластичности пенофенопласту на основе новолач-
ного фенолоформальдегидного полимера в композицию вводят
20 мае. ч. акрилонитрильного каучука из расчета на 100 мае. ч. фе-
нолоформальдегидного полимера при получении пенопласта ФК-20
или 40 мае. ч. каучука при производстве пенопласта ФК-40. В компо-
зицию добавляют серу для вулканизации каучука. Пенопласты этого
типа выпускаются с объемной массой 200 кг/м3. При введении в
композицию 20 или 40 мае. ч. алюминиевой пудры удается повысить
20
теплостойкость пенопласта и эксплуатировать его при повышенных
до 200°С температурах.
Во ВНИИстройполимере был получен пенопласт из композиций,
содержащих более 30 мае. ч. вспученного перлитового песка, который
был назван перлитопластбетоном [72—74].
Пенопласты типа ФФ, ФС-7-2 и перлитопластбетон получают
периодическим способом по беспрессовой технологии. Технологи-
ческий процесс производства этих пенопластов заключается в сле-
дующем; фенолоформальдегидный полимер измельчают в молотко-
вых дробилках или шаровых мельницах, просеивают через сита и
подают на смешение с гексаметилентетрамином (уротропином) и по-
рофор.ом ЧХЗ-57. Уротропин на смешение поступает после просушки
(при 60—65°С в течение трех часов) и просеивания. В производстве
пенопластов ФС-7-2 и перлитопластбетона в композицию вводят
вспученный перлитовый песок.
Все компоненты для получения композиции перед смешением
хранят в герметической таре при 20—30°С, проводят дозировку в
требуемом соотношении и смешивают в смесителях для сыпучих ма-
териалов или в шаровых мельницах, имеющих охлаждение стенок.
После смешения в течение 3—5 ч композицию подают в гермети-
ческой таре или с помощью транспортеров для дозировки в металли-
ческие формы.
Во избежание прилипания пенопласта к формам их выстилают
бумагой (оберточной или конденсаторной) или обрабатывают жаро-
стойкой смазкой, после чего загружают композицию равномерно
по всей площади формы.
Формы с композицией помещают в многоэтажные прессы или
набирают в кассеты и загружают в термокамеры. Под действием
тепла она плавится, вспенивается и отверждается.
Процесс получения пенопласта из композиций на основе новолач-
ных фенолоформальдегидных полимеров складывается из трех тех-
нологических температурных участков: 1) подъем температуры до
80—90°С для перевода порошкообразной композиции в вязкотеку-
чее состояние; 2) подъем температуры до 100—110°С, при которой
разлагается газообразователь и происходит вспенивание вязкоте-
кучей массы; 3) подъем температуры до 150—180°С и выдержка
при этой температуре для обеспечения отверждения фенолофор-
мальдегидного полимера уротропином и вулканизации каучука в
случае производства пенопластов типа ФК.
Длительность всего процесса вспенивания и отверждения зависит
от толщины изделия, объемной массы вспененного материала, тепло-
емкости ограничительного приспособления и мощности нагревателей.
Для пенопласта ФФ толщиной 50 мм, объемной массой 200 кг/м3
обычно достаточна выдержка в течение 1,5 ч при 150°С (табл. 3).
При производстве перлитопластбетона используют термошкафы
21
3. Процесс термообработки плит пенопласта при температурах,
предусмотренных технологическим регламентом
Толщина плит, мм	Прогрев при 140—150°С, мин	Выдержка при 180— 190°С, мин	Продолжительность термообработки, мин
20	60	60	120
30	40	90	130
40	30	120	150
50	20	150	170
60	5	180	185
или туннельные печи. Формы с композицией загружают в печь при
температуре 140—150°С и выдерживают в течение 20 мин, после
чего нагрев увеличивают до 180—190°С и поддерживают эту темпе-
ратуру до конца процесса формования плит. При производстве
перлитопластбетонных плит толщиной 100 мм осуществляется сту-
пенчатый нагрев.
Периодичность процесса не позволяет высокопроизводительно
использовать прессы в печй, так как на обогрев форм расходуется
свыше 10% тепла и .времени из общего баланса, а простой прессов и
печей во время загрузки форм с композицией и выгрузки их с пено-
пластом составляет 30—50%. Полученные таким способом пено-
пласты имеют высокую себестоимость.
При производстве пенопластов на основе новоЛачных полимеров
применяется громоздкое металлоемкое оборудование. Отдельные
операции трудно поддаются механизации и автоматизации, поэтому
велик процент ручного труда на предприятиях, выпускающих такие
пенопласты. Кроме того, под действием тепла выделяются летучие
продукты и газы, вредные для здоровья людей.
Расплавленная высокоэластичная композиция хорошо смачивает
металл, из которого изготовлены формы, поэтому застывшая или
отвердевшая пена прочно прилипает к ним. Если сразу не удалить
ее, то при дальнейшей эксплуатации происходит пригорание полиме-
ра, в результате чего новые порции пены способны прочно соеди-
няться с металлом форм. При этом адгезионное взаимодействие
системы металл—полимер—пенопласт во много раз превышает ко-
гезионную прочность пенопласта. Для того чтобы удалить налипшую
пену, формы пескоструят или обдирают скребками, что ускоряет их
износ.
Как уже говорилось, для предотвращения прилипания пенопла-
ста к металлу формы выстилают бумагой или обрабатывают смазкой.
Выстилка форм бумагой — ручная, трудоемкая, не поддающаяся
механизации операция, а смазка форм ухудшает условия труда,
так как образующиеся в результате выгорания смазки газообразные
22
вещества оказывают самое вредное воздействие на организм чело-
века.
Выдержанные в прессах или печах формы помещают на столы,
извлекают из форм пенопластовые плиты, очищают их от наплывов,
обдирают лишнюю бумагу, делают визуальный контроль, после чего
отправляют на склад готовой продукции, а плиты, имеющие невспе-
ненные места, подают на реставрацию, заключающуюся в повторной
термообработке с композицией, засыпанной в них.
Таким образом, нельзя не согласиться с мнением авторов статьи
[74] о неперспективности производства пенопластов этого типа по
существующей технологии. Несмотря на это,выпуск плит пенопластов
типа ФС-7-2 в СССР в настоящее время составляет более 60 тыс. м3.
С начала 70-х годов пенопласты на основе новолачных фено-
лоформальдегидных полимеров привлекают все большее внимание
зарубежных фирм. Так, в США разработан способ получения пено-
пласта на основе новолачного фенолоформальдегидного полиме-
ра [75].
С целью повышения устойчивости новолачных пенопластов к
нагрузкам и увеличения их термостойкости во Франции предло-
жен способ, совмещения битуминозных материалов (65—75%) с
новолачным полимером (25—35%) на основе фенола, крезола или
кселинола [76].
В Англии фенольные пенопласты на основе новолачных полимеров
применяются в целях теплоизоляции, а также в качестве поглотите-
лей звука и микроволн [77].
Фирмой «Сумитемо Бакелуте КО» (Япония) предложен способ
получения вспененных материалов на основе фенольных полимеров
новолачного типа и волокнистых наполнителей [33, 78]. Пенопласты
этого типа обладают малой объемной массой, высокой прочностью,
они почти не изменяют своих свойств при высоких и низких темпе-
ратурах и особенно широко применяются в условиях низких
температур.
Для снижения хрупкости пенопласта в Японии предложен способ
совмещения композиции на основе новолачного полимера ПВХ,
включающего порофор, отвердитель и ПАВ, с поливинилхлоридом
из расчета 10—50 мае. ч. ПВХ на 100 мае. ч. фенолоформальде-
гидного полимера.
В Японии производство пенопластов развивается преимуществен-
но на основе новолачных полимеров. Фенольные пенопласты исполь-
зуют для теплоизоляции в качестве строительных конструкций. С
целью снижения хрупкости пенопластов композиции модифици-
руют волокнистым наполнителем или синтетическим каучуком [79—
83]. В нашей стране для расширения производства легких ограждаю-
щих конструкций целесообразно применять пенопласт на основе но-
волачного фенольного полимера [48], так как он обладает, по
23
сравнению с другими типами газонаполненных пластмасс, более
высокой огне- и теплостойкостью. Перлитопластбетонные стеновые
панели с асбестоцементными облицовками предназначаются для
строительства промышленных, сельскохозяйственных и обществен-
ных зданий. При этом панель из перлитопластбетона толщиной
100—120 мм по теплоизоляционным свойствам заменяет стену из
керамзитобетона толщиной 350—400 мм и в 10 раз легче последней.
В отечественной литературе приводятся данные о получении
пенопластов на основе новолачных полимеров, обладающих вы-
сокими физико-механическими показателями. Так, в ЛТИ им. Лен-
совета получены пенопласты на основе блок-сополимеров эпоксид-
ных и новолачных полимеров [84], которые представляют собой
продукты частичной сополимеризации эпоксидного полимера ЭД-16
и новолачного фенолоформальдегидного полимера марки «Иди-
тол», или СФ-010. Пенопласт образуется из порошкообразной
композиции, включающей газообразователь — порофор — ЧХЗ-57
и отвердитель — триэтаноламин. Жизнеспособность приготовленной
композиции составляет более двух лет. Отверждение композиции
ведут при 80—150°С в течение 1 — 15 ч, что зависит от состава компо-
зиции и размера изделия.
Во ВНИИСС разработан способ получения пенопластов на основе
новолачного полимера, представляющего водный раствор в спирте
или ацетоне, эмульсии или дисперсии, в качестве сшивающего
агента используют формальдегид в виде формалина в кислой среде
[85]. В качестве газообразователей применены фреоны или тонко-
дисперсные порошки металлов. Общая продолжительность цикла
получения пенопласта составляет 5—10 мин и не прёвышает часа.
Процесс ведут при 20—100°С.
По данным обзора литературы можно сделать следующие выводы.
1.	Наилучшим комплексом технологических и физико-механиче-
ских свойств обладают пенопласты на базе новолачных фенолофор-
мальдегидных полимеров. В то же время производство пенопластов
из жидких резольных полимеров организовано механизированными
периодическими и современными непрерывными способами, что и
способствовало опережающему развитию этих пенопластов. В связи
с этим наибольшее распространение в производстве строительных
материалов в СССР и за рубежом получили материалы на основе
жидких фенолоформальдегидных полимеров.
2.	Пенопласты на основе новолачных фенолоформальдегидных
полимеров производятся во многих странах, но из-за отсутствия
непрерывных современных методов производства они выпускаются в
ограниченных количествах.
3.	Существенным недостатком большого количества пено-
пластов, получаемых из полимеров резольного типа, является корро-
зионная активность по отношению к металлам. В мировой практике
24
до настоящего времени не разработаны надежные и экономичные
способы ликвидации коррозионной активности у пенопластов этого
типа. Применяемые за рубежом способы предотвращения коррозии
пенопластами, основанные на обработке блоков и плит парами
аммиака, вакуумированием и термообработкой, сложны в технологи-
ческом плане и требуют длительного времени обработки. Пенопла-
сты, полученные из новолачных полимеров, не вызывают коррозии
металлов.
4.	Большинство пенопластов на основе резольных полимеров
дают усадку порядка 1%, тогда как у новолачных пенопластов
усадка составляет не более 0,01%.
5.	Пенопласты, полученные из резольных полимеров, содержат
в 2-3 раза больше свободного фенола, чем пенопласты на основе но-
волачных полимеров.
6.	Резольные форполимеры для производства пенопластов имеют
ограниченные сроки хранения, составляющие 1—6 месяцев. Ново-
лачные полимеры пригодны для производства пенопластов после
хранения свыше 5 лет.
Отрицательно сказывается на свойствах резольных форполимеров
и применяемых для них отвердителей хранение как при повышенных
(-|-40...+50°С), так и при низких (—15...—20°С) температурах.
В первом случае наблюдается конденсация форполимеров, а во вто-
ром — вымерзание воды, что в конечном счете ухудшает общие
технологические характеристики компонентов композиций.
Для новолачных полимеров допустимо хранение при —2О..-+6О°С.
Время пригодности композиции для вспенивания («жизнеспособ-
ность») на основе резольных полимеров составляет 0,5—3,0 мин.
Вследствие этого нельзя приготавливать большие количества компо-
зиций, а также транспортировать их на дальние расстояния. Все
технологические операции, предшествующие вспениванию, необхо-
димо осуществлять в течение времени «жизнеспособности» компо-
зиции. Это создает определенную напряженность в технологическом
процессе.
Композиции на основе новолачных полимеров пригодны в течение
нескольких лет при условии их хранения, обеспечивающего пред-
отвращение улетучивания порофоров.
Таким образом, производство новолачных полимеров целесо-
образно концентрировать на нескольких мощных предприятиях,
тогда как резольные полимеры указанного назначения должны
выпускаться в непосредственной близости от потребителей полиме-
ров. Естественно, что свойства резольных полимеров будут разли-
чаться, а это не замедлит сказаться на показателях выпускаемых
заливочных пенопластов.
7.	Благодаря многим положительным качествам пенопластов на
основе новолачных фенолоформальдегидных полимеров весьма
4. Зак. № 40
25
актуальной является'задача разработки высокопроизводительного
способа получения пенопластов этого типа.
Создание процесса непрерывного формования пенопластов
из композиций на основе новолачных фенолоформальдегидных поли-
меров и его внедрение в производство позволят расширить ассорти-
мент строительных тепло- и звукоизоляционных материалов. При
этом широкое внедрение этого типа пенопластов в строительство
будет способствовать снижению массы зданий, улучшению техноло-
гичности строительства, снижению горючести зданий и даст значи-
тельный экономический эффект.
Для осуществления разработки метода непрерывного формова-
ния пенопластов из композиций на основе твердых новолачных фено-
лоформальдегидных полимеров необходимо было решить следующие
частные вопросы:
1)	провести изыскания новых видов сырья, позволяющего полу-
чать пенопласты методом непрерывного формования;
2)	создать лабораторную установку для получения образцов
пенопласта методом непрерывного формования для отработки рецеп-
тур и оптимальных технологических параметров;
3)	выявить зависимость основных показателей получаемых пено-
пластов от вида применяемого сырья, компонентов рецептуры и тех-
нологических параметров;
4)	организовать опытно-промышленную проверку разработанных
рецептур и метода в производственных условиях.
Глава 2
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
В ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕНОПЛАСТОВ
Методика определения показателей
применяемого сырья
В композиции 'для получения пенопластов на основе новолачных
фенолоформальдегидных полимеров входят: полимер, отвердитель,
газообразователь, наполнитель, добавки.
Показатели применяемого сырья определяют по следующим ме-
тодикам.	'
1.	Температура каплепадения, время желатинизации и вязкость
фенолоформальдегидных полимеров, используемых для приготовле-
ния пенопластов,— ГОСТ 18694-80.
2.	Влажность гексаметилентетрамина и порофоров, применяемых
для приготовления пенопластов,— отношение массы воды, содержа-
щейся в материале, к массе его в сухом состоянии [86].
26
3.	Газовые числа и температура разложения газообразователей
(порофоров)—на газоволюметрической установке с помощью при-
бора, описанного в работе [64], а также методом дифференциаль-
но-термического анализа (ДТА) или дериватографии [87]..
4.	Гранулометрический состав и объемную насыпную массу фрак-
ций вспученного перлитового песка — методом ситового анали-
за [88].
5.	Температура, время гашения извести, содержание непогасив-
шихся зерен извести — ГОСТ 9179—80.
6.	Количество кристаллизационной воды кристаллогидрата и ле-
тучих веществ в компонентах композиций и в композициях — при
помощи торзионных весов или дериватографа.
7.	Тепловой эффект взаимодействия негашеной извести и суль-
фата алюминия гидрата определяют следующим образом. Смесь
компонентов помещают в пробирку, погружают в воду и включают
обогрев. Температуру воды внутри смеси замеряют термометрами.
8.	Температурный эффект в объеме полимерной композиции,
содержащей экзотермическую добавку, устанавливают следующим
способом. Композицию с экзотермической добавкой помещают в
бумажный стаканчик, в другом стаканчике находится контрольная
навеска исходной композиции без добавки. Оба стаканчика ставят
в суЩильный шкаф. В центре стаканчиков устанавливают термопары,
защищенные бумажными гильзами. Одна термопара регистрирует
температуру в сушильном шкафу. Показание термопар фиксирует
потенциометр.
Методы физико-химических исследований
Изучение процессов взаимодействия ингредиентов в полимерных
композициях, деструкцию полимеров и определение физико-химиче-
ских характеристик материалов осуществляли с использованием
дериватографии и инфракрасной спектроскопии [88, 89].
Применены реологические исследования расплавленных полиме-
ров [90]. Исследовано коррозионное влияние пенопластов на метал-
лы в дистиллированной, водопроводной и морской воде [91]. Путем
экстрагирования горячим ацетоном в аппаратах Сокслета [92]
определена степень отверждения пенопластов.
Методы физико-механических исследований
Исследование физико-механических показателей пенопластов
проводилось в соответствии с требованиями ГОСТ 17177-71 «Ма-
териалы строительные теплоизоляционные. Методы испытаний» и
ТУ 840-1-145-74 «Перлитопластбетон^с использованием следующих
методик.
4*
27
1.	Определение объемной массы проводят согласно ГОСТ 20916-75
и ГОСТ 406-80 «Пластмассы ячеистые и резины губчатые. Метод
определения кажущейся плотности».
2.	Предел прочности при изгибе измеряют на приборе типа
TS-102 по ГОСТ 18564-73 «Пластмассы ячеистые жесткие. Методы
испытания на статический изгиб» при скорости перемещения нагру-
жающего индентора 10+2 мм/мин.
3.	Предел прочности при растяжении устанавливают с помощью
универсальной машины типа МР-0,5 в соответствии с ГОСТ 17370-71
«Пластмассы жесткие. Методы испытания на растяжение» при ско-
рости раздвижения захватов испытательной машины 25+0,2 мм/мин.
4.	Предел прочности при сжатии определяют на образцах —
кубах правильной формы с размерами 2,0x2,0x2,0 и 5,0x5,0x5,0 см
на универсальной испытательной машине МР-0,5 со скоростью пе-
ремещения захватов 50 мм/мин согласно ГОСТ 4651-78.
5.	Удельную ударную вязкость находят на копрах МК-0,5 и
РМ-211 в соответствии с ГОСТ 4647-80 «Пластмассы. Изготовление
образцов для испытаний из реактопластов. Общие требования».
6.	Водопоглощение рассчитывают по ГОСТ 20869-75 «Пластмас-
сы ячеистые жесткие. Методы определения водопоглощения».
7.	Сорбционную влажность определяют на образцах—кубах
размером 5,0x5,0x5,0 см в эксикаторах при температуре +20+1 °C и
относительной влажности 100% согласно ГОСТ 20916-75.
8.	Коэффициент теплопроводности устанавливают по
ГОСТ 6076-80.
Методики изучения свойств композиций
Высота свободного вспенивания. В соответствии с ГОСТ
19694-80 композиции, из которых получают теплоизоляционные пено-
пластовые плиты ФС-7-2, подлежат контролю на свободное расши-
рение (высота свободного вспенивания).
Высоту свободного вспенивания определяют следующим образом:
металлическую тонкостенную форму в виде куба с ребром 100 мм
выстилают бумагой и загружают 36 г исследуемой композиции,
которую разравнивают, форму помещают в сушильный шкаф, нагре-
тый до 140—160°С, и выдерживают при этой температуре в течение
30—40 мин. По истечении указанного времени форму вынимают из
шкафа, извлекают вспененный образец. Последний распиливают по
диагонали и из среднего арифметического четырех замеров получен-
ного образца определяют высоту свободного вспенивания Н. Для
анализа берут не менее трех навесок (36 г).
При производстве пенопластовых плит беспрессовый способом
пользуются таблицами, связывающими свободное вспенивание и ве-
28
совую загрузку композиции в формы. Это можно представить графи-
чески (рис. 1).
Рис. 1. Взаимосвязь между высотой сво-
бодного вспенивания Н, загрузкой компози-
ции в формы Q и объемной массой пенопла-
ста у. Толщина в м и объем пенопластовых
плит в м3: 1 — 0,06 и 0,03; 2 — 0,05 и 0,025;
3 — 0,04 и 0,02; 4 — 0,03 и 0,015; 5 — 0,02
и 0,01. Заштрихованная часть — область
получения более качественных пенопласто-
вых плит
эксперимента известный прибор 1
Метод определения высоты
свободного вспенивания явля-
ется весьма несовершенным.
Образец пенопласта, получен-
ный вспениванием контрольной
навески композиции в куби-
ческой форме, имеет в диаго-
нальном сечении расхождения
в высотах порядка 20—50%,
что затрудняет выбор правиль-
ной весовой загрузки компо-
зиции при периодическом
способе производства или оп-
ределение необходимой высо-
ты насыпного слоя композиции
при непрерывном формовании
пенопластовых плит. Поэтому
нами был усовершенствован
этот метод, и высота вспени-
вания композиции определя-
лась в цилиндре.
Вспенивание в цилиндре.
В лабораторной практике из-
вестен прибор для определе-
ния вспениваемости компози-
ций и изучения кинетики
вспенивания пенопластов [93],
позволяющий с достаточной
точностью определять вспени-
ваемость композиций. Однако
из-за сложности изготовле-
ния прибора, его металлоемкос-
ти (43—110 кг), значительных
затрат времени на подготовку,
может быть использован для
экспресс-контроля вспенивания композиции.
Был отработан в несколько измененном виде широко известный
метод вспенивайия пенопластов в цилиндре с поршнем [94] (рис. 2).
Прибор состоит из металлического цилиндра 2, нижней 1 и верх-
ней 6 крышек. В верхней крышке имеется отверстие, обеспечи-
вающее свободное скольжение полого штока 4. К штоку на резьбе
крепится поршень 3. В полость штока вставлена термопара 5, под-
соединенная к потенциометру 8. Собранное приспособление встав-
29
Рис. 2. Прибор для определения вспениваемости ком-
позиций
лено в вертикаль-
ную цилиндрическую
печь 7, питание кото-
рой осуществлено от
осветительной сети.
Вовнутрь цилиндра
плотно вставлен ста-
канчик из кальки 12.
В стаканчик 11 засы-
пается навеска ком-
позиции (10 rj 13. В
стаканчик 11 встав-
ляется поршень 3 с
надетым на него ка-
льковым • стаканчи-
ком 12 до плотного
соприкосновения с
композицией. Пор-
шень с штоком встав-
ляют в цилиндр.
Масса прибора в сбо-
ре 2-3 кг. С по-
мощью такого прибо-
ра, если к штоку при-
соединить указа-7,
тель 9 и закрепить
вертикальную линей-
ку 10 с делениями,
можно проследить
кинетику вспенива-
ния композиции.
Образцы пенопла-
ста, полученные на
приборе, имеют пра-
вильную цилиндри-
ческую форму. Это
позволяет использовать их и для определения механической проч-
ности пенопласта, объемной массы и характера пористости.
Из сопоставления значений высоты свободного вспенивания ком-
позиций в кубических формах и цилиндре получен ряд зависимостей,
имеющих практическое значение. Для установления этих зависимо-
стей готовились различные по составу композиции. Определение
высоты вспенивания в цилиндре и высоты свободного вспенивания в
кубических формах велось параллельно для каждой композиции.
30
'Лабораторная установка непрерывного формования
пенопластовых плит
Получение образцов пенопласта из различных по составу компо-
зиций и отработка технологических параметров производства пено-
пластовых плит методом непрерывного формования нами осущест-
влялись на лабораторной установке с ножевым тянуще-режущим
устройством [95].
Принцип работы установки непрерывного формования заклю-
чается в следующем (рис. 3). В бункер 7 загружается порошко-
образная композиция. При помощи регулирующих винтов 8 уста-
навливается нужная высота слоя композиции. Из бункера 7 компози-
ция выносится движущейся лентой 9, сматываемой с валика 10.
Перед входом в формующий нагревательный канал ФНК слой компо-
зиции накрывается сверху бумажной лентой 5, сматываемой с вали-
ка 6. С помощью электронагревательных элементов 4 осуществля-
ется обогрев ФНК. Бумажные ленты обеспечивают транспортирова-
ние композиции и предотвращение прилипания расплавленной массы
к стенкам ФНК.
Рис. 3. Лабораторная установка непрерывного формования пенопластовых плнт
По длине ФНК условно разделен на четыре зоны: 1) подогрева и
перевода композиции в вязкотекучее состояние; 2) вспенивания и
формования; 3) -дальнейшего подогрева и начала отверждения;
4) отверждения. Температура в ФНК контролируется и автоматиче-
ски регулируется по зонам. При попадании сыпучей композиции в
ФНК при 90°С она плавится, при 100—110°С происходит разложе-
ние газообразователя и вспенивание расплава. Продвигаясь внутри
ФНК, пена отверждается при 140—160°С.
Отвержденный пенопласт 3 с помощью ножей 2, укрепленных на
бесконечных цепях Галля 1, вытягивается и одновременно режется
на плиты заданных размеров.
31
На лабораторной установке непрерывного формования, имеющей
ФНК длиной 2000 мм и шириной 300 мм, были получены пено-
пластовые плиты толщиной 20 и 50 мм, шириной 300 мм и длиной
750 мм. Изменение толщины плит достигалось заменой направляю-
щих планок соответствующей высоты, ширины бумаги, транспорти-
рующей композицию.
Длина пенопластовых плит ограничивалась расстоянием между
• тянуще-режущими ножами. Этот недостаток учтен, и на опытно-про- -
мышленной установке пенопластовые плиты вытягивают с помощью
резиновых валиков, что обеспечивает изготовление пенопластовых
плит практически бесконечной длины.
Из полученных на лабораторной установке [96] пенопластовых
плит вырезались образцы для физико-механических и физико-хими-
ческих испытаний.
На установке непрерывного формования важно правильно вы-
брать высоту слоя композиции, подлежащей вспениванию и продви-
жению внутри ФНК-
В отличие от периодического процесса, где отправной величиной
для получения пенопласта является масса навески, загружаемой
в форму, при непрерывном формовании за такой параметр мы приня-
ли высоту насыпного слоя композиции, поступающей в результате
движения нижней ленты бумаги в ФНК.
От правильно выбранной высоты насыпного слоя зависит как
качество получаемого пенопласта, так и бесперебойная работа
установки непрерывного формования.
Возможны три варианта питания ФНК порошкообразной компо-
зицией (рис. 4).
а.
б
Рис. 4. Вспенивание композиции внутри ФНК
1.	Высота насыпного слоя превышает требуемую (рис. 4а). В этом
случае вспененная высокоэластичная масса под действием внутрен-
него давления, возникающего в результате разложения газообразо-
вателя, вытекает через щели, имеющиеся между формующим борти-
ком и верхней плитой. Затвердевшая, вылившаяся из ФНК пена при-
липает к металлическим частям вне ФНК- Значительно возрастает
усилие, препятствующее движению пенопласта к выходу из ФНК, и
если вовремя не уменьшить высоту насыпного слоя композиции,
то движущаяся пенопластовая плита остановится. В таком случае
приходится снимать верхнюю плиту ФНК, извлекать вручную пено-
32
пласт и-очищать металлические части установки от налипшей пены.
При этом включают обогрев ФНК и охлаждают его до 30—40°С.
На все это уходит 2—3 ч.
2.	Высота насыпного слоя недостаточна (рис. 46). В этом случае
композиция в процессе вспенивания не поднимается на высоту
канала. Поверхность пенопластовой плиты шероховатая, имеют место
участки со впадинами до 1/2 наибольшей высоты вспенивания.
На поверхности пенопластовой плиты образуется плотная корочка
мелкопористого материала с объемной массой, превышающей иногда
в 2 раза объемную массу пенопласта, полученного при правильно
выбранной высоте насыпного слоя. Изготовленные в данном случае
пенопластовые плиты имеют неоднородную структуру и обладают
пониженными физико-механическими свойствами.
3.	Высота насыпного слоя выбрана правильно (рис. 4в). В этом
случае пена поднимается на полную высоту канала, прочно сцепляет-
ся с верхней лентой бумаги и образует полоску из уплотненной
массы между формующим бортиком и верхней плитой ФНК- Поверх-
ность полученной пенопластовой плиты гладкая. Пенопласт по тол-
щине имеет одинаковую объемную массу и равномерную структуру
по всему объему плиты.
Если при периодическом ^процессе производства пенопласта
возможно получить пенопласт из известных композиций с объемной
массой, близкой к заданной, пользуясь отношением массы к объему,
то при непрерывном формовании этот расчет неприемлем, так как
вспенивание композиции производится не в закрытой форме, а в
канале, имеющем открытую полость. В результате жидкая пена
получает возможность двигаться в направлении, противоположном
движению пенопластовой плиты, что приводит к частичной потере
газов, предназначенных для Вспенивания расплавленной композиции.
Так как высота насыпного слоя для процесса непрерывного
формования является основным параметром наравне с температур-
ным режимом и скоростью прохождения композицией ФНК, обеспе-
чивающим получение качественного пенопласта при бесперебойной
работе установки, было проведено исследование, по результатам ко-
торого определили зависимость между высотой насыпного слоя и вы-
сотой свободного вспенивания. Основывались на том, что при попа-
дании в ФНК композиция вспенивается без полного ограничения так
же, как и в форме для свободного вспенивания.
5. Зак. № 40
33
Глава 3
ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПЛАСТОВ ФС-7-2
И ПЕРЛИТОПЛАСТБЕТОНА
МЕТОДОМ НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯ
В состав композиций для получения пенопластов и перлитопласт-
бетона входят: связующее — новолачные фенолоформальдегидные
полимеры; газообразователь — порофор ЧХЗ-57; отвердитель — гек-
саметилентетрамин (уротропин); наполнитель — вспученный перли-
товый песок [97]. Для ускорения процесса отверждения вспененного
полимера было предложено введение в композицию активных до-
бавок.
Фенолоформальдегидные полимеры
В СССР выпускается 25 наименований новолачных фенолофор-
мальдегидных полимеров, которые отличаются друг от друга исход-
ным сырьем (фенольные, крезольные, фенолоксиленольные и т. д.),
температурой каплепадения (95—140°С), содержанием свободного
фенола (2—9%) и скоростью отверждения. Фенолоформальдегидные
полимеры способны совмещаться со многими полимерами, в том числе
с каучуковыми, а также с рядом мономеров, например с фуриловым
спиртом [61].
В качестве основного компонента в работе применяли новолачные
фенолоформальдегидные полимеры типа СФ-010 и СФ-121, изготов-
ленные на Кемеровском и Орехово-Зуевском заводах НПО «Карбо-
лит» (табл. 4).
4. Свойства фенолоформальдегидных полимеров
Показатель	ГОСТ 18694-80		Экспериментальные данные		
	СФ-010	СФ-121	СФ-010	СФ-121	СФ-104, ТУ-6-05, 231-175-77
Вязкость 50% раст- вора смолы в этило- вом спирте, МПа • с	115—170	80—160	140	145	53,8
Содержание сво- бодного фенола не более, %	8,5	7,5	8,0	6,8	
Температура капле- падения, °C	110—125	90—115	111 — 115	103—106	116
Время желатиниза- ции, с					51	49	24
Содержание воды не более, %	3,5			0,8				
Высота свободного расширения, мм	Не менее 40	60—120	63	100	90
34
Для. пластикации полимера СФ-010 применяют твердую фур-
фуролацетоновую смолу ФА-15—продукт конденсации фурфурола с
ацетоном в присутствии едкого натра. При нагревании в щелочной
среде первоначальные продукты конденсации образуют фурфурили-
денацетон и дифурфурилиденацетон [98].
Используя гидрооксид бария в качестве катализатора, получают
твердую смолу (табл. 5), являющуюся одним из компонентов при
производстве пенопластов ФС-7-2.
5. Свойства фурфуролацетоновой смолы ФА-15
Показатель	ТУ № П-105-66	Экспериментальные данные
Вязкость по Оствальду 50% раствора в аце- тоне-при 20°С, МПа- с	20—40	35
Температура каплепадения, °C	80—140	97
Влажность по Дину и Старку не более, %	10	8
Пластикацию проводят сплавлением СФ-010 и ФА-15, взятых в
соотношении 70:30 мае. ч. При этом получается масса светло-корич-
невого цвета, при охлаждении отвердевающая, но очень хрупкая
при ударе.
Отвердитель — гексаметилентетрамин (уротропин)
В качестве отвердителя новолачных фенолоформальдегидных
полимеров применяют уротропин (гексаметилентетрамин) —
ГОСТ 1381-73 (СН2)бН4—кристаллический порошок белого цвета,
легко растворимый в холодной воде, труднее —. в горячей, еще
труднее — в спирте. Он весьма гигроскопичен [99].
При 280°С уротропин обугливается, выше 230°С— возгоняется в
вакууме. Гексаметилентетрамин является однокислотным основа-
нием. С кислотами дает -малоустойчивые соединения, к щелочам
устойчив [100].
Для получения технических продуктов новолачный полимер с
помощью гексаметилентетрамина переводят в резит. Реакция между
новолаком и гексаметилентетрамином еще не вполне исследова-
на [101].
В одной из первых работ, посвященных этому вопросу, предпола-
галось, что реакция идет с образованием гексафенольных смол и
эм.инОсалигенина.
Эта реакция продолжается до тех пор, пока все метиленовые
группы не соединятся с бензольными ядрами и аммиак не выделится
в виде побочного продукта. Кёбнер считал, что при реакции между
фенолом и гексаметилентетрамином бензольные ядра связываются
метиленовыми группами.
5*
35
Однако Г. С. Петров установил, что при нагревании фенола
с гексаметилентетрамином до 140°С аммиак выделяется в количестве
не более 40—50%, остальная часть остается в смоле. На основании
результатов работ Петрова, Цинке, Циглера и других можно предпо-
лагать, что при реакции фенолов с гексаметилентетрамином обра-
зуются соединения с метиленаминными мостиками между бензоль-
ными ядрами. Диметиленаминные мостики — СН2—NH—СН2— отли-
чаются большой термической и химической стойкостью, что А. Г. Си-
рота объясняет прочными водородными связями между атомами
кислорода фенольных гидроксильных групп и атомами азота [8].
Г азообразовател и
Вспенивание расплавов полимерных композиций осуществляют
с помощью газообразователей (порофоров)— органических веществ,
способных при повышенных температурах разлагаться с выделением
газов.
Основными показателями, характеризующими газообразователи,
являются: температура разложения или температурный интервал,
в котором происходит разложение; газовое число — количество куби-
ческих сантиметров выделяющегося газа при разложении 1 г газооб-
разователя [64].
Исследовано [102] применение в качестве газообразователей
следующих порофоров: ЧХЗ-57, ЧХЗ-21, ЧХЗ-21Р, 4X3-23, порофор
№ 18 и гидразид С ДО..
Проведены исследования по выявлению температурных интерва-
лов разложения газообразователей в воздухе и в среде применяемых
полимеров. Определены газовые числа и температуры разложения
порофоров.
Исследования термодеструкции порофоров проведены с помощью
дериватографа фирмы «МОМ» (ВНР) системы Паулик-Паулик-
Эрдей марки Q—1500Д. Полученные термограммы показаны на
рис. 5. Кривые ДТА фиксируют температуры разложения порофора
ЧХЗ-57 в интервале 90—117°С; порофора ЧХЗ-21 при 147—203°С;
порофора ЧХЗ-21 Р при 133—168°С; порофора № 18 при 155—213°С;
порофора 4X3-23 при 128—160°С и гидразида СДО при 120—167°С.
Исследования методом газоволюметрии для этих порофоров дали
следующие температуры разложения порофоров: ЧХЗ-57—79,7—
99,7°С; ЧХЗ-21 —140—197°С; ЧХЗ-21Р—129—16Q°C; поро-
фор № 18—168—191°С; 4X3-23—130—143°С; гидразид СДО—
115—152°С.
Полученные показатели свойств исследованных порофоров не-
сколько отличаются от литературных данных- [64], что вполне
объяснимо и оправданно, так как в работе применяли порофоры,
36
150
Рис. 5. Кривые ДТА: а— порофоров (иавеска 20 мг); б— порофоров с полимером
СФ-121 при соотношении 1:50 (навеска 300 мг); в — порофоров с полимером СФ-010
при соотношении 1:50 (навеска 300 мг)
изготовленные в заводских условиях и синтезированные в лабора-
тории.
В присутствии 50 мае. ч. полимера СФ-121 на 1 мае. ч. порофора
на кривых ДТА фиксируется возрастание температуры разложения
у ЧХЗ-57. На термограмме появляется незначительный пик при
125°С и резкий интенсивный при 170°С. Заметно возрастание темпе-
ратуры разложения до 188°С у порофора ЧХЗ-21 Р. Температура
разложения ЧХЗ-57 в присутствии полимера СФ-010 практически
не отличается от его температуры разложения в чистом виде. Пик
термограммы в указанном случае отчетливо фиксируется при 115°С.
На температуру разложения порофора ЧХЗ-21 Р такое же влияние,
каки полимер СФ-121, оказывает полимер СФ-010. Пик термограммы
четко зафиксирован при 187°С. Происходит увеличение температуры
разложения порофора 4X3-23 в присутствии полимеров СФ-010 и
СФ-121 соответственно до 190 и 200°С.
• Присутствие полимеров СФ-010 и СФ-121 способствует снижению
температуры начала разложения порофоров: гидразида СДО соот-
ветственно до 163, 150°С; порофора № 18 до 155, 156°С; порофора
ЧХЗ-21 до 165, 169°С. Газовые числа (см3/г) у исследованных по-
рофоров имели следующие значения: ЧХЗ-57—136,4—137,8;
ЧХЗ-21—231,7—236,6; ЧХЗ-21Р—203,6—205,7; порофор № 18—
37
221,0—221,9; 4X3-23—137,3—137,6; гидразид СДО—118,0—120,0.
Из полученных данных следует, что порофоры ЧХЗ-57, ЧХЗ-18,
4X3-23, гидразид СДО представляют практический интерес как га-
зообразователи для композиций на основе новолачных фенолофор-
мальдегидных полимеров. Наибольшее количество экспериментов в
работе было осуществлено с использованием порофора ЧХЗ-57,
так как этот порофор наиболее распространен и доступен.
Наполнитель
В качестве наполнителя нами был использован вспученный
перлитовый песок [ЮЗ], представляющий собой поризованное крем-
неземистое кислое стекло, полученное путем термической обработки.
Температура вспучивания перлитов, зависящая от химического и
минералогического состава, находится в пределах 850—1250°С.
Характерная структура перлитового песка создается в процессе
вспучивания. При обжиге, вследствие перехода в парообразное
состояние имеющейся в исходном сырье связанной воды, частицы
перлита вспучиваются с образованием в них сферических и щелевид-
ных пор. Размер пор в основном 0,5—10 мкм, при этом пор радиусом
менее 1 мкм—не более 5—7% по объему. Объем замкнутых пор
составляет от 13 до 25% объема зерен. Общая же пористость перли-
тового песка, включая межзерновые пустоты, находится в пределах
90—98%.
Рядовой перлитовый песок делится на несколько фракций, отли-
чающихся размерами и формой пор. Наиболее крупными порами,
преимущественно сферической формы, обладают зерна перлита
фракции 0,6—0,1 мм. На поверхности зерен этой фракции много
открытых пор различного размера, достигающих иногда 1/3 зерна.
Она имеет наименьшую объемную насыпную массу. В табл. 6 приве-
дена характеристика различных фракций перлитового песка. Он
обладает способностью уплотняться при встряхивании. При макси-
мальном уплотнении уменьшение объема и соответственно увеличе-
ние объемной насыпной массы может достигнуть 25%.
Удельная поверхность перлитового песка возрастает с уменьше-
нием объемной насыпной массы. Так, при 180 кг/м3 она составляет
0,7 м2/г, а при 55 кг/м3 удельная поверхность вспученного перли-
тового песка равна 3,65 м2/г.
Зерновой состав перлитового песка действующим стандартом ре-
гламентирован лишь в общем виде без детальной его характеристики.
По ГОСТ 10832-82 перлитовый песок разделяется на мелкий с части-
цами размером до 1,2 мм и крупный — от 1,2 до 5 мм. Допускается
содержание зерен крупнее и мельче указанного размера в количестве
до 15%. Практически зерновой состав перлитового песка в зави-
38
6. Свойства перлитового песка
Фракция, мм	Средний размер зерна, мм	Объемная насыпная масса, кг/м3	Объемная масса, кг/м3	Пористость, %
				открытая и |закры-об межзерновая тая
5,0—3,0	3,610	87,0	479	80,2	16,2	96,4 3,0—2,0	2,650	120,0	529	78,1	17,7	95,8 1,6—1,2	1,820	120,7	617	74,5	21,3	95,8 1,2—0,85	1,120	75,2	360	83,9	13,0	96,9 0,85—0,80	0,667	76,2	397	83,6	13,2	96,8 0,60—0,315	0,518	64,8	454	81,2	16,0	97 3 0,315—0,2	0,275	75,0	520	78,5	18,4	96,9 0,20—0,15	0,176	76,8	5594	75,0	21,3	96,8 0,15—0,105	0,139	82,6	574	76,3	20,2	96,5 f	0,105—0,075	0,100	92,5	540	77,7	18,4	96,1 '	0,075—0,056	0,069	99,4	522	78,4	17,5	95,9 Менее 0,056	—	143,0	769	68,2	25,9	94,1				
симости от исходного сырья и особенностей производства изменяется
И широких пределах.
По способности поглощать влагу в парообразном состоянии
вспученный перлит относится к числу материалов, инертно сорби-
рующих влагу. Величина равновесной сорбционной влажности воз-
растает с уменьшением размера частиц перлита, но для рядового
перлита не выходит за пределы 1,5%. Капельно-жидкую воду перли-
товый песок поглощает в большом количестве. При среднем размере
зерен более 2 мм водопоглощение достигает 30% по объему (около
300% по массе) и для зерен размером 0,25—0,5 мм возрастает до
60% (800—900% по массе).
В работе применяли вспученный перлитовый песок Мытищинского
1 комбината «Стройперлит», полученный из перлита Арагацкого
месторождения. Химическими методами анализа был установлен
состав этого перлита (табл. 7).
7. Химический состав перлита, мае. %
Материал	SiO2	A12O3	FeO+ ~h Fe2O3	MgO	CaO	Na2O + + K2O	MnO	TiO2	Лету- чие
Порода	72,18 13,34	1,58	0,32	1,12	7,60	0,12	0,08	3,72 Вспученный перли- товый песок	73,62 13,33	1,04	0,72	1,45	7,68	0,10	0,10	3,96 Для приготовления композиций отбирали методом ситового рас-									
сева из рядового вспученного перлитового песка необходимые фрак-
ции. Объемная насыпная масса применяемого вспученного перли-
тового песка находилась в пределах 90—120 кг/м3. Для применяемо-
го песка частицы, имеющие размеры <Д мм, но >0,5 мм, составля-
39
ли в отдельных партиях до 40% по массе от общего количества
остальных фракций, а частицы ^0,25 мм—60—70%.
Активные добавки
Негашеная известь [104—106]. В качестве компонента экзотер-
мической добавки применяли известь, обожженную на Новочеркас-
ском заводе строительных материалов. В промежутке между испыта-
ниями известь хранили в эксикаторах над хлористым Кальцием.
Определение температуры и скорости гашения извести проводили
каждый раз перед введением в композицию (табл. 8).
8. Свойства образцов извести
Показатель	1	2	3	4	5	6	7
Температура гашения, °C	100	99	98	99	98	99	98
Скорость гаше- ния, мин	7,83	8,0	8,08	8,0	8,0	7,94	8,0
Содержание не- погасившихся зерен в тесте, мае. %	8,5	9,0	9,0	9,0	9,0	9,0	9,0
Примечание. ГОСТ 9179-70 характеризует данную известь
ческую, быстрогасящуюся и первосортную.
как высокоэкзотерми-
Выбор кристаллогидрата
для экзотермической реакции
При выборе кристаллогидрата для проведения экзотермической
реакции гашения извести учитывались следующие обстоятельства:
1)	кристаллизационная вода должна выделяться при температу-
ре 90—100°С, т. е. во время вспенивания композиции;
2)	продук'г должен содержать достаточное количество кристалли-
зационной воды, но в то же время надо, чтобы его введение незна-
чительно увеличивало объемную массу готового изделия;
3)	кристаллогидрат должен быть доступным, дешевым, недефи-
цитным.
Перечисленным требованиям в достаточной мере удовлетворяет
A/2(SO4)3 • 18Н2О.
Сульфат алюминия отдает кристаллизационную воду при 85,5°С.
Это недефицитное, легкодоступное и дешевое вещество, широко
применяемое на водоочистных сооружениях [107].
40
Технический сульфат алюминия — светло-серый порошок, он со-
держит значительное количество примесей (табл. 9).
9. Свойства очищенного сульфата алюминия
Показатель	ГОСТ 12966—75 (для сортов)	Эксперимен-
	высшего | первого | второго	тальные данные
Внешний вид	Неслеживающиеся грану-Гранулы,				Неслеживаю-
лы,	брикеты		брикеты	щиеся гранулы, брикеты
Содержание оксида алюми-				
ния, не менее, мае. % Содержание нерастворимого	16,30	15,0	14,0	15,20
в воде остатка не более, мае. % Содержание железа в пере-	0,30	0,5	0,7	0,50
счете на оксид железа не более, мае. %	0,02	0,04	0,7	0,05
Примененный в работе сульфат алюминия соответствует первому
сорту. При нагреве А/г(5О4)з • I8H2О,как технического, так и хими-
чески чистого,до 140°С потеря кристаллизационной воды составляет
соответственно 14 и 20 мае. %; при нагреве от НО до 250°С потеря
кристаллизационной воды — 45 и 48%. Следовательно, для использо-
вания в качестве вещества, отдающего воду, в экзотермической
добавке вполне пригоден и технический А/г(5О4)з • I8H2O.
Расчет количества экзотермической добавки
Известно, что при гашении 1 кг извести выделяется 1160,63 кДж
тепла [104] . Количество добавки, необходимое для нагрева компози-
ции от 100°С (момент начала вспенивания, разложения кристалло-
гидрата и гашения извести) до 160°С (температура интенсивного
отверждения пенопласта),'рассчитываем по формуле Gi = Qi/Q,
где Qi — количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг компози-
ции от 100 до 160°С, кДж; Q — количество тепла, выделяемое при
гашении 1 кг извести, кДж; Qt=cm(t2—t°), -где с — удельная
теплоемкость композиции, кДж/кг-град; Gi = [1,676Х 1,0(160—
—100) ] Я 160,63=0,087 кг СаО/кг композиции.
Для гашения расчетного количества извести СаО+НгО=
— Са (ОН)2 требуется воды G2 = 18X0,087:50 = 0,028 кг НгО/кг ком-
позиции.
Учитывая, что потеря кристаллизационной воды сульфатом алю-
миния при 100°С составляет 14%, количество кристаллогидрата для
гашения 1 кг извести находим из расчета
G3 = 0,028X 1,0:0,14 = 0,2 кг А/г(5О4)3 • 18НгО/кг композиции.
41
Для уточнения оптимального соотношения СаО и А/г^ОДзХ
XI8H2O в целях получения наибольшего экзотермического эффекта
были приготовлены смеси добавки с некоторыми отклонениями от
расчетных и определены температурные эффекты.
На рис. 6 показана зависимость температуры внутри смеси СаО
и А/г(5О4)з- I8H2O от их соотношения.
Рис. 6. Температура внутри смеси извести с суль-
фатом алюминия
Температура 115°С
достигается при нагреве
смеси, взятой в соотно-
шении СаО:А/2(5О4)зХ
XI8H2O, равном 1:2 (кри-
вая 4), при достижении
теплоносителем (водой)
(кривая 3) температуры
90°С. При соотношении
ингредиентов 1:1 темпера-
тура в смеси достигает
145°С (кривая 1), а при
соотношении 2:1 — 108°С
(кривая 2).
При оптимальном со-
отношении смесей потери
массы при их нагревании
должны быть незначитель-
ными. Уменьшение массы
при нагревании смеси про-
исходит благодаря испарению избыточного количества выделяю-
щейся кристаллизационной воды. Наибольший температурный эф-
фект возможен в смеси, не содержащей избытка кристаллизационной
воды, так как испарение воды понижает температуру смеси. Недоста-
ток кристаллизационной воды оказывает отрицательное влияние на
температуру реакции в связи с неполным гашением извести.
Основываясь на'результатах опытов rto определению наибольшего
температурного эффекта в смесях СаО с А/2 (§04)3 • 18Н2Оипотерь
кристаллизационной воды, в качестве оптимального приняли состав
[108] при соотношении компонентов добавки Г. 1.
Именно при этом соотношении удается при сравнительно неболь-
ших потерях кристаллизационной воды получить наибольший темпе-
ратурный эффект. Наибольшая потеря влаги наблюдается при соот-
ношении компонентов смеси СаО с А/г(5О4)з • I8H2O, равном 1:2.
Большие затраты тепла на испарение излишков кристаллизационной
воды приводят к снижению температуры внутри объема смеси.
При соотношении компонентов 2:1 потери влаги наименьшие й
составляют 4,5%. Однако температура реакции не достигает наиболь-
шей величины, характерной для реакции гашения извести кристалло-
42
гидратом. Это связано, по-видимому, с недостатком воды для гаше-
ния, а потеря влаги происходит с поверхностного слоя навески из
той части сульфата алюминия гидрата, которая не участвует в
реакции.
Оптимальная высота насыпного слоя композиции
При периодическом процессе производства пенопластовых плит
типа перлитопластбетон и ФС-7-2 весовую загрузку композиции в
формы определяют по данным высоты свободного вспенивания на-
вески'композиции (36 г).
При непрерывном процессе производства пенопластов из по-
рошкообразных композиций было предложено регулировать подачу
композиции в формующий нагревательный канал изменением высоты
слоя композиции [109]. Регулировку высоты слоя (насыпного)
композиции осуществляли, основываясь на данных высоты свобод-
ного вспенивания.
Для установления зависимости между высотами насыпного слоя
и свободного вспенивания были исследованы композиции, отличаю-
щиеся друг от друга содержанием и размером частиц наполнителя,
количеством и видом газообразователя и другими добавками. Экспе-
римент заключался в следующем. В бункер лабораторной установки
непрерывного формования загружали исследуемую композицию.
С помощью винтов регулировали высоту насыпного слоя. На выбран-
ной высоте насыпного слоя эксперимент длился от момента входа
композиции в ФНК до выхода из нее вспененной и отвержденной
массы. Не прерывая вспененной ленты, в случае установления не-
достаточной высоты насыпного слоя ее увеличивали до тех пор,
пока не получалась пенопластовая плита, имеющая правильную гео-
метрическую форму. При проведении этого эксперимента поддержи-
вался отработанный постоянный температурный режим. Параллель-
но с пропусканием композиции через ФНК определяли высоту сво-
' бодного вспенивания.
При установлении зависимости между высотой насыпного слоя
и высотой свободного вспенивания преследовалась единственная
цель — найти технологический параметр, обеспечивающий надежную
работу установки непрерывного формования пенопластовых плит
из любых композиций. Поэтому все основные физико-механические
показатели получаемых пенопластов сопоставлялись с показателями
высоты свободного вспенивания, а по-ним определялась высота на-
сыпного слоя (рис. 7).
Эта зависимость записывается в виде уравнения [110]
h = KM6exp (3,261—0,0244Н),	(1)
где h — искомая высота насыпного слоя, мм; 61— наименьшая тол-
щина получаемого пенопласта, 20 мм; — заданная толщина пено-
43
Рис. 7. Зависимость высоты насыпного слоя компози- <
ции, поступающей в ФНК, от высоты свободного вспе-
нивания для пенопластовой плиты толщиной в мм:
1 — 20; 2 — 50
пластовой плиты, мм;
Н— высота свобод-
ного вспенивания
контрольной навески
(36 г), мм; К— коэф-
фициент, учитываю-
щий свойства поли-
мера.
Из уравнения (1),
зная высоту свобод-
ного вспенивания,
можно найти необхо-
димую высоту насып-
ного слоя компози-
ции для получения
пенопластовых плит
из новолачных фено-
лоформальдегидных
полимеров методом
непрерывного фор-
мования.
Влияние вспученного
перлитового песка
на вспениваемость
композиций
Для изучения
влияния количества
наполнителя на вы-
соту свободного вспенивания применяли вспученный перлитовый пе-
сок фракций ^1, но >0,5 мм и ^0,25 мм. Исследуемые фракции пер-
лита добавляли в композиции в количестве от 5 до 50 мае. ч. на
100 мае. ч. новолачного фенолоформальдегидного полимера СФ-010.
Композиции готовили, используя лабораторные бегуны. Полимер
измельчали, после чего к,нему добавляли уротропин и порофор
ЧХЗ-57. Уротропин предварительно сушили в течение трех часов
при 60°С, измельчали и просеивали через сито 121 отв/см2.
Полимер, уротропин и порофор смешивали в бегунах с подняты-
ми катками в течение часа. К полученной таким образом композиции
добавляли небольшими порциями в требуемом количестве вспучен-
ный перлитовый песок выбранной фракции. Высота свободного
вспенивания (рис. 8) уменьшается при увеличении содержания
вспученного перлитового песка в композиции. Характер обеих кривых
одинаков, и его можно описать уравнением
Н = НО—0,45Q^-0,00853Q2—2,062Qd—l,44d,	(2)
44
Рис. 8. Зависимость высоты сво-
бодного вспенивания композиций
(навеска 36 г) от содержания в
них вспученного перлитового
песка
где Н — высота свободного вспенивания композиции с перлитом, мм;
Н — высота свободного вспенивания композиции без перлита, мм;
d — размер частиц перлитового песка, мм; Q — количество перли-
тового песка, мае. ч.
Снижение величины свободного вспенивания для композиций при
использовании вспученного перлитового песка с размером частиц
^1, но >5 мм (кривая 2) идет несколько быстрее с увеличением
содержания перлитового песка, и наименьшая величина высоты
свободного вспенивания имеет место при наполнении композиции
вспученным перлитовым песком в количестве 30 мае. ч. на 100 мае. ч.
фенолоформальдегидного полимера. При введении в композицию
вспученного перлитового песка этой фракции свыше 30 мае. ч. вспе-
нивания не происходит, а образуется спекшаяся пористая масса.
Для композиций, наполненных вспученным перлитовым песком фрак-
ции ^0,25 мм, высота свободного вспенивания уменьшается не
так резко, как в первом случае; лишь наполнение композиции
вспученным перлитовым песком свыше 50 мае. ч. ведет к получению
невспениваемого материала (кривая 1).
Происходящее уменьшение вспениваемости вполне объяснимо. В
композицию вводится значительное количество материала, имеющего
открытую пористость для частиц ^1, но >0,5 мм порядка 83%,
а для частиц ^0,25 мм в пределах 75—77% [103]. Вспученный»
перлитовый песок пропитывается расплавленным полимером, увели-
чивается его объемная насыпная масса, часть полимера не исполь-
зуется при вспенивании, возрастают потери газов при разложении
газообразователя. Поэтому вспенивание композиций, наполненных
вспученным перлитовым песком фракции ^1, но >0,5 мм, снижает-
ся заметнее в сравнении с наполнением фракцией ^0,25 мм благода-
ря разнице в характере пористости у исследованных фракций вспу-
ченного перлитового песка.
45
Разработка составов композиций
При производстве строительных пенопластов на основе новолач-
ных фенолоформальдегидных полимеров необходимо иметь компо-
зиции, из которых представлялось бы возможным получать пено-
пласт, сочетающий в себе следующие свойства: объемную массу в
пределах 70—100 кг/м3; пределы прочности при сжатии 0,4—0,7 МПа
и при изгибе 0,2—0,4 МПа. Такие пенопласты технологичны в строи-
тельстве,легко обрабатываются инструментами, при транспортировке
не ломаются и не крошатся.
Необходимо разработать экономичные композиции, содержащие
как можно больше недефицитных, дешевых наполнителей и добавок,
способствующих ускорению процессов вспенивания и отверждения
пены. При этом особое внимание необходимо обращать на то, чтобы
вводимые наполнители и добавки, неся положительный эффект в
улучшение основных показателей, не вызывали появления таких
отрицательных явлений, как увеличение токсичности, коррозионной
активности и др. В связи с тем, что производство пенопластов даже
из известных композиций в новых условиях (методом непрерывного
формования) явно отличается по технологическому оформлению и
условиям ведения процессов, перед нами встала задача исследовать
имеющиеся и разработать новые составы композиций, наиболее
оптимальные в условиях производства пенопластов методом непре-
рывного формования.
Для исследований брали новолачные фенолоформальдегидные
полимеры: СФ-010, СФ-121, сплав СФ-010 с ФА-15 (70:30), смесь
СФ-010 с ФА-15 (70:30), пульвербакелит ПК-104 и СФ-104.
Были проверены композиции, приготовленные в условиях Мыти-
щинского комбината «Стройперлит», Херсонского судостроительного
и Бокситогорского биохимического заводов (табл. 10).
При отработке технологических параметров процесса непрерыв-
ного формования пенопластовых плит использовали композиции,
10. Свойства пенопластов в зависимости от способа получения
и используемых полимеров
Показатель	Непрерывное формование			Периодиче- ский способ
	Пульвер- бакелит	СФ-104	СФ-12Г	СФ-121
Объемная масса, кг/м3		100—70		100—70	100—70	100—70
Предел прочности МПа	при	сжатии,	0,37—0,2	0,5—0,2	0,16—0,05	0,25—0,15
Предел Прочности МПа	при	изгибе'	0,71—0,38	0,52—0,27	0,3—0,15	0,4—0,2
46
приготовленные в лаборатории по составам указанных предприятий,
а также композиции составов, позволяющих установить закономер-
ности изменения свойств пенопластов при производстве их разрабо-
танным методом. Пенопласты, полученные методом непрерывного
формования из композиций, применяемых в производстве пено-
пластов периодическим способом, как следует из данных табл. 10,
имеют пониженные на 10—20% физико-механические свойства,
а водопоглощение и коэффициент теплопроводности их практически
не изменяются. Снижение прочностных показателей у пенопластов,
полученных методом непрерывного формования, можно объяснить
значительными потерями газов при разложении порофора ЧХЗ-57,
под действием которых происходит вспенивание композиций, находя-
щихся в вязкотекучем состоянии (газы выходят через ФНК) . При
периодическом процессе производства потери газов меньше, так как
пенопластовые плиты получают в закрытых формах.
Из технологии производства пенопластовых плит типа ФФ,
ФС-7-2 и перлитопластбетона известно, что разложение порофора
ЧХЗ-57 идет при нагреве композиции до 100°С. Температура капле-
падения полимера СФ-100 находится в пределах 95—105°С. При этой
температуре полимер вспенивается, а интенсивное отверждение его
уротропином происходит при 140—160°С. Продвигаясь по ФНК,
вспененная жидкоэластичная масса, попадая в зону температур
свыше 100°С, вспенивается дополнительно. Вязкость полимера с
ростом температуры уменьшается, в то время как газовое давление
в ячейках пены возрастает, вследствие чего уменьшаются толщина
стенок ячеек и их прочность. В результате суммарного действия
происходящих физических процессов стенки ячеек разрываются,
что ведет к образованию крупных пор и раковин. Структура пены
при непрерывном формовании изменяется из-за отсутствия ограни-
чения для выхода газов в зоне вспенивания.
Введение вспученного перлитового песка способствует увеличе-
нию пластической вязкости расплава композиций, но это не снижает
потерь газа в процессе вспенивания. Наоборот, в результате пропит-
ки перлита жидким полимером его количество, образующее «скелет»
пенопласта, уменьшается и потери газа возрастают. При этом напол-
нение вспученным перлитовым песком крупных фракций способ-
ствует увеличению потерь газов и пенопласт имеет неоднородную
крупнопористую структуру. Учитывая происходящие изменения в
структуре пенопласта, делаем вывод, что при получении его методом
непрерывного формования необходимо применять фенолоформаль-
дегидные полимеры, имеющие температуру каплепадения выше тем-
пературы разложения порофора ЧХЗ-57.
Был исследован новолачный фенолоформальдегидный полимер с
температурой каплепадения 105—125°С. Выбор этого полимера
обоснован еще и тем, что на его основе промышленностью выпускает -
47
ся пульвербакелит — материал, представляющий собой однородную,
мелкодисперсную смесь полимера и уротропина. Достаточно
в пульвербакелит ввести порофор ЧХЗ-57, чтобы иметь композицию
для получения пенопласта [110]. Достоинством пульвербакелита
является и то, что он поставляется в паровлагонепроницаемой
упаковке. При приготовлении композиции нет необходимости
сушить, дробить, рассеивать уротропин и измельчать фенолофор-
мальдегидный полимер.
Таким образом, использование пульвербакелита для производ-
ства пенопластов способствует сокращению парка оборудования для
приготовления композиций и уменьшению при этом затрат и времени.
Как показали исследования, механическая прочность у пенопластов,
полученных методом непрерывного формования из композиций на
' основе пульвербакелита, выше, чем у пенопластов, полученных из
традиционных промышленных композиций. По физико-механическим
свойствам пенопласт на основе пульвербакелита, полученный ме-
тодом непрерывного формования, даже превосходит пенопласты
аналогичного типа, полученные периодическим способом (см.
табл. 10). Разработана композиция на основе полимера, синте-
зированного из фенола, формалина и кубовых остатков фенолаце-
тонового производства [111]. Присутствие в полимере других высоко-
молекулярных соединений и олигомеров способствует ускорению
отверждения в присутствии уротропина.
- Исследование вспенивания композиций
разными газообразователями
В зависимости от газового числа и температурного интервала
разложения порофора в присутствии фенолоформальдегидного
полимера меняются в широких пределах свойства получаемых
пенопластов. Существенное влияние на вспенивание полимерной
композиции оказывают степень измельчения фенолоформальде-
гидного полимера и гексаметилентетрамина, а также его влажность,
дисперсность и количество вводимого в качестве наполнителя вспу-
ченного перлйТового песка, присутствие добавок, активаторов.
Вспенивание композиции (полимер — 100 мае. ч., ГМТА-10 мае. ч.
и порофор — 2 мае. ч.) осуществляли_как по общепринятой методике
в кубических формах, так и в приборе, состоящем из поршня и
цилиндра [94]. В кубических формах с ребром 100 мм вспенивали
навеску композиции 36 г, а в цилиндре с диаметром. 38 мм — на-
веску 10 г. Температуру вспенивания увеличивали для последующих
образцов на 10°С, нагрев вели в интервале 100—200°С. Получены
зависимости высоты вспенивания композиций от времени при 100,
ПО, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 и 200°С порофорами
ЧХЗ-57, ЧХЗ-18, ЧХЗ-21, ЧХЗ-21Р, 4X3-23 и гидразидом СДО.
48
На-рис. 9—11 приведены кривые, отражающие вспенивание ком-
позиций на основе полимеров СФ-010 и СФ-121 указанными порофо-
рами при заданных температурах. При 180°С была получена наиболь-
-16	24	32	40	48
Рис. 9. Кинетика вспенивания композиции: а — СФ-121 порофором ЧХЗ-18; б —
СФ-121 порофором 4X3-23; в — СФ-121 порофором ЧХЗ-21; г — СФ-010 порофором
4X3-23; д— СФ-010 порофором ЧХЗ-57
9
56 Г, МИН
49
шая высота вспенивания почти для
на основе полимера СФ-121.
всех исследованных композиции
Рис. 10. Кинетика вспенивания композиции на основе: а — СФ-121 порофором
ЧХЗ-21Р; б — СФ-121 порофором гидразидом СДО; в — СФ-121 порофором ЧХЗ-57;
г — СФ-010 порофором гидразидом СДО; д—СФ-010 порофором ЧХЗ-18
50
Вспенивание композиций в цилиндре можно представить для
исследованных порофоров следующим образом: гидразид СДО,
ЧХЗ-57, ЧХЗ-18, 4X3-23, ЧХЗ-21, ЧХЗ-21Р. Наибольшее вспенивание
для порофора ЧХЗ,-18 имеет место при 170°С, а для порофора
4X3-23— при 200°С. Наилучшими вспенивателями композиций на
основе полимера СФ-121 можно назвать следующие порофоры:
гидразид СДО, 4X3-23, ЧХЗ-18, ЧХЗ-57.
На рис. 11 показала зависимость между значениями высоты
свободного вспенивания композиций на основе полимеров СФ-121
и СФ-010 в кубических формах и высоты вспенивания в цилиндре
при этих температурах.
Рис. 11. Кинетика вспенивания композиции на основе СФ-121 (а) иСФ-010 (б) разны-
ми порофорами: к — в кубе; ц — в цилиндре
Как показало сопоставление результатов вспенивания компо-
зиций на основе полимеров СФ-121 и СФ-010, на изученных порофо-
рах сильнее вспениваются композиции на основе полимера СФ-121,
что можно объяснить присутствием смолы ФА-15 в полимере СФ-121.
Разложение большинства исследованных порофоров в присутствии
СФ-121 происходит при более высоких температурах, благодаря
чему вспенивается не жидкоэластичный, не отвержденный полимер
при температуре 90—120°С (в случае вспенивания полимера СФ-010
порофором ЧХЗ-57), а вязкотекучий со степенью отверждения по-
рядка 50—60% полимер СФ-121 (при температуре свыше 120—
140°С). При вспенивании СФ-010 происходит больше разрывов
стенок ячеек, вследствие чего полученный пенопласт имеет более
крупнопористую структуру, чем пенопласт на основе полимера
СФ-121. Введенная в полимер смола ФА-15 пластифицирует послед-
51
ний. Поэтому при вспенивании высокотемпературными порофорами
пенопласт на основе полимера СФ-121 в сравнении с пенопластом
на основе полимера СФ-010 имеет меньшую толщину стенок, разде-
ляющих ячейки, и объемную массу.
Таким образом, из исследованных порофоров наибольший практи-
ческий интерес для вспенивания композиций на основе полимера
СФ-121 представляют порофоры: гидразид СДО, 4X3-23, ЧХЗ-18 и
ЧХЗ-57. Но порофор ЧХЗ-57 токсичен, поэтому преимущество первых
трех порофоров очевидно.
Влияние измельчения компонентов
на вспениваемость наполненных композиций
В качестве наполнителя использовали рядовой (не рассеянный
по фракциям) вспученный перлитовый песок с объемной насыпной
массой порядка 100 кг/м3. Состав композиций: полимер —100 мае. ч.,
порофор ЧХЗ-57—2 мае. ч., вспученный перлитовый песок —
0—30 мае. ч.
На рис. 12 показана кинетика вспенивания композиций, содер-
жащих различное количество рядового вспученного перлитового
песка.
При введении в композицию
3 мае. ч. вспученного перлито-
вого песка характер вспенива-
ния в цилиндре меняется незна-
чительно в сравнении со вспе-
ниванием композиций без пер-
лита. Добавка 7—15 мае. ч. ря-
дового вспученного перлитового
песка приводит к уменьшению
вспениваемости композиций, а
25—30 мае. ч. наполнителя сни-
жает ее в 3—4 раза.
Степень измельчения поли-
мера в значительной мере ска-
зывается на характере вспени-
вания композиций. В работах
[13, 41] особо подчеркивается
это для производства перлито-
пластбетонных плит периодиче-
ским способом из композиций
на основе полимера СФ-010. При этом указывается, что благодаря
измельчению частиц компонентов до удельной поверхности 5000 см2/г
удается ввести в композицию 30—60 мае. ч. вспученного перлитового
песка из расчета 100 мае. ч. новолачного полимера СФ-010.
Рис. 12. Кинетика вспенивания композиций
на основе СФ-121, содержащих вспученный
перлитовый песок, мае. ч.: 1 — без напол-
нителя; 2 — 3; 3 — 7; 4 — 15, 5 — 25
52
В этой связи исследование вспениваемости композиций в зави-
симости от фракций применяемого полимера СФ-121 представляет
практический интерес.
Для этой цели композиции готовят путем рассева компонентов
и последующего их смешивания при соотношении компонентов
(мае. ч.): СФ-121 (100) :1'МТА( 10)'.ЧХЗ-57(2). Рассев и смешение
компонентов ведут на ситах, имеющих 121, 484 и 1600 отв/см2.
Как следует из рис. 13, с увеличением измельчения компонентов
увеличивается и высота вспенивания композиции в цилиндре почти
в 3 раза без изменения ее состава. Полученную зависимость в
первую' очередь можно объяснить равномерным распределением
компонентов в объеме композиции, отсутствием скоплений порофора
и агрегирования полимера, что при смешении в обычных смесителях
(шаровых мельницах, бегунах и др.) достигнуть трудно. Приготовле-
ние композиций путем многократного просеивания компонентов через
сита и получение при этом частиц с одинаковыми размерами спо-
собствуют устранению указанных недостатков.
В разрезе образцы пенопласта имели йсключительно равномерную
однородную мелкозернистую структуру, тогда как образцы, получен-
ные из того же полимера СФ-121 и композиции на его основе в том же
соотношении компонентов,
но путем приготовления
композиции обычным спо-
собом, обладали неодно-
родной структурой пено-
пласта. Хорошее вспени-
вание композиций при
мелкой дисперсности ком-
понентов можно объяс-
нить одновременным, бы-
стрым расплавлением по-
лимера, при этом полнее
используются газы от раз-
ложения порофоров. Для
крупных фракций рас-
плавление частиц полиме-
ра занимает более дли-
тельное время, и при этом
имеют место большие по-
тери газов. По этой же
причине и образуется не-
равномерная структура
пенопласта. Даже незна-
чительное измельчение по-
лимера (рассев через сито
Рис. 13. Кинетика вспенивания фракци-
онированных композиций: 1 — без рас-
сева по фракциям; 2, 3, 4 — с рассевом
через сито соответственно 121, 484,
160 отв/см2
53
121 отв/см2) способствует увеличению высоты вспенивания в 2,5 раза
по сравнению с полимером, имеющим размер частиц 1—2 мм.
Дальнейшее измельчение полимера до частиц, проходящих через
сито 484 отв/см2 и мельче, незначительно увеличивает высоту вспе-
нивания композиции.
Следовательно, вспениваемость композиций увеличивается при
измельчении частиц компонентов и приготовлении композиции уже
при пятикратном просеивании ее через сито, имеющее 121 отв/см2.
Степень отверждения пенопластов
Температурный режим процесса и время термообработки (ско-
рость прохождения ФНК) при производстве пенопластов методом
непрерывного формования регулируются в зависимости от степени
отверждения получаемых пенопластов. Отработка температурного
режима для процесса непрерывного формования велась по данным
•исследований степени отверждения новолачного полимера СФ-010
уротропином (соотношение 100:10) при температуре 160°С в за-
висимости от продолжительности термообработки. Отверждение
полимера уротропином при данной температуре практически закан-
чивается за 30 мин. Отверждение вспененных полимеров было
исследовано также при помощи дериватографии и инфракрасной
спектроскопии.
В первых работах, посвященных температурным воздействиям на
полимеры с использованием приборов, регистрирующих происходя-
щие в нем тепловые процессы, изучались реакции между фенолом и
формальдегидом методом ДТА. Процесс отверждения фенолофор-
мальдегидных полимеров при нагревании исследовался методом ДТА
при помощи пирометра конструкции академика Н. С. Курнакова.
Методом ДТА было исследовано влияние влаги и пластификаторов
на температуру размягчения новолачных фенолоформальдегидных
полимеров, являющуюся одной из самых важных физико-химических
и технологических характеристик аморфных стеклообразных веществ
[112]. Было установлено, что температура начала отверждения но-
волачных полимеров, отличающихся молекулярными массами,
практически одинакова и равна 120—130°С, однако конец отвержде-
ния передвигается в сторону более высоких температур с возраста-
нием молекулярной массы полимера. Полимеры с молекулярными
массами от 400 до 700 показали окончание процесса отверждения
(пик на термограмме) при 135—140°С, а с молекулярными массами
от 700 до 1600 имели конечную температуру отверждения в пределах
155—160°С. Было замечено, что термограммы для нефракциониро-
ванных по молекулярным массам полимеров близки по характеру
термограммам для полимерных фракций с низкими молекулярными
массами. По результатам указанных исследований был сделан вывод,
54
что в кинетике отверждения новолачных полимеров существенную
роль играют диффузионные процессы, определяющие скорость от-
верждения полимера макровязкостью системы. Наличие в полимере
низкомолекулярных более подвижных фракций способствует воз-
растанию скорости химической реакции отверждения.
Применение дериватографии и термографии [113] позволило сде-
лать выводы о закономерности отверждения пенопластов типа ФЛ
и определить температурные интервалы трех типов физико-хими-
ческих превращений: плавления, отверждения и термодеструкции,
происходящих в фенольном пенопласте типа ФЛ при нагревании.
В связи с полученными данными был сделан вывод о том, что при
помощи метода ДТА можно производить качественную оценку степе-
ни отверждения образцов исследованного пенопласта.
Метод дериватографического анализа является одним из наибо-
лее распространенных и надежных для изучения явлений, проте-
кающих в полимерах при термообработке. Для анализа результатов
исследований и расчета кинетических параметров процессов, про-
текающих на разных стадиях термообработки, советскими и зарубеж-
ными учеными [114, 115] в настоящее время разработано большое
количество методик.
Применение дериватографического метода анализа в настоящей
работе позволило изучить процессы, происходящие при вспенивании
полимерных композиций различными порофорами, изучить влияние
вспученного перлитового песка на процесс отверждения феноло-
формальдегидного полимера гексаметилентетрамином; изучить
влияние*экзотермической добавки, состоящей из СаО и AMSCXhX
X I8H2O, на процесс отверждения полимера; выяснить, происходят
ли какие-либо процессы, сопровождающиеся тепловыми эффектами,
если полимер с гексаметилентетрамином был подвергнут термообра-
ботке разной продолжительности; изучить влияние фенолоформаль-
дегидных полимеров на температуру разложения примененных га-
зообразователей.
Благодаря дериватографическим исследованиям были найдены
оптимальные соотношения компонентов в композиции, откорректиро-
ваны технологические параметры, выработано более четкое представ-
ление о процессах, происходящих при получении пенопластов.
Были получены дериватограммы для образцов, взятых из пено-
пластовой плиты, отформованной на лабораторной установке непре-
рывного формования. Подвергались испытаниям и образцы, получен-
ные из композиций с экзотермической добавкой и без нее при выдерж-
ке в сушильном шкафу, нагретом до 140°С в течение 10, 20, 30 мин.
Из пенопластовой плиты также брались образцы из участков, нахо-
дящихся в ФНК соответственно 10, 20 и 30 мин.
На ДТА экзотермические эффекты доотверждения, как и в работе
[113], фиксируются в виде пологих, но хорошо заметных пиков при
55
120—160°С и- 170—200°С (рис. 14). При этом более высокие темпе-
ратуры реакции поликонденсации (доотверждения) характерны для
менее отвержденных образцов пенопласта.
Рис. 14. Кривые ДТА образцов пенопласта, получен-
ных при разном времени термообработки композиций:
1, 2, 3 —СФ-121: ГМТА:ЧХЗ-57:ВПП= 100:10:2:7;,
4,5,6— СФ-121 :FMTAi4X3-57:CaO:A/2(SO,) 3Х
X 18Н2О= 100:10:2:7:7; 7,8,9— СФ-121: ГМТА:ЧХЗ-
57=100:10:"2; 1,2,3—образцы получены при непре-
рывном формовании в течение 30, 20, 10 мин соот-
ветственно; 4,5,6 — термообработка произведена в
сушильном шкафу при 140°С в течение 10, 20, 30 мин
соответственно; 7, 8, 9 — термообработка произведе-
на в сушильном шкафу при 140°С. Цифры на рисун-
ке—°C
При температуре 290—310°С на'ДТА-
кривых выражены четкие и интенсивные
экзотермические пики, фиксирующие нача-
ло процесса разложения полимера в ре-
зультате термоокислительной деструкции.
Методом дериватографии исследовали
влияние вспученного перлитового песка
фракций, проходящих через сито: 121,
484, 1600 и 4900 отв/см . Наполнитель
брали в количестве 10, 20 и 30 мае. ч.
на 100 мае. ч. полимера марки СФ-121. Полимер отверждали гек-
саметилентетрамином, взятым в количестве 10 мае. ч. на 100 мае. ч.
СФ-121 (рис. 15).
По современным представлениям, взаимодействие полимера и
наполнителя должно отражаться на температурах фазовых превра-
щений, а также окислительной и термической деструкции [115].
Снижение температуры деструкции композиций указывает на то,
что в них использованы инертные наполнители, которые практически
разрыхляют структуру исходного полимера, что приводит к большой
подвижности макромолекул системы, а также смещению температур
фазовых превращений и термической деструкции в сторону пони-
жения.
Введение в полимер активных наполнителей вызывает образова-
ние новых связей, благодаря которым температуры фазовых превра-
щений и деструкции сдвигаются в сторону повышения.
Наполнение полимерных композиций разным количеством вспу-
ченного перлитового песка разных фракций показало, что на ДТА-
кривых не замечено существенных отличий. Пики термограмм для
исследованных составов композиций имеют близкие значения поряд-
56
Рис. 15. Кривые ДТА отверждения смеси СФ-121:
:ГМТА=100:10 вспученным перлитовым песком
разных фракций и количества': 1, 2, 3 — рассев через
сито 4900 отв/см2 10, 20, 30 мае. ч. песка соответ-
ственно; 4, 5, 6 — рассев через сито 1600 отв/см2
10, 20, 30 мае. ч. песка; 7, 8, 9 — рассев через
сито 484 отв/см2 10, 20, 30 )иас. ч. песка. Цифры иа
рисунке —°C
ка 150°С; пики термодеструкции харак-
теризуются температурой 330—350°С.
В связи с этим можно сделать вывод,
что примененный в работе вспученный
перлитовый песок является малоактивным
наполнителем по отношению к новолач-
ному фенолоформальдегидному полимеру
СФ-121, не вызывающим изменения темпе-
ратуры деструкции. Учитывая работу [112]
и полученные нами данные ДТА, можно
заключить, что для исследований применял-
ся фенолоформальдегидный полимер с мо-
лекулярной массой 700—1600, так как
большинство пиков термограмм отвер-
ждения полимеров гексаметилентетрамином наблюдалось при темпе-
ратуре 150°С и выше.
Наличие пиков экзотермических эффектов на термограммах для
образцов пенопластов при 195—205°С свидетельствует о неполном
отверждении полимера. Сопоставление данных ДТА и экстрагирова-
ния дало возможность установить, что указанные пики на термо-
грамме для исследованных пенопластов соответствуют степени
отверждения порядка 55%, пики при 140—160°С—88-90%.
Данные ДТА и экстрагирования сопоставляли с ИК-спектроско-
пическими исследованиями о влиянии вспученного перлитового песка
на процесс отверждения новолачного фенолоформальдегидного поли-
мера гексаметилентетрамином.
На рис. 16 представлены ИК-спектры исходных полимеров СФ-010
и СФ-121, пульвербакелита, полимеров с гексаметилентетрамином
и ИК-спектры, соответствующие разной степени отверждения пе-
нопласта на основе полимера СФ-121 (по данным 2-метрового ФНК
лабораторной установки) и отвержденного пенопласта, полученного
на лабораторной установке из полимера СФ-010, содержащего вспу-
ченный перлитовый песок фракций ^0,0315 мм и ^0,25 мм, взятых
в количестве 10—40 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера СФ-010.
Из данных ИКС следует, что вспученный перлитовый песок оказы-
вает влияние на отверждение полимера СФ-010. Наиболее заметные
изменения наблюдаются в спектре при введении вспученного перлито-
57
Рис. 16. Инфракрасные спектры фенолофор-
мальдегидного полимера в области 700—
1800 см-1: / — СФ-010:ФА-15= 70:30; 2 —
отвержденный СФ-010	(СФ-010:ГМТА=
= 100:10); 3—СФ-010; 4, 5, 6, 7 —СФ-010,
отвержденный ГМТА и содержащий 10, 20,
30, 40 мае. ч. вспученного перлитового песка
фракции <0,0315 мм; 8, 9, 10 — содержащий
30, 20, 10 мае. ч. вспученного перлитового
песка фракции <0,25 мм
вого песка фракции <3),0315 мм в ко-
личестве 10 мае. ч. на 100 мае. ч.
полимера.
В табл. 11 приведены характери-
стические частоты [116—117] и соот-
ветствующие им интенсивности про-
пускания для образцов пенопласта,
содержащих различное количество
вспученного перлитового песка на
100 мае. ч.’полимера СФ-121, 10 мае. ч.
гексаметилентетрамина и 2 мае. ч.
порофора ЧХЗ-57.
При увеличении количественного содержания вспученного перли-
тового песка фракции ^0,0315 мм наблюдается снижение интенсив-
ности поглощения всех исследованных характеристических частот,
и лишь при введении 40 мае. ч. вспученного перлитового песка
интенсивность вновь возрастает и приближается к интенсивности,
11. Данные И К-спектроскопии композиций и отвержденных пенопластов
Вспученный перлитовый песок		Характеристическая частота v, см 1							Вид образца
		1598- 1625	1507	1220	1170	1103	823	758	
Фракция, мм	Количе- ство, мае. ч.	Интенсивность пропускания, отн. ед.							
—	—	52	105	73	62	42	45	62	Полимер	не отвер- жден —	—	10	—	12	15	5	6	15	Полимер	отвержден <0,0315	40	10	—	15	20	24	6	20	Пенопласт по 30	19	—	24	30	30	8	30 длине ФНК 20	И	—	20	17	12	5	17 10	10	—	8	12	8	4	12 <0,25	30	31	—	42	48	53	23	48 20	15	—	15	23	26	7	23 10	8	—	12	17	14	4	17									
58'
соответствующей отвержденному новолачному фенолоформальде-
гидному полимеру без наполнителя.
Для композиций, содержащих более крупную фракцию вспучен-
ного перлитового песка <Д25 мм, также прослеживается подобная
закономерность, но выражена она слабее, чем для композиций со
вспученным перлитовым песком фракции ^0,0315 мм.
Представленные на рис. 17 ИК-спектры композиции (кривая 2)
образцов пенопласта (кривые 3—10), взятых из разных участков
ФНК, свидетельствуют о происходящих химических превращениях в
процессе продвижения композиции внутри нагревательного канала
лабораторной установки.
Рис. 17. Инфракрасные спектры фенолофор-
мальдеги^ного полимера в области 700—
1800 см“ : 1 — неотвержденный пульверба-
келит ПК-104; 2 — неотвержденная компо-
зиция на основе СФ-121. Образец пенопласта
толщиной 50 мм внутри ФНК лабораторной
установки на разном расстоянии от входа
мм: 3 — 800; 4— 1000; 5— 1200; 6— 1400;
7 — 1600; 8 — 1700; 9— 1900; 10 — образец,
вышедший из ФНК лабораторной установки
Изучение процесса отверждения
новолачных фенолоформальдегид-
ных полимеров гексаметилентетрами-
ном химическими методами затрудне-
но вследствие нерастворимости полу-
ченных продуктов. Применение ИКС
дает возможность проследить за про-
теканием этой реакции. Отверждение
новолаков [118] обычно изучают по
полосе 1000 см~‘ в спектре гексаме-
тилентетрамина, интенсивность кото-
рой отражает степень разложения гексаметилентетрамина и, сле-
довательно, глубину отверждения.
С отверждением полимера полоса 1000 см 1 уменьшается, увели-
чивается полоса 1060 см с увеличением степени отверждения
полимера интенсивность этой полосы падает, а у отвержденных
полимеров полоса 1060 см-1 исчезает [111].
Изменение числа и положения полос в области 700—900 смГ1,
характерной для различных замещенных бензола, объясняется про-
цессами конденсации полимера, при которых происходит изменение
числа заместителей в кольце.
Проявление полос 1600 см-1’ связано с присутствием аромати-
ческих колец. Эта полоса чрезвычайно чувствительна к числу заме-
стителей и их размерам.
59
Снижение интенсивности этой полосы может свидетельствовать об
отверждении полимера [116].
Температурный режим процесса
и скорость прохождения ФНК композицией
Температурная кривая по длине ФНК лабораторной установки
непрерывного формования строилась с учетом свойств исходных
компонентов.
Известно из технологии периодического производства [61, 64],
что расплавление и вспенивание композиции идет при 90—110°С,
после чего температуру поднимают до 160—180°С и выдерживают
ее до достижения необходимой степени отверждения пенопласта.
Исходя из полученных оптимальных данных по скорости и глубине
отверждения вспененных полимеров был принят температурный
режим по длине канала 2 м. Плавное нарастание температуры
объясняется, в первую очередь, конструктивными особенностями
лабораторной установки. Резкий подъем температуры на небольшой
длине канала осуществить трудно и нецелесообразно, так как потре-
бовалось бы разделение его на термостатированные зоны. ,
После установления температурного режима по длине канала
лабораторной установки путем изменения мощности ТЭН вели иссле-
дования по отработке оптимальной скорости прохождения ФНК
композицией.
По данным отверждения фенолоформальдегидного полимера гек-
саметилентетрамином установили, что скорости 4 м/ч при получе-
нии пенопласта толщиной 20 мм и 2 м/ч для 50 мм являются опти-
мальными.
Как следует из рис. 18, отверждение при получении на лабора-
торной установке непрерывного формования пенопластовых плит
(20 мм) уже на 1/4 длины ФНК достаточно высоко и составляет
4\\\\\\\\\\\\Vb\\\Vb\\^^^


1/5
L/2
L/io
Рис. 18. Схема отверждения пенопласта внутри ФНК: 1 — не растворяется в ацетоне
(резит); 2—набухает в ацетоне, но полностью не растворяется (резитол); 3 —
растворяется в ацетоне (новолак); 4 — композиция (порошок); 5 — бункер
60
90—92%. На 1/2 длины канала практически уже заканчивается про-
цесс отверждения.
Такие же исследования выполняли и при получении пенопласто-
вых плит толщиной 50 мм при скорости прохождения ФНК 2 м/ч.
Степень отверждения полученных пенопластов составляет 94—
97% при указанных скоростях прохождения композицией ФНК для
отработанного нами температурного режима по длине ФНК. Это
позволило сделать вывод, что пенопласты, полученные методом не-
прерывного формования и имеющие высокую степень отверждения
полимера, могут быть применены в строительстве промышленных
и сельскохозяйственных зданий в качестве теплоизоляционного
материала.
Физико-механические свойства пенопластов,
полученных методом непрерывного формования
Используя результаты технологических исследований, в первую
очередь найденную зависимость высоты насыпного слоя компо-
зиции, поступающей на бумажной ленте в ФНК, от высоты свобод-
ного вспенивания композиции, стало возможным из любых вспени-
вающихся композиций получать разработанным методом пено-
пластовые плиты правильной формы с объемной массой от 40 до
320 кг/м3.
С увеличением содержания в композиции вспученного перлито-
ОуИАС.Ч.
Рис. 19. Зависимость объемной массы пе-
нопласта от содержания в композиции
вспученного перлитового песка различных
фракций, мм: 1—^1,но>0,5;2—^0,25
вого песка происходит увеличение
объемной массы пенопласта, полу-
ченного методом непрерывного
формования.
На рис. 19 показано, что при
введении в композицию на основе
полимера СФ-010 вспученного
перлитового песка фракции ^1,
но >0,5 мм в количестве 10—
30 мае. ч. резче, чем при введении
вспученного перлитового песка
фракции ^0,25 мм в количестве
10—40 мае. ч., увеличивается
объемная масса пенопласта.
На рис. 20 приведена получен-
ная нами зависимость между объ-
61
Рис. 20. Зависимость объемной
массы пенопласта от высоты сво-
бодного вспенивания компози-
ции, содержащей вспученный
перлитовый песок различных
фракций, мм: / — <1, но>0,5;
2	<0,25
ем ной массой пенопласта
и высотой свободного
вспенивания навесок ком-
позиций (36 г). Указанные
зависимости описываются
уравнениями
y = Kexp(4,46+0,016Qi);	(3)
Y = Kexp(4,46+0,03163Q2);	(4)
y = Kiexp(5,9—0,0248Н),	(5)
где у— объемная масса пенопласта, кг/м3; К, Ki— коэффициенты
перевода в единицы объема; Q,— количество наполнителя фракции
<10,25 мм, мае. ч.; Q2—количество наполнителя фракции ^1, но
>0,5 мм, м. ч.; Н—высота свободного вспенивания, мм.
На рис. 21 показано возможное изменение прочности пенопласто-
вых образцов при испытании их на пределы прочности при изгибе
R„ и при растяжении Rp в зависимости от объемной массы пенопласта.
Испытания образцов на сжатие RC)K (рис. 22) показали, что для
композиций, содержащих вспученный перлитовый песок фракции
^1, но >0,5 мм (кривая 1), характерно более резкое нарастание
прочности, чем для композиций, в которых в качестве наполнителя
использован вспученный перлитовый песок фракции <10,25 мм.
Из этого же рисунка следует, что образцы пенопласта, полу-
ченные из композиций, наполненных вспученным перлитовым песком
фракции <11, но >0,5 мм (кривая 3), имели более высокое значение
удельной ударной вязкости в сравнении с образцами пенопласта,
полученного из композиций со вспученным перлитовым песком фрак-
ции <10,25 мм (кривая 4).
Таким образом, на установке непрерывного формования нами
получены пенопласты, имеющие предел прочности при изгибе R„
от 0,1 до 2,7 МПа, при растяжении Rp — от 0,05 до 0,45 МПа, при
сжатии RC)K — от 0,1 до 1,2 МПа и удельную ударную вязкость а от
0,25 до 1,2 кДж/м2.
62
Рис. 21. Изменение прочно-
сти пенопласта на изгиб RH
(J, 2) и на растяжение Rp (3,
4) в зависимости от размера
фракций вспученного перли-
тового песка, мм: 1 — <0,25;
2 — <1, но >0,5; 3— <1,
но >0,5; 4 — <0,25
Рис. 22. Прочность пенопла-
ста при сжатии (1,2) й удель-
ная ударная вязкость (3, 4)
со вспученным перлитовым
песком- различной фракции,
мм: 1, 3—<1, но >0,5; 2,
4 — <0,25
Коррозионное влияние
пенопласта на металл,
находящийся с ним
в контакте
Пенопласт, получен-
ный непрерывным формо-
ванием, предназначается
для эксплуатации в кон-
такте с металлами, раз-
личными по своей корро-
зионной стойкости. Кон-
такт двух различных ме-
таллов или металла с дру-
гими материалами, омы-
ваемыми агрессивной сре-
дой, влияет на скорость
коррозии каждого из них.
Это весьма характерно для
конструкций, используе-
мых на практике(в част-
ности, трехслойные кон-
струкции элементов кровли,
навесных панелей и т. п.).
Исследовалась кор-
розионная устойчивость
низколегированной стали
СтЗ и легированной стали
Х18Н10Т в дистиллиро-
ванной, водопроводной и
морской воде в контакте с
пенопластом, полученным
в результате разложения
газообразователей бикар-
боната натрия и порофора
ЧХЗ-57 [119]. В табл. 12
приведены составы компо-
зиций, из которых были
получены пенопласты.
При определении pH
водных вытяжек навески
(10 г) измельченного пе-
нопласта помещали в ко-
нические колбы и зали-
вали 300 мл дистиллиро-
ванной воды. Часть проб
63
12. Изменение кислотности водной среды в присутствии пенопласта
Состав пенопласта, мае. ч.	Пребы- вание в воде, сут	Времи кипя- чении, ч	Количество 0,01N НС/, пошед- шей на титро- вание, мл	Кислот- ность, pH
Полимер СФ-121, 100				
Уротропин, 10 Бикарбонат иатрии, 2 Полимер СФ-121, 100	5	1	25--27,5	10
Уротропин, 10 Бикарбонат иатрии, 2 Полимер СФ-010, 100	5	—	7,5—10,5	9
Уротропин, 10 Порофор ЧХЗ-57,2 Полимер СФ-010, 100	5	—	—	-—
Уротропин, 10 Порофор ЧХЗ-57,2 Полимер СФ-010, 100	2	2	3,5—3,7	7
Уротропин, 10 Бикарбонат натрии, 2 Полимер СФ-010, 100	2	—	8,5	8
Уротропин, 10 Бикарбонат, 2	2	1	19,5	9
кипятили в течение часа с обратным холодильником, другие пробы
выдерживали в течение 10 сут при комнатной температуре. Водные
вытяжки образцов, полученных с применением порофора ЧХЗ-57,
имели pH 7—8, тогда как для образцов, полученных с применением
бикарбоната натрия, pH 8—10.
Перед испытанием металлические образцы подвергали механиче-
ской и химической обработке. Механическая подготовка заключа-
лась в обработке поверхности металла мелкой шлифовальной бу-
магой. Непосредственно перед опытом образцы промывались сна-
чала водопроводной, затем дистиллированной водой, ацетоном, про-
сушивались и взвешивались на аналитических весах с точностью до
1,10“5 г. Через каждые 6-7 сут определяли потерю массы металли-
ческими пластинами. Скорость коррозии вычислялась по формуле
P=(P0-P)/St,	(6)
где р— скорость коррозии, г/м.2 ч; Ро — масса металлической пласти-
ны перед испытаниями, г; Р — масса образца после опыта, г;
S — поверхность образца, см2; т—время опыта, ч.
Глубинный показатель коррозии определяли по формуле
П=8,76Рд/у,	(7)
где П — проницаемость, мм/г; Рд— потеря в массе, г/м2- ч;
у — плотность металла, г/см3.
Пенопласт в контакте с легированной сталью и сталью СтЗ в
64
различных условиях незначительно влияет на скорость коррозии
металлов. Скорость и глубинный показатель коррозии определены
за период 202 сут. Скорость коррозии стали СтЗ в контакте с -пе-
нопластом, изготовленным с бикарбонатом натрия, возрастает
в различных средах в такой последовательности: дистиллированная,
морская и водопроводная вода. Пенопласт (с порофором ЧХЗ-57)
дает увеличение коррозии так: водопроводная, дистиллированная
и морская вода. Пенопласт (с порофором ЧХЗ-57), находясь в кон-
такте с легированной сталью, влияет на скорость коррозии стали в
различных средах в такой последовательности: морская, дистилли-
рованная и водопроводная вода.
По шкале коррозионной стойкости (ГОСТ 5272-68) выбранные
металлы по результатам исследований с указанными пенопластами
относятся к группе «Стойкие—совершенно стойкие». Наибольшая
скорость коррозии наблюдалась при контакте стали с пенопластом,
изготовленным с порофором ЧХЗ-57; в первые 100 сут эксперимента
отмечено увеличение скорости коррозии металла, затем — снижение,
что можно объяснить образованием на металле окисной пленки вы-
деляющимися из пенопласта продуктами.
Результаты исследования показывают, что контакт пенопласта,
изготовленного с бикарбонатом натрия и порофором ЧХЗ-57, с ме-
таллами в различных водных средах не оказывает значительного
влияния на скорость коррозионного разрушения последних.
Реологические свойства
фенолоформальдегидных полимеров
Реологические исследования фенолоформальдегидных полимеров
осуществляли с помощью ротационных вискозиметров. По построен-
ным кривым течения в координатах у—Р определяли пластическую
вязкость расплавов полймера и полимера, наполненного вспученным
перлитовым песком от 3 до 7 мае. ч. на 100 ’мае. ч. полимера, при
100, ПО, 120, 130, 140 и 150°С. Вспученный перлитовый песок фрак-
ций, проходящих через сита 121,484 и 1600 отв/см2, порциями добав-
ляли к измельченной пробе полимера, тщательно перемешивали и
затем подвергали испытаниям.
По измеренному напряжению сдвига Р и скорости сдвига у вы-
числяется пластическая вязкость [90]:
П„л = ( Ртах - Ро) /У,	(8)
где Ртах — наибольшее напряжение сдвига, н/м2; Ро — усредненное
наименьшее напряжение сдвига, н/м2.
В табл. 13 приведены вычисленные значения т]пл для полимеров,
имеющих разные высоты свободного вспенивания Н.
Различным значениям пластической вязкости полимера в рас-
65
13. Изменение пластической вязкости полимеров
при разных температурах, Па- с
Высота свободного вспенивания, мм	100°С	110°С	120° С	130° С	140°С	150°С
106	4650	1616	355	142	66	36
69	1650	531	170	68	28	17
55	1433	466	132	59	23	14
плавленном состоянии соответствуют различия в температурах раз-
мягчения и соответственно в молекулярной массе полимера. Чем
выше молекулярная масса полимера, тем лучше он способен вспе-
ниваться в расплавленном состоянии. Существенное влияние на тем-
пературу плавления полимера оказывает содержащаяся в нем влага
[112]. Следовательно, влажные полимеры будут вспениваться хуже,
как и полимеры с низкой молекулярной массой.
С увеличением количества вспученного перлитового песка, вве-
денного в полимер, пластическая вязкост^ расплава возрастает,
но при равном массовом соотношении вспученного перлитового
песка разных фракций не прослеживается какой-либо закономер-
ности в изменении пластической вязкости расплава. Это, видимо,
можно объяснить неоднородной пористостью примененного вспу-
ченного перлитового песка, в результате чего в той или иной мере
происходит пропитка вспученного перлитового песка расплавом
полимера.
Из полученных данных следует, что полимер, имеющий большую
высоту свободного вспенивания Н, характеризуется повышенными
показателями пластической вязкости. По данным пластической вяз-
кости полимера можно судить о его способности вспениваться.
ВЫВОДЫ
Для исследований применяли полимеры, отвердитель, газообразо-
ватели, наполнитель и активирующие добавки, выпускаемые на
отечественных предприятиях.
Исследование температуры разложения порофоров в чистом виде
и в присутствии полимеров показало, что полимер оказывает влияние
на способность порофоров разлагаться с выделением газов.
Проведены исследования по выбору активных добавок, способ-
ствующих сокращению времени на разогрев полимерной композиции,
находящейся во вспененном состоянии. Найдено, что при введении
в композицию СаОи А/2(5О4)зф 18Н2О при соотношении 1:1 в коли-
честве 7,5—15 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера удается сократить
время на прогрев вспененной полимерной композиции и тем самым
66
сократить время процесса отверждения фенолоформальдегидного
полимера на 12—25%.
При производстве пенопластов методом непрерывного формо-
вания предложено дозировку композиции осуществлять высотой
насыпного слоя, которую находят по данным высоты свободного
вспенивания:
h = К6х/6|ехр (3,261—0.0244Н).
Вспученный перлитовый песок снижает вспениваемость компо-
зиций, что заметнее при введении песка с размером частиц ^1,
но >0,5 мм. При введении вспученного перлитового песка этой
фракции свыше 30 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера вспенивания не
происходит, а образуется спекшаяся пористая масса. Применение
вспученного перлитового песка с размером частиц <10,25 мм ведет
к тому же эффекту лишь при наполнении полимера свыше 50 мае. ч.
Происходящее объясняется тем, что вспученный перлитовый
песок пропитывается расплавленным полимером и часть полимера
не используется при вспенивании.
Разработан состав композиции на основе пульвербакелита.
Композиция более экономична по сравнению с известными. Главным
достоинством разработанной композиции является то, что пенопласт,
полученный непрерывным формованием, имеет прочностные пока-
затели, в 2 раза превышающие показатели пенопласта ФС-7-2,
полученного как непрерывным, так и периодическим способами.
Производственные испытания подтвердили данные лабораторных
исследований.
Изучена вспениваемость композиций на разных порофорах при
различных температурах с использованием разработанной методики
вспенивания в цилиндре с поршнем. Определено влияние степени
измельчения фенолоформальдегидного полимера и гексаметилен-
тетрамина на вспенивание композиций.
Получены зависимости вспенивания композиций при разных тем-
пературах порофорами: ЧХЗ-57, ЧХЗ-18, ЧХЗ-21, ЧХЗ-21Р, 4X3-23
и гидразидом СДО. При температуре 180°С была получена наиболь-
шая высота вспенивания почти для всех исследованных композиций.
Из сопоставления данных временных зависимостей вспенивания
композиций на основе полимеров СФ-121 и СФ-010 при различных
температурах установлено, что на исследованных порофорах боль-
шее вспенивание имеет место для композиций на основе полиме-
ра СФ-121.
С уменьшением размеров частиц ингредиентов становится воз-
можным увеличить высоту вспенивания композиций почти в 3 раза,
не изменяя ее состава. Эффективные результаты повышения вспе-
ниваемости композиций достигаются измельчением частиц компо-
67
нентов и приготовлением композиции путем пятикратного просеива-
ния ее через сито, имеющее 121 отв/см2.
Методом дериватографии исследовались образцы пенопластов,
взятые из разных участков по длине ФНК установки непрерывного
формования. Образцы получены из композиций с активной добавкой
и без нее.
Изучалось влияние наполнителя — вспученного перлитового
песка.
В кривых ДТА не замечено существенных отличий, что позво-
лило сделать вывод о вспученном перлитовом песке как об инертном
наполнителе по отношению к новолачным фенолоформальдегидным
полимерам марки СФ-121.
Наличие экзотермических эффектов на ДТА для образцов пено-
пластов при 195—205°С свидетельствует о неполном отверждении
полимера. Из сопоставления данных дериватографии и экстрагиро-
вания образцов пенопласта ацетоном в аппаратах Сокслета сле-
дует, что указанные пики на ДТА для исследованных пенопластов
соответствуют степени отверждения порядка 55%; пики при 140—
160°С—88-90%.
По данным ИК-спектроскопического анализа, вспученный перли-
товый песок оказывает влияние на отверждение полимера СФ-010.
Наиболее заметные изменения наблюдаются в спектре при введении
вспученного перлитового песка фракции <10,0315 мм в количестве
10 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера. При увеличении количествен-
ного содержания вспученного перлитового песка фракции <10,0315 мм
снижается интенсивность поглощения для всех исследованных
характеристических частот и лишь при введении 40 мае. ч. вспучен-
ного перлитового песка она вновь возрастает и приближается к
интенсивности, которая соответствует таковой отвержденного ново-
лачного фенолоформальдегидного полимера без наполнителя.
Для композиций, содержащих более крупную фракцию наполни-
теля <10,25 мм, также прослеживается подобная закономерность, но
она выражена слабее, чем для композиций со вспученным перлито-
вым песком фракции <10,0315 мм.
Реологическими исследованиями установлено, что композиции,
имеющие большую высоту свободного вспенивания, характеризуются
повышенными показателями пластической вязкости полимеров, ко-
торые, в свою очередь, различаются температурой размягчения и
соответственно молекулярной массой. Чем выше молекулярная масса
полимера, тем лучше он способен вспениваться в расплавленном
виде.
С увеличением количества вспученного перлитового песка в
полимерной композиции пластическая вязкость расплава возрастает.
Однако закономерность в изменении вязкости при различном напол-
нении полимера вспученным перлитовым песком отсутствует, что
68
можно объяснить его неоднородной пористостью и неравномерной
пропиткой расплавом полимера;
Отработаны оптимальный температурный режим и скорость про-
хождения ФНК композицией с учетом данных по степени отвержде-
ния пенопластовых образцов. Найдено, что для лабораторной уста-
новки, имеющей ФНК длиной 2000 мм, скорость 4 м/ч является
оптимальной при производстве пенопластовых плит толщиной 20 мм,
а 2 м/ч — толщиной 50 мм.
Получены формулы для расчета объемной массы пенопласта
в зависимости от количества вспученного перлитового песка в
композиции и по данным высоты свободного вспенивания. Изучены
физико-механические свойства пенопластов.
Исследовано коррозионное влияние пенопласта на металл, на-
ходящийся с ним в контакте в морской, водопроводной и дистилли-
рованной врде. Найдено, что выбранные металлы (сталь СтЗ и
сталь Х18Н10Т) в контакте с исследуемыми пенопластами по шкале
коррозионной стойкости относятся к группе «Стойкие — совер-
шенно стойкие».
Глава 4
ПРОМЫШЛЕННАЯ УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО
ФОРМОВАНИЯ ПЕНОПЛАСТОВЫХ ПЛИТ
Поданным наших исследований [120—124] Ростовским-на-Дону
институтом Госпластпроект был выполнен технический проект опыт-
но-промышленной установки непрерывного формования перлито-
пластбетонных плит, Воскресенский завод «Машиностроитель» изго-
товил установку в металле.
Внедрение, опытно-промышленные испытания установки и коррек-
тировка технологических параметров процесса непрерывного формо-
вания перлитопластбетонных плит осуществлены на Мытищинском
комбинате «Стройперлит». В настоящее время на заводе функциони-
руют 2 установки непрерывного формования перлитопластбетонных
плит.
Промышленная установка непрерывного формования пенопла-
стов состоит из следующих основных узлов.
1.	Загрузочное устройство — бункер-питатель с регулятором вы-
соты слоя композиции.
2.	Устройство формовки бумажного пакета, транспортирующего
композицию и предохраняющего металлические части ФНК, от при-
липания к ним вспененной композиции.
3.	ФНК, состоящий из 11 секций с встроенными трубчатыми
электронагревательными элементами (ТЭН).
69
4.	Тянущее устройство.
5.	Режущее устройство.
6.	Система автоматического контроля и регулирования темпера-
туры в секциях ФНК-
7.	Местная вытяжная вентиляция.
Принцип работы установки непрерывного формования пенопла-
стов (рис. 23) заключается в следующем. Бумага, сматываемая с
рулона, подается на стол, установленный перед бункером-питателем
(рис. 24). С помощью направляющих металлических планок бумаге
Рис. 23. Схема опытно-промышленной установки непрерывного формования пено-
пластовых плит: 1 — отрезное устройство; 2 — тянущее устройство; 3 — плита пено-
пласта; 4 — нагревательные элементы; 5 — бумажная лента; 6 — бобина с бумагой;
7 — бункер-питатель; 8 — регулирующий винт; 9 — бумажная лента; 10 — бобина
с бумагой
придается желобообразная форма. Продвигаясь, бумага поступает
под бункер-питатель, где происходит дальнейшая формовка ее в
виде желоба. Бункер-питатель заполняется композицией, поступаю-
щей с помощью шнека из бункера-накопителя, в который композиция
подается ленточным транспортером из отделения подготовки компо-
зиции. В бункере-питателе соблюдается постоянный уровень загрузки
композиции во избежание ее слеживания и комкования. Постоянство
высоты уровня композиции в бункере-питателе обеспечивает одно-
родную плотность композиции, поступающей на движущуюся жело-
бообразную бумажную ленту. Высота слоя композиции, поступающей
на бумажную ленту, регулируется с помощью винтов, установленных
по обе стороны бункера-питателя. С помощью винтов поднимается
или опускается стенка бункера-питателя благодаря его шарнирному
креплению к раме установки. Укрепленная на бункере-питателе
металлическая линейка показывает величину зазора между нижним
краем передней стенки бункера-питателя и бумажной лентой, т. е.
высоту слоя композиции. Выйдя из-под бункера-питателя, бумажная
70
Рис. 24. Придание бумаге желобообразной формы
лента с композицией продвигается к планкам, загибающим вовнутрь
отформованный бумажный бортик. Сверху композиция накрывается
лентой бумаги, сматываемой с рулона (рис. 25), установленного на
раме над входом в ФНК- Бумажная лента разравнивается с помощью
прижимных роликов и разравнивающих валков (рис. 26). Упако-
ванная в бумажный пакет композиция поступает в 22-метровый
ФНК, состоящий из 11 двухметровых секций. Ширина канала первых
Рис. 25. Крепление верхнего рулона с бумагой
71

четырех секций 1 м, последующих 1,2 м; высота соответственно
0,05 и 0,06 м.
В первой секции композиция плавится и вспенивается, во второй
начинается отверждение вспененной массы и формуется эластичная
вязкая пена. В последующих третьей и четвертой секциях происхо-
дит дальнейшее отверждение вспененной массы и осуществляется
первоначальная формовка пенопластовой плиты. Отформованный,
но еще не полностью отвержденный пенопласт поступает на дальней-
шую термообработку в последующие секции. С целью снижения
трения между бумагой и стенками ФНК начиная с пятой секции
Рис. 26. Разравнивание верхней ленты бумаги
увеличено сечение канала, а в первой секции при входе в ФНК бума-
гу смазывают порошком графита. Контроль и регулирование темпе-
ратуры нагрева по секциям ФНК осуществляется автоматически.
Запись температуры ведется на бумагу электронных потенциометров.
Отформованная и отвержденная пенопластовая плита после
выхода из последней секции попадает на стол длиной 2 м. Дальше
пенопласт захватывается снизу и сверху прижимными тянущими вал-
ками (рис. 27). С помощью пружины регулируется прижатие верх-
него валка к пенопластовой плите. Транспортирующие валки пред-
ставляют собой металлические валы с насаженными на них кольца-
ми эластичной губчатой резины. Благодаря трению между губчатой
резиной валков и бумагой, покрывающей пенопласт, осуществляет-
ся транспортирование пенопласта. При достижении требуемой длины
(принята длина 3 м) плита пенопласта, вышедшая из ФНК, давит на
концевой выключатель, включается отрезное устройство, представ-
72
ляющее узел, состоящий из горизонтальных штанг, по которым
движется циркульная пила. Пенопластовые плиты механизированно
набираются в штабель и подаются на склад готовой продукции.
При пуске установки необходимо осуществлять протяжку бумаги
на длину канала, а в последующем — бумаги с композицией и
образующимся пенопластом. Натяжение бумаги может привести к
ее разрывам (из-за перекосов и заусенцев), поэтому бумагу упроч-
няют хлопчатобумажной или стеклянной тканью.
Первая порция композиции транспортируется наматыванием бу-
маги вместе с тканью на вал, находящийся за концевым выключа-
телем отрезного устройства, при выходе из ФНК — с помощью
тянущих валков. В момент резки пенопластовой плиты с помощью
блокировочного устройства происходит остановка движения пенопла-
стовой плиты в ФНК- Такая остановка занимает 10 с и не оказывает
отрицательного действия на качество пенопласта. Управление дви-
жением пенопластовой ленты внутри ФНК  находится на щите,
расположенном у тянущих валков. С помощью вариатора осуще-
ствляется регулировка скорости движения пенопластовой плиты.
Технологические параметры работы установки
По длине ФНК условно делится на четыре температурные зоны.
Первая зона — длина 2 м, температура 50—90°С. Здесь происходят
подогрев композиции и расплавление смолы. Вторая зона охваты-
вает вторую, третью и начало четвертой секции; температура в
73
ней 90—140°С. (При этих температурах происходит вспенивание
композиции и начинается отверждение вспененного полимера.)
Третья зона включает четвертую секцию, температура в этой зоне
140—160°С. (При этих температурах идет отверждение новолач-
ного фенолоформальдегидного полимера уротропином.) Четвертая
зона охватывает с пятой по одиннадцатую секции, температура
здесь 160°С. (При этой температуре осуществляется доотверждение
вспененной фенолоформальдегидной смолы.) Показания-термопар,
вставленных в специально высверленные гнезда в верхней и нижней
плитах канала, были проверены следующим образом. Хромель-копе-
левые термопары, удлиненные компенсационными проводами, укла-
дывались на слой композиции в первой секции. При вспенивании
композиции термопары оставались во внутренней части плиты и дви-
гались по каналу вместе с пенопластом. При производстве пенопла-
стовых плит методом непрерывного формования скорость прохожде-
ния ФНК композицией и вспененной массой устанавливали с расче-
том толщины получаемых пенопластов.
По периодической технологии производства пенопластовых плит
ФС-7-2 на 1 мм толщины получаемого пенопласта требуется термо-
обработка в течение 2-3 мин. Следовательно, общее время прерыва-
ния композиции—расплава—пены внутри ФНК при производстве пе-
нопластовых плит (20 мм) должно составить 40—60 мин, для пено-
пластовых плит толщиной 50 мм—100—150 мин. Исходя из этого
при производстве пенопластовых плит толщиной 20 мм на установке
непрерывного формования с длиной ФНК 22 м скорость движения
ленты должна быть установлена 22—30 м/ч, для плит пенопласта
толщиной 50 мм—9—13 м/ч.
Опытная проверка получения пенопластов с сокращенным вре-
менем прохождения ФНК показала, что образцы пенопласта имеют
степень отверждения полимера 90—93% при скоростях 48—50 м/ч
для 20-миллиметровых пенопластовых плит и 18—20 м/ч для плит
толщиной 50 мм.
Из этого следует, что при производстве пенопластов методом
непрерывного формования для теплоизоляции промышленных зданий
можно допускать сокращение времени термообработки до 1 —1,5 мин
на 1 мм толщийы пенопласта.
Физико-механические свойства пенопластов
и экономическая эффективность их производства
Из готовых пенопластовых плит вырезали образцы для физико-
механических испытаний. Также подвергали испытаниям и образцы
материала, взятого из разных участков ФНК.
Усредненные показатели свойств пенопластов, полученных на
опытно-промышленной установке, следующие: объемная масса 95—
74
105 кг/м3, предел прочности при изгибе 0,25—0,4 МПа, предел проч-
ности при сжатии 0,1—0,3 МПа, водопоглощение по объему 6—10%,
коэффициент теплопроводности 0,04 Вт/м- °C.
Степень отверждения готовых промышленных пенопластовых
плит определяли экстрагированием образцов измельченного мате-
риала ацетоном в аппаратах Сокслета. Образцы для определения
степени отверждения пенопласта выпиливали из готовых плит. Испы-
тания проводили для различных участков по сечению плиты пено-
пласта: справа, посередине и слева по ходу пенопласта в ФНК. Сте-
пень отверждения составляет 90—98%.
Выполненные во ВНИИстройполимер экономические расчеты
[125] эффективности производства теплоизоляционных плит для ,
стальных профилированных настилов показывают, что производство
перлитопластбетонных плит по технологии непрерывного формования
более экономично в сравнении с пенопластами на основе резольных
фенолоформальдегидных полимеров.
Экономическая эффективность технологии непрерывного формо-
вания по сравнению с периодическим способом получения пенопла-
стовых плит ФС-7-2 рассчитана по типовой методике [126].
За базу для сравнения приняты цехи, выпускающие в общей
сложности 60 тыс. м3 пенопласта ФС-7-2.
При выпуске пенопластовых плит периодическим способом их
себестоимость в среднем составляет 109,0 руб. Коэффициент эффек-
тивности для сравниваемых цехов составляет 0,15.
Годовой экономический эффект при выпуске 60,0 тыс. м3 пено-
пласта ФС-7-2 (или перлитопластбетона) методом непрерывного
формования в сравнении с периодическим способом составляет
Э=[(С1+КХУ1)з-(С2+КХУ2)]В,	(9)
где Ci — себестоимость 1 м3 пенопласта при периодическом способе
получения, руб; С2 — себестоимость 1 м3 пенопласта при получении
методом непрерывного формования, руб; К—коэффициент эффек-
тивности; У1, У2 — удельные капитальные затраты до и после внедре-
ния, руб; В — годовой выпуск продукции, м ,
Э= [ (109,0+0,15Х 35,7) — (91,4+0,15Х 21,05) ] X 60 000=
= 1 188 300 руб.
Действительный экономический эффект От внедрения и примене-
ния 10 000 м3 перлитопластбетонных плит по Московской области
ежегодно составляет 250 тыс. руб.
В 1980 г. непрерывная технология формования пенопластовых
плит ФС-7-2 внедрена в цехе поропласта на Бокситогорском биохи-
мическом завбде. В 1982 г. цех вышел на проектную мощность
20 тыс. м3 пенопластовых плит в год. На заводе снижена себе-
стоимость 1 м3 плит пенопласта на 12,5 руб, увеличена производи-
ть
тельность труда на одного работающего в сравнении с периодическим
процессом с 146 м3 до 327 м3, или в 2,2 раза.
ВЫВОДЫ
1. Разработан технологический процесс непрерывного формова-
ния пенопластовых плит из порошкообразных композиций на основе
твердых новолачных фенолоформальдегидных полимеров.
2. Разработаны новые композиции для производства пенопла-
стов.
'3. Изучено влияние вида полимера, количества добавок и напол-
нителей на физико-механические и физико-химические показатели
пенопласта. Методами ИК-спектроскопии и дериватографии полу-
чены данные, характеризующие влияние добавок и вспученного
перлитового песка на процесс отверждения полимера.
4.	Реологические исследования позволили сделать вывод, что
наилучшее вспенивание характерно для композиций на основе по-
лимеров большой молекулярной массы.
5.	Определено, что присутствие в композиции активной добав-
ки, состоящей из 7,5—15 мае. ч. СаО и такого же количества
A/2(SO4)3 • 18Н2О на 100 мае. ч. полимера, способствует сокраще-
нию времени отверждения полимера на 15—25%.
6.	На лабораторной установке отработаны основные технологи-
ческие параметры процесса: температурный режим, скорость про-
хождения ФНК композицией, установление высоты слоя компози-
ции, поступающей на движущуюся бумажную ленту.
7.	Данные исследований были использованы Ростовским-на-
Дону институтом «Госпластпро^кт» при проектировании промышлен-
ного производства пенопластовых плит типа ФС-7-2 и перлитопласт-
бетона методом непрерывного формования.
8.	Физико-механические свойства пенопластов, полученных на
лабораторной установке, имели следующие показатели: объемная
масса 40—300 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,01 —1,2 МПа,
предел прочности при изгибе 0,05—2,7 МПа, коэффициент тепло-
проводности 0,035—0,04 Вт/м- °C.
9.	Изучено коррозионное влияние пенопластов на металл, нахо-
дящийся с ним в контакте в различных водных средах. Найдено,
что пенопласты на основе новолачных фенолоформальдегидных поли-
меров не вызывают коррозии металлов в воде.
10.	Результаты исследований и проектирования внедрены в про-
изводство на Мытищинском комбинате «Стройперлит» и Бокси-
тогорском биохимическом заводе.
И. Внедрение технологии производства пенопластов непрерыв-
ным формованием позволило повысить производительность в 2,2 ра-
за, улучшить условия труда, значительно снизило себестоимость
готовой продукции, что дало большой экономический эффект.
76
ЛИТЕРАТУРА
1.	Материалы XXVII съезда КПСС. М., 1986. 352 с.
2.	Кириченко Н. Г., Корзюк Г. П„ Цоколаева И. М., Андреева С. М.//Пластиче-
ские массы. 1974. № 10. С. 9.
3.	Ваеуег A.//Berichte. Berlin, 1872.
4.	Стрепихеев А. А., Деревицкая В. А. Основы химии высокомолекулярных
соединений. М., 1961. 355 с.
5.	Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластмассы на их основе. М.; Л.,
1966. 768 с.
6.	Лосев И. П„ Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. М., 1964. 640 с.
7.	Слонимский Л. Л., Каргин В. А., Голубенкова Л. И. К вопросу о механизме
отверждения резольных смол//Докл. АН СССР. 1953. Т. 93. № 2. С. 311.
8.	Сирота А. Г. Синтез и отверждение фенолоформальдегидных смол в присут-
ствии дикарбоиовых кислот: Дис. ...канд. хим. наук. М., 1959. 118 с.
9.	Голубенкова Л. И. Исследование процесса отверждения фенолоформальде-
гидных резольных смол.: Дис. ...канд. хим. наук. М., 1954. 123 с.
10.	Барг Э. И. Технология синтетических пластических масс. М., 1954. 656 с.
11.	Валгин В. Д., Новак В. А.//Пластические массы. 1974. № 10. С. 44.
12.	Зарубежный опыт производства и применения пенопластов в строительстве:
Обзор/Цеитр. н.-и. ин-т информ, и техн.-эконом, исследов. по строит., дорожи, и
коммунальн. машиностр. М., 1967. 38 с.
13.	Газонаполненные пластмассы для строительной теплоизоляции: Обзор/Центр.
н.-и. ин-т информ, и техн.-эконом. исследов. по строит., дорожи, и коммунальн.
машиностр. М„ 1969. 76 с.
14.	Пат. 2733221 США.
15.	Пат. 2744875 США.
16.	Пат. 2772246 США.
17.	Морозов Ю. Л. Исследование влияния минеральных наполнителей на техно-
логию изготовления и свойства фенольных пенопластов для теплоизоляционных кон-
струкций: Дис. ...канд. техн. наук. М., 1968. 145 с.
18.	Horrunss A.//Rev. Chem. 1962. V. 13. N 8. Р. 471—713.
19	Tenn Г//Теки Kern Ackarinlenti. 1960. V. 15. N 5. P. 17—519.
20	Salmana J.//Jnd. Plast. Mod. 1960. V. 12. N 4. P. 41—49.
21.	Reed R. British Plastics. 1960. V. 33. N 10. P. 468—472,
22.	Зарубежный опыт производства и применения облегченных строительных
конструкций с использованием полимерных материалов: Обзор/Всесоюз. н.-и. науч,-
техн. информ, и эконом, пром-ти строит, матер. М., 1973. 60 с.
23.	Kunstschtoffe №.//1969. V. 17. N 10. R. 25—26.
24.	Bauwirtschaft н'ц\Ч&7. V. 19. N 6. Р. 37—39.
25.	Пат. 1482967 Франции.
26.	Пат. 3256216 Франции.
27.	Пат. 1480302 Франции.
28.	Пат. 1532540 Франции.
29.	Пат. 20229185 Франции.
30.	Пат. 1599874 Франции. ,
31.	Пат. 1462228 Франции.
32.	Проспект фирмы «Секмер». Франция, 1971.
33.	Joneda J., Phenolic F.//Japan Plastics Age. 1971. V. 9. N 8. P. 44—47.
34.	Пат. 262694 Австралии.
77
35.	Пат. 861156 Англии.
36.	Пат. 978611 Англии.
37.	Пат. 1209113 Англии.
38.	Raskin В. L.//SPE Jornal. 1961. V. 17. N 3. Р. 249—251.
39.	Maciaszer A.//Syntetyczne tworzywa porowate. Warszawa, 1963. S. 130—135.
40.	Пат. 128528 ЧССР.
41.	Исакович Г. А.//Тр./Всесоюз. н.'-н. и проект.-конструкт, ин-т нов. строит,
матер. М., 1968. 22(30). С. 35.
42.	Типовая технологическая инструкция № 100 по получению заливочного
ФФП марки ФРП-1 /Владимир, н.-и. ин-т синтет. смол. Владимир, 1967. 10 с.
43.	Проспект ВДНХ СССР. Владимир, 1970.
44.	Крашенинников А. И., Субботин Н. А., Белов Б. Н., Второва Т. Б.//Матер./
Ленингр. зональн. н.-и. и проект, ин-т эксперимент, и тип. проектир. жил. и обществ,
зданий. Л., 1971. С. 6.
45.	Крашенинников А. Н. Монолитная теплоизоляция из ячеистых бетонов и
пластмасс. Л., 1971. 183 с.
46.	Крашенинников А. Н. Ячеистые бетоны и пластмассы для монолитной тепло-
изоляции труб: Дис. ...докт. техн. наук. Л., 1969. 350 с.
47.	Рекомендации по изготовлению и применению пенопласта ФПБ в строитель-
стве/Сиб. зональн. н.-и. нн-т тип. и эксперимент, проектнров. Новосибирск, 1971. 19 с.
48.	Безверхий А. А., Метлина А. Л.//Пластические массы. 1974. № 10. С. 35—38.
49.	Лебедев А. И., Тараканов О. Г.//Тр./Владимир. и.-и. ин-т синтет. смол. Вла-
димир, 1967. 10 с.
50.	А. с. 442191 СССР. Способ синтеза жидкой фенолоформальдегидной смолы/
А. Я. Морозов и др.//Б. И. 1974. № 33.
51.	Мурашов Ю. С., Валгин В. Д., Новак В. А., Владимирова М. В.//Тр./Вла-
димир. н.-и. ин-т синтет. смол. Владимир, 1970. С. 398.
52.	Пат. 146907 Франции.
53.	Пат. 138563 США.
54.	А. с. 233898 СССР. Способ получения пенопластов/В. Д. Валгин и др.//Б. И.
1972. № 35.
55.	А. с. 249619 СССР. Способ получения фенолоформальдегидных пенопла-
стов/В. А. Новак и др.// Б. И. 1969. № 25.
56.	А. с. 333844 СССР. Способ получения пёнопластов/В. А. Новак и др.//Б. И.
1976. № 19.
57.	А. с. 367117 СССР. Способ получения пенопластов/В. А. Новак и др.//Б. И.
1973. № 8.
58.	Проспект ВДНХ СССР. М., 1962.
59.	Проспект ВДНХ СССР. М., 1967.
60.	Попов В. А. Получение пенопластов по беспрессовому методу путем вспени-
вания исходной композиции, содержащей полимер, газообразователь и отвердитель,
непосредственно в ограничительных приспособлениях или конструкциях: Дис. ...канд.
техн. наук. М., 1953. 137.
61.	Берлин А. А. Основы производства газонаполненных пластмасс и эласто-
меров. М., 1954. 191 с.
62.	Бородин М. А.//Пеноцластмассы. М., 1960. С. 83—90.
63.	Бородин М. А., Кондратьева В. А.//Пенопластмассы. М., 1959. С. 87—95.
64.	Воробьев В. А., Андрианов Р. А. Полимерные теплоизоляционные материалы.
М., 1972. 320 с.
65.	Берлин А. А., Шутов Ф. А. Пенопласты на основе реакционноспособных
олигомеров. М., 1978. 296 с.
66.	Пенопластмассы на основе поливинилхлорида и фенольных смол в народном
хозяйстве: Обзор/н.-и. ин-т техн.-эконом, исследов. Минхимпрома СССР. М., 1967.
67.	Пенопласт ФК-20-А-20. Новые авиационные материалы/Отдел науч.-техн.
информ. Всесоюз. н.-и. ин-т авиац. матер.//Информ. листок Ns 116. М., 1958. 4 с.
68.	Попов В. А., Кондратьева В. А.//Пенопластмассы. М., 1960. С. 91 —108.
78
I
1
69.	Тумаков А. С., Попов В. А., Капилевич С. Б., Л ободок И. 4.//Пластические
массы. 1972. № 1. С. 39—40.
70.	Gotze //.//Schaumkunstoffe. Berlin, 1964. С. 45—55.
71.	Исакович Г. А., Черенкова Г. Л4.//Тех. информ./Центр, и.-и. ин-т информ,
и техн.-эконом, исследов. по строит., дорожи, и коммунальн. машиностр. М., 1965.
№ 2. С. 9—11.
72.	Исакович Г. А.//Тр./Всесоюзн. н.-и. и проект.-констр. ин-f нов. строит, матер.
М., 1970. 27(35). С. 40—48.
73.	А. с. 154994 СССР. Способ получения пластбетона на основе новолачных
фенолоформальдегидных смол и вспученного перлита/А. М. Щепетов и др.//Б. И.
1963. № 11.
74.	Покровский Л. И., Мурашов Ю. С.//Пластнческие массы. 1971. № 5.
С. 33—38.
75.	Пат. 3218271 США.
76.	Пат. 2063648 Франции.
77.	Bryzon /•’.//Plastic foam. 1971. V. 34. N 29. P. 92—95.
78.	Пат. 47-42937 Японии.
79.	Пат. 44-9820 Японии.
80.	Пат. 44-10386 Японии.
81.	Пат. 44-13588 Японии.
82.	Пат. 48-13339 Японии.
83.	А. с. 341821 СССР. Состав для получения пенопластов/А. Ф. Николаев
и др.//Б. И. 1972. № 19.
84.	А. с. 298620 СССР. Способ получения пенопластов/А. Ф. Николаев и др.//
Б. И-1971. №~ГТ7“
85.	А. с. 408957 СССР. Способ получения пенопластов на основе феиолоформаль-
дегидной смолы новолачного типа/В. А. Новак и др.//Б. И. 1973. № 48.
86.	Андрианов Р. А. Лабораторные работы по материаловедению для штукатуров,
маляров и облицовщиков. М., 1971. 15 с.
87.	Пилоян О. Г. Введение в теорию термического анализа. М., 1964. 230 с.
88.	Онацкий С. П. Производство керамзита. М., 1971. 311 с.
89.	Методы контроля и изучении процесса отверждения термореактивных-смол
и материалов на их основе: Обзор/Н.-и. ин-т техн.-эконом, исследов. Минхимпрома
СССР. М„ 1971.
90.	Виноградов Г. В., Малкин А. Я.//Реология полимеров. М., 1977. С. 120—133.
91.	Пономарев Ю. Е., Пономарева Г. Г.//Пластическне массы. 1976. № 4. С. 73.
92.	Рачинский Ф. Ю„ Рачинская М. Ф.//Техника лабораторных работ. Л.,
1982. С. 294—299.
93.	Гершкович Б. А4.//Пластическне массы. 1968. № 8. С. 63—64.
94.	Пономарев Ю. Е., Беликова Е. Н., Пономарева Г. Г., Андрианов Р. А.//Строи-
тельные материалы. 1978. № 8. С. 22—23.
95.	Селиванов С. С., Шотенберг С. М., Пономарев Ю. Е. Пластические массы.
1975. № 4. С. 35—37.
4)6	. Пономарев Ю. Е., Пономарева Г. Г.//Реф. информ./Всесоюз. н.-и. ин-т
науч.-техн. информ, и эконом, пром-ти строит, матер. М., 1976. Вып. 3. С. 8—9.
97.	Справочник по пластическим массам/Под ред. М. И. Гарбара, М. С. Акутина,
Н. М. Егорова. М„ 1967. 462 с.
98.	Оробченко Е. В., Прянишникова Н. Ю. Фурановые смолы. М., 1963. 356 с.
99.	Чичибабин М. А. Основные начала органической химии. М., 1953. Т. 1. 420 с.
100.	Физер М. А. Органическая химия. М., 1969. 678 с.
101.	Шур А. М. Высокомолекулярные соединения. М., 1968. 519 с.
102.	Пономарев Ю. Е., Андрианов Р. А., Пономарева Г. Г., Гончаров С. И.//
Пластические массы. 1980. № 2. С. 43—44.
103.	Жуков А. В. Материалы н изделия на основе вспученного перлита. М.,
1972. 159 с.
79
104.	Бутт Ю. И., Дудеров Г. И., Матвеев М. А. Общая технология силикатов.
М„ 1962. 463 с.
105.	Осин Б. В. Негашеная известь как новое вяжущее вещество. М., 1951. 547 с.
106.	Юнг В. И. Основы технологии вяжущих веществ. М., 1951. 547 с.
107.	Некрасов Б. В. Учебник общей химии. М.; Л., 1968. 613 с.
108.	Пономарев Ю. Е. и др.//Пластические массы. 1980. № 5. С. 39—40.
109.	Пономарев Ю. Е„ Пономарева Г. Г., Петрухин В. П.//Информ, листок/
Сев.-Кав. центр науч.-техн, информ, и пропаганды. № 589-75. Ростов н/Д. 1975. 4 с.
ПО. Пономарев Ю. Е. Исследование свойств и технологических особенностей
производства строительных пенопластов, получаемых методом непрерывного формо-
вания из композиций на основе новолачных фенолоформальдегидных полимеров:
Дис. ...канд. техн. наук. М., 1977. 145 с.
111.	Пономарев Ю. Е. и др.//Тез. докл./Кемеровск. н.-и. ин-т хим. пром-ти.
Кемерово, 1979. С. 112.
112.	Дальтенене Я. Ю. Фракциронирование и исследование некоторых физико-
химических свойств фенолоформальдегидных новолачных смол: Дис. ...канд. хим. наук.
Вильнюс, 1966. 119 с.
113.	Шутов Ф. А. Исследование особенностей морфологического строения
и термоокислительного старения газонаполненных фенолоформальдегидных полиме-
ров: Дис. ...канд. техн. наук. М., 1971. 135 с.
114.	Коршак В. В. Химическое строение и температурные характеристики поли-
меров. М., 1970. 420.
115.	Горшков В. С. Термография строительных материалов. М., 1968. 238 с.
116.	Комарова Л. И., Локшин Б. В.//Докл./Всесоюз. сем. по спектроскопическим
методам. Киев, 1968. 118 с.
117.	Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений.
М„ 1965. 258 с.
118.	Пшеницына В. П., Шабадаш А. Н.//Тр./Н.-и. ин-т пластмасс. М., 1970.
С. 199- 205.
119.	Пономарев Ю. Е., Пономарева Г. Г., Игнатов Б. 77.//Пластические массы.
1976. № 6. С. 69.
120.	Шотенберг С. М., Пономарев Ю. Е., Селиванов С. С.//Реф. информ./
Всесоюз. н.-и. ин-т науч.-техн, информ, и эконом, пром-ти строит, матер. М., 1973.
Вып. 2. С. 5—6.
121.	Шотенберг С. М., Пономарев Ю. £.//Информ. листок/ Сев.-Кав. центр
науч.-техн, информ, и пропаганды. № 660-74. Ростов н/Д, 1974. 4 с.
122.	Шотенберг С. М. и др.//Изв. СКНЦ ВШ. Техн, науки. 1976. № 1. С. 108—109.
123.	Шотенберг С. М. и 5р.//Техн. и эконом, информ. М., 1972. № 9. С. 19—22.
124.	Пономарев Ю. Е. и др.//Гр./Новочеркасск, политехи, ин-т. Новочеркасск,
1976. Т. 320. С. 78—80.
125.	Серкова Г. И., Гурова Л. Д., Смелянский В. .//.//Строительные материалы.
1977. № 7. С. 19.
126.	Методика (основные положения) определения экономической эффективности
использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализа-
торских предложений. М., 1977. С. 27—34.
! л