Композиция для получения эластичных открытопористых листовых материалов из поливинилхлоридного пластизоля

Композиция для получения эластичных открытопористых листовых материалов из поливинилхлоридного пластизоля

Реферат

 

Описывается композиция для получения эластичного листового открытопористого материала из пластизоля, содержащего поливинилхлорид и фосфатный пластификатор (дифенилкрезилфосфат), отличающаяся тем, что она дополнительно содержит триэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: поливинилхлорид 43,3 - 29,3; дифенилкрезилфосфат 15,1 - 34,2; триэтиленгликоль 32,5 - 48,0. Технический результат - повышение газопроницаемости материала.

Изобретение относится к смесям на основе поливинилхлорида, которые могут быть использованы в технологии производства пористых декоративно-отделочных строительных материалов.

Известна композиция для получения эластичного пористого декоративно-отделочного пеноматериала, включающего поливинилхлорид (45,2-55,2 мас.%), сложноэфирный пластификатор (диоктилфталат, диоктилсебацинат, дидодецилфталат, диоктиладипинат: 44,2 - 54,2 мас.%), термостабилизатор (стеараты кальция, бария, кадмия, цинка: 0,2 - 0,4 мас.%) и порообразователь (азодикарбонамид, модифицированный полиэтил- или полиметилсилоксановой жидкостью - 0,2 - 2,0 мас.%) [а.с. СССР 1696441, МКИ C 08 L 27/06, C 08 K 6/06 // C 08 J 9/10, опубл. 1991, бюл. N 45]. Недостатком данной композиции является то, что из нее при желатинизации формируется закрытопористый материал. Этот материал газо- и паронепроницаем, не обеспечивает равновесного газо- и парообмена между стеной и атмосферой помещения, что приводит к появлению плесени, ощущению "затхлого воздуха", снижению комфортности помещений, особенно в условиях повышенной влажности. Равновесный газо- и парообмен могут обеспечить только открытопористые материалы.

Известна также композиция для получения эластичного пенопласта на основе поливинилхлоридных пластизолей, включающая поливинилхлорид (100 вес.ч), пластификатор (50 - 70 вес.ч.), натриевые соли алкиларилсульфокислот (0,25 - 1,00 вес.ч.), полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот (0,25 - 1,00 вес.ч.). Из этой композиции формируются открытопористые материалы с объемным весом 62 - 87 кг/м³ [а. с. СССР 509625, МКИ C 08 L 7/06, C 08 J 9/08, опубл. 1977, бюл. N 13] . Недостатком этого материала является то, что из-за большого размера пор (средний диаметр пор более 2400 10^-6 м) он может быть использован только в качестве мягкой подкладки под обивочный материал и не может быть применен в качестве декоративно-отделочного.

Кроме того, известна композиция для получения микропористого материала, состоящая из поливинилхлорида (100 мас.ч.), пластификаторов (бутилбензилфталата, диоктилфталата, дибутилфталата, полиэфирного пластификатора: 80 - 100 мас.ч), стабилизаторов (5 мас.ч) и органического порообразователя (порофоров: азоизобутиронитрила, N,N'-динитрозо-N,N'-диметилтерефталимида в количестве 5 - 10 мас.ч.) [Берлин А.А. Шутов Ф.А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров. М. : Наука, 1980. - 504 с.] Недостатком указанной композиции является то, что полученное из нее покрытие имеет долю открытых пор от 15,7 до 18,4%. Этот материал не обеспечивает эффективного паро- и газообмена.

Также известно, что для получения эластичных листовых и пленочных материалов на основе поливинилхлорида используются композиции, содержащие поливинилхлорид и пластификаторы на основе эфиров фосфорной кислоты и спиртов или фенолов (три-н-бутилфосфат, три-(2-этилгексил)-фосфат, ди-(2-этилгексил)фенилфосфат), трифенилфосфат и др. ) [Барштейн Р.С., Кирилович В.И., Носовский Ю. Е. Пластификаторы для полимеров. - М.: Химия, 1982, - 200 с.], которая выбрана в качестве прототипа. Недостатком композиции является то, что получаемые из них листовые и пленочные материалы не имеют открытых пор, они не обеспечивают равновесного газообмена между стеной и атмосферой помещения.

Целью предлагаемого изобретения является получение пористого материала с открытой пористостью 35 - 40%, что обеспечит достаточную газопроницаемость материала, и средним диаметром пор не более 4 10^-6 м, что сделает его пригодным для использования в качестве отделочного при отделке внутренних поверхностей жилых и промышленных зданий.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, состоящая из поливинилхлорида и фосфатного пластификатора дополнительно содержит триэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: Поливинилхлорид - 43,3 - 29,3 Дифенилкрезилфосфат - 15,1 - 34,2 Триэтиленгликоль - 32,5 - 48,0 Концентрация поливинилхлорида (ПВХ), дифенилкрезилфосфата (ДФКФ) и триэтиленгликоля (ТЭГ) выбрана из условий обеспечения необходимой открытой пористости пленочного материала при обеспечении максимального диаметра открытых пор не более 4 10^-6 м.

Открытопористый материал получают следующим образом.

Композицию, состоящую из поливинилхлорида, дифенилкрезилфосфата и триэтиленгликоля, перемешивают в смесителе при комнатной температуре в течение 15 - 30 мин, дегазируют в течение 0,5 - 2 часов, разливают в металлические формы размером 350 х 400 мм и подвергают желатинизации при температуре 160 - 180^oC. Извлечение из термошкафа формы охлаждают до 30 - 50^oC, извлекают лист, который промывают водой и высушивают при температуре 40 - 60^oC. Свойства материала: открытая пористость (W, %), - весовым методом по разности влажного и сухого образца; средний диаметр пор (d_ср, м 10^-6) - по количеству прошедшего через лист воздуха при заданном давлении с использованием уравнения Пуазейля. Физическая сущность формирования открытопористого материала состоит в том, что при его получении реализуется фазоинверсионный термический процесс с использованием латентного растворителя, каковым является для ПВХ смесь ДФКФ и ТЭГ. При охлаждении раствора полимера ниже некоторого критического значения температуры происходит распад полимерного раствора на фазы с образованием сплошного полимерного каркаса, в котором равномерно по всему объему распределен жидкий наполнитель - триэтиленгликоль (ТЭГ), выделившийся из латентного растворителя. ТЭГ образует сплошные каналы, соединяющиеся между собой. После вымывания ТЭГ водой и высушивании в материале остаются сквозные поры.

В композиции были использованы: поливинилхлорид (ПВХ) марки ЕП 6202-С (ГОСТ 14039-79), дифенилкрезилфосфат (ДФКФ) (ТУ 6-06-241-92), триэтиленгликоль (ТЭГ) (ТУ 6-01-5-88).

Результаты испытаний представлены примерами: Известное решение по прототипу: Пример 1. Композиция, мас.%: ПВХ - 43,3 Фосфатный пластификатор (дифенилкрезилфосфат) - 56,7 Открытая пористость (W) = 0%. Средний диаметр пор (d_ср) = 0.

2. Пример 2. Композиция, мас.%: ПВХ - 29,3 Фосфатный пластификатор (дифенилкрезилфосфат) - 70,7 Открытая пористость (W) = 0%. Средний диаметр пор (d_ср) = 0.

Пример 3. Композиция, мас.%: Предлагаемое решение: ПВХ - 43,3 ДФКФ - 16,5 ТЭГ - 40,2 Открытая пористость (W) = 41,7%. Средний диаметр пор (d_ср) = 2,2 10^-6 м.

Пример 4. Композиция, мас.%: ПВХ - 29,3 ДФКФ - 31,7 ТЭГ - 39,0 Открытая пористость (W) = 46,1%. Средний диаметр пор (d_ср) = 1,9 10^-6 м.

Пример 5. Композиция, мас.%: ПВХ - 31,6 ДФКФ - 34,2 ТЭГ - 34,2 Открытая пористость (W) = 44,1%. Средний диаметр пор (d_ср) = 1,6 10^-6 м.

Пример 6. Композиция, мас.%: ПВХ - 39,6 ДФКФ - 15,1 ТЭГ - 45,3 Открытая пористость (W) = 44%. Средний диаметр пор (d_ср) = 1,4 10^-6 м.

Пример 7. Композиция мас.%: ПВХ - 36,0 ДФКФ - 16,0 ТЭГ - 48,0 Открытая пористость (W) = 49,0%. Средний диаметр пор (d_ср) = 2,2 10^-6 м.

Пример 8. Композиция, мас.%: ПВХ - 35,0 ДФКФ - 32,5 ТЭГ - 32,5 Открытая пористость (W) = 39,0%. Средний диаметр пор (d_ср) = 2,6 10^-6 м.

За пределами заявленной композиции Пример 9. Композиция, мас.%: ПВХ - 43,5 ДФКФ - 15,0 ТЭГ - 41,5 Материал после желатинизации хрупко разрушается при нагрузке менее 0,01 МПа.

Пример 10. Композиция, мас.%: ПВХ - 29,0 ДФКФ - 39,0 ТЭГ - 32,0 Открытая пористость (W) = 26%. Средний диаметр пор (d_ср) = 6,9 10^-6 м.

Как видно из представленных данных, предлагаемых примерами 3 - 8, композиция позволяет получать открытопористые листовые материалы с открытой пористостью 39 - 49%, средний диаметр пор (0,9 - 2,4) 10^-6 м. Композиции, находящиеся за пределами предложенного решения, не позволяют получать материал с требуемыми открытой пористостью и средним диаметром пор, либо хрупко разрушаются при незначительной нагрузке.

Формула изобретения

Композиция для получения эластичного листового открытопористого материала из пластизоля, содержащего поливинилхлорид и фосфатный пластификатор (дифенилкрезилфосфат), отличающаяся тем, что она дополнительно содержит триэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: Поливинилхлорид - 43,3 - 29,3 Дифенилкрезилфосфат - 15,1 - 34,2 Триэтиленгликоль - 32,5 - 48,0