Исследованиями установлено, что галогениды металлов переменной валентности, введенные в ФРВ-1А, неодинаково влияют на изменение содержания свободного фенола в исходном сырье. Подтверждено, что введение AlF₃ и SnCl₂  приводит к резкому снижению свободного фенола в модельных системах и в ФРВ-1А.

УФ- спектры показали наличие комплексных соединений AlF₃ и SnCl₂  с фенолом в модельных спиртовых растворах фенола. При изучении токсичности ФРП, содержащего AlF₃ и SnCl₂ , обнаружены лишь следы фенола (экстракцию ФРП проводили этиловым спиртом).

На специально сконструированной установке определяли количество фенола, выделяемое в окружающую среду при производстве ФРП. Установлено, что при введении AlF₃ и SnCl₂  в ФРВ-1А выброса свободного фенола и формальдегида не наблюдается. При введении SnCl² значительно ускоряется реакция вспенивания и отверждения ФРП-1, что подтверждает более интенсивное нарастание температуры в блоке по сравнению с исходной композицией ФРП-1.

В результате промышленного внедрения пенопласта ФРП-1 установлена возможность существенного улучшения эксплуатационных показателей и снижения пожарной опасности пенопласта типа ФРП путем введения малых количеств (до 2 м.ч.) неорганических модифицирующих добавок, выпускаемых в промышленном масштабе.
За счет применения модифицированных ФРП в двухслойных панелях можно снизить плотность на 15-40 кг/м³ и сохранить заданные прочностные и эксплуатационные показатели (таблица 1).

Таблица 1

Технологические и эксплуатационные свойства пенопластов

Стоимость основного сырья для получения ФРП-1 примерно равна стоимости модифицирующих добавок.

Применение модифицирующих добавок в процессе получения ФРП-1 позволит снизить расход электроэнергии и пара за счет ускорения процесса вспенивания и отверждения пенопласта. Получение пенопластов с пониженным содержанием фенола (до 0,5%), меньшим его выделением, к.ч. до 0,5 мг КОН/г улучшит санитарно-гигиенические условия труда.

Степень огнестойкости панелей с модифицированными пенопластами выше в 2-3 раза. Пенопласт не тлеет, он имеет более низкую токсичность.

Двухслойные металлические панели покрытий с трудносгораемым модифицированным фенольным пенопластом ФРП-1 (монопанели) применяются в строительстве промышленных и общественных зданий, сооружений классов Б и В. Среди них - энергетические комплексы в России, Китае, газовые и нефтехимические комплексы на Крайнем Севере, ледовые дворцы, катки, бассейны, магазины и др.

К преимуществам панелей следует отнести:

•  увеличение срока службы покрытия до ремонта в 4-5 раз; - возможность применения панелей в зданиях до II степени огнестойкости включительно (СНиП 2.01.07-85);
• высокое качество покрытий;
• более низкая стоимость панели по сравнению с зарубежными аналогами (1,5 раза);
• использование материала отечественного производства.

Появляется возможность расширить применение модифицированного ФРП-1 для  изготовления теплоизоляционных панелей для объектов пищевой и медицинской промышленности, где требуется практически полное отсутствие свободного фенола в пенопласте. Для теплоизоляции подвальных и чердачных помещений зданий можно выпускать штучные изделия в виде кирпичей и блоков.

Специалисты считают, что при производстве ФРП-1 и резольно-новолачного пенопласта (РНП) полнота отверждения вспенивающейся композиции при кислотном катализе и без внешнего нагревания достигается в течение нескольких минут. Отмечается, что в РНП слабый запах фенола исчезает в течение первых суток после изготовления, а свободные фенол и формальдегид не обнаруживаются: они связаны химически в твердом полимере, не подверженном деструкции.(5).

Технологические процессы получения РНП отличаются от технологии получения ФРП-1, которые включают приготовление эмульсии кислотного катализатора Ларкс, ПАВ, вспенивающего агента - петролейный эфир и последующего ее перемешивания со смолой НРВ-13Ф. В отличие от технологии ФРП-1 вспенивающие агенты выведены в отдельный компонент, что позволяет в зависимости от активности смолы менять содержание вспенивающего агента и управлять процессами вспенивания и отверждения пенопласта.

Пенопласт РНП обладает одинаковой прочностью с жестким ППУ и в сравнении с ФРП-1 в два раза большей механической прочностью при равной плотности. (6)

Важная характеристика пенопластов - водопоглощение при насыщении водой, которое у РНП составляет не более 0,5 % , и более низкое водопоглощение 3- 17 % по сравнению с модифицированным ФРП-1. (6).

Пенопласты типов ФРП-1 и РНП соответствуют требованиям ГОСТ 20916-87٭ «Плиты теплоизоляционные из пенопласта на основе резольных феноло-формальдегидных смол».

Плиты предназначаются для тепловой изоляции покрытий зданий со стальными профилированными настилами, а плиты марки 50 - для тепловой изоляции других видов строительных ограждающих конструкций.

РНП «Теплор» является негорючим материалом и может применяться в качестве внутренней теплоизоляции, наружной теплоизоляции стен и крыш.

РНП позволяет существенно уменьшить толщину стен, и тем самым увеличить полезную площадь помещения (6).

Долговечность пенопластов на основе феноло-формальдегидных смол и их влияние на экологию требуют дальнейших исследований.

C текущей ситуаций и прогнозом развития российского рынка ФФС смол можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок фенолоформальдегидных смол в России».

Нормативные ссылки:

1. Шутов Ф.А. «Структура и свойства газонаполненных композиционных материалов на основе реакционноспособных олигомеров» / диссерт. докт. техн. наук. М.: ИХФ АН СССР, 1987. – 414 с.
2. Валгин В.Д., Емепина Ч.М. «Алюмофор – новый вспенивающий агент в производстве феноло-формальдегидных пенопластов»// Пластические массы. – 1983- №1. – с. 56-57.
3. Винокурова Л.И. «Особенности структурообразования фенольных пенопластов» //Теплоизоляционные и акустические полимерные строительные материалы. М: 1982. – с. 64-76
4. Берлин А.А., Шутов Ф.А. «Пеноматериалы на основе реакционно-способных олигомеров». М. Химия, 1978, 296 с.
5. Валгин В.Д., «Отечественная энергосберегающая технология теплоизоляции строительных конструкций многопланового назначения с использованием резольно-новолачного пенопласта (РНП)».
6. Строительная теплоизоляция «Теплор» (фирма «Универхимтех»), www.univerchemtech.ru
7. Андрианова Ю.Р. «Модифицированные феноло-формальдегидные фурфурол - фенол- формальдегидные пенопласты для легких металлических конструкций», автореферат диссертации МГСУ, РИК АО «Инфоцентр», 1996 г.

ГУП «НИИМосстрой»