Способ получения теплостойкого изоциануратного пенопласта

Патент 392707

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙ-' КОГО ИЗОДИАНУРАТНОГО ПЕНОПЛАСТА путем . ]9заимодействия изоцианата и гидрок-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Su„„ 92707

3(5П С 08 G 18/14 С 08 G 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 1693581/23-05 (22) 20.08.71 (46) 30.04.83. Бюл. Р 16 (72) Б.A. Арбузов, A.K. Житинкина, А.О. Визель, Н.А. Шибанова и К..М. Ивановская (53) 678.664:62-405.8(088.8) (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙ-

КОГО ИЗОЦИАНУРАТНОГО ПЕНОПЛАСТА путем .взаимодействия изоцианата и гидроксилсодержащего соединения в присутствии катализатора, о т л .и ч а ю- шийся тем, что, с целью придания пенопласту повышенной формо- и термочувствительности к воздействию открытого пламени, s качестве катализатора используют бинарную систему, состоящую из катализатора тримеризации изоцианатов и фосфоленов или оксофосфоленов.

392707

Изобретение относится к получению теплостойких изоциануратных пенопластов.

Известен способ получения теплостойкого иэоциануратного пенопласта путем взаимодействия технического полиизоцианата с гидроксилсодержащим соединением в присутствии катализатора и вспенивающего агента.

В качестве катализатора и одновременно гидроксилсодержащего coe- ® динения используют активированные ацетатами или гидроокисями щелочных металлов простые полиэфиры с мол.в. 300-500 или гликоли, содержащие простые полиэфиры с мол.в. 300- )5

500 или гликоли, содержащие простые эфирные связи.

Пенопласт, полученный таким образом, обладает мелкоячеистой структурой, хорошими прочностными характеристиками. Он имеет стандартную теплостойкость 250ОС. Однако при длительном прогреве с такой температурой наблюдаются значительные потери в весе (до 25Ъ ) и усадка (до 10%1, что недопустимо в условиях длительной эксплуатации материала при высоких температурах.

Кроке того, изоциануратный пенопласт сам по себе является хрупким, и для его пластификации в композицию необходимо вводить высокомоле кулярный полиэфир (например, простой полиэфир из глицерина или окиси пройилена с мол.в . - 3000 ).

Введение высокомолекулярного полиэфира приводит к некоторому снижению теплостойкости и повышению горючести материала.

Целью предлагаемого изобретения является получение более стабильного при высэких температурах пенопласта с повышенной огнестойкостью.

Для э ого в качестве катализатора при получении изоциануратного пенопласта используют бинарную систе- 45 .му, состоящую из катализатора тримеризации изсцианатов и фосфоленов или оксофосфоленов.

Фосфолены или оксофосфолены являются катализаторами карбодиимидо- 5О образования, в результате чего наряду с тримерами из ди- и/или полиизоцианатов непосредственно при вспенивании образуются поликарбодиимиды, которые в сравнении с изоциануратны- 55 ми кольцами обладают повышенной стойкостью к длительному воздействию 250 С открытого пламени.

В качестве изоцианатов могут быть использованы любые ди- и/или 60 полиизоцианаты, применяющиеся при получении полиуретанов, в том числе и технический полиизоцианат.

В качестве катализатора тримериэа ции используют амины, амины и окиси олефинов, активированные ацетатом калия полиэфиры и гликоли и другие соединения.

Обе реакции (тримеризации и карбодиимидообразования ) начинаются одйовременно при комнатной температуре. Вспенивание проходит за счет углекислого газа, выделяющегося при образовании поликарбодиимидов, и не требует применения каких-либо специальных вспенивающих агентов.

Процесс получения пенопластоводностадийный, все компоненты смешивают при комнатной температуре с последующим вспениванием и отверждением.

Для стабилизации свойств материала его термостабилизируют 4-6 ч при температуре, близкой к эксплуатационной.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества перед известным.

1) Полученный пенопласт обладает более высокой формо- и термочувствительностью. Например, при 200ОC линейная усадка и потеря в весе эа один и тот же промежуток времени для предлагаемого пенопласта на порядок ниже, чем у известного.

2 ) Изоциануратный пенопласт, содержащий поликарбодиимидные звенья, является достаточно прочным и для него не нужен дополнительный пластифицирующий агент, снижающий теплостойкость и горючесть материала.

3) Не требуется применения специальных вспенивающих агентов.

4) Способ прост, технологичен, нет необходимости в оборудовании, компоненты, применяемые для получения пенопласта, легкодоступы.

Перечисленные свойства пенопласта позволяют использовать его в качестве эффективного тепло-, электро-, огнезащитного материала, работающего в условиях воздействия высоких температур в различных областях промышленности.

Пример 1. В металлическую емкость загружают следующие компоненты, вес.ч.:

Простой полиэфир на основе глицерина и окиси пропилена, активированный ацетатом калия с мол.в. " 500 (лапрол 503А ) (катализатор тримеризации и гидроксилсодержащий компонент) 10

1-Этил-3-метилфосфолен-1оксид (катализатор обра392707 зования поликарбодиимида 0,3

Блок с оп олимер диметилсилоксана с полиоксиалкиленгликолем (КПЭ-1 )

Полиизоцианат (содержание

NCO-групп 30,5%) 100

Все компоненты перемешивают металлической мешалкой (1600 об/мин)

40 с, после чего смесь выливают в форму для вспенивания и отверждения (пенопласт становится жестким через 5-7 мин после выливания композиции в форму ). Затем производят термообработку при 200 С в течео ние 4 ч.

Пример 2. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1. Состав композиции, вес.ч

Лапрол 503А 40

1-Этокси-3-метилфосфолен-1-оксид 1,5

Эмульгатор

КЭП-1

Полиизоцианат (содержание

NCO-групп 30,5Ъ ) 400

0,5

Пример 3. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1.

Состав композиции, вес.ч.:

Активированная смесь (диэтиленгли.коль, активированный ацетатом калия катализатор тримеризации ) 2,0

Простой полиэфир на основе глицерина и окиси пропилена с мол.в. 3000 (лапрол-3003 )

1-Метокси-3метилфосфолен1-оксид 1,0

КЭП-1 0,5

Полиизоцианат (содержание

NCO-групп 30,5%) 100

Пример 4. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1.

Состав композиции, вес.ч.:

Полиэфир

П-2200 на основе диэтиленгликоля, адипиновой кислоты и триметилолпропана 20

Триэтилендиамин (ДАВСО) 1

Окись пропилена

10 (бинарный катализатор тримеризации ) 5

1-Этокси-3метилфосфолен-115 0,8

Полиизоцианат (содержание

NCO-групп 31Ъ ) 100

Пример 5. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1.

Состав композиции, вес.ч.:

Активированный ацетатом калия P-содержащий полиэфир с мол.в. 500 (катализатор тримеризации ) 10

Лапрол 3003 20

1-Метокси-3метилфосфолен1-оксид 1

КЭП-1 0 5

Полиизоцианат (содержание

35 МСО-групп 30,5В) 100

II p H M e p 6. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1.

Состав композиции, .вес.ч.:

4р Активированный ацетатом калия

Cg. â€” содержащий простой полиэфир с мол. в. "300 8

45 сложный полиэфир на основе глицерина, диэтиленгликоля и адипиновой кислоты с мол.в. 2200 15

1-Метил-5,5диметилфосфоленг-о д 1,0

КЭП-1 0,5

Полиизоцианат 100

Свойства полученных пенопластов после термообработки в течение ч при 200 С приведены в таблице.

392707

Пример

Свойства пенопластов

5 . б

Объемный вес, г/см

О, 08 .0,12 . 0,06

0,179 0,11 0,10

Предел прочности .при сжатии, кг/см

Диэлектрические потери

23,0

7,2

4 -10-3 3 .10-3 2,7 ° 10-3 . 2 2.10

Диэлектрическая проницаемость

1,25

257

Теплостойкость, С

251

Температурная линейная усадка при 200 С за 4ч, %

0 05 О 07 0 06

0 09

0 i 08- .0,1

0,9 . 1

0,6

0,18 0,3 . О,. 34

Самозатухающий

Редактор Т.Федотов ТехредИ.Надь Корректор С. Шекмар »

Заказ 6760/5

Тираж 494 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Потеря веса при подогреве при

200 С в течение

50 ч, %

Потеря веса при испытании на прочность, % (по стандартной методике ) 1,17 1,.15

241 240

1,12

246 249