Способ получения жесткого пенополиуретана

Способ получения жесткого пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пп 546624

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.0).76 (21) 2319571/05 (51) М. Кч С 08G 18/14 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 20.04.77 (53) УДК 678.664:62-405. .8 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения И. Ж. Крагис, У. К. Стирна, А. Ф. Алкснис, Я. А. Сурна и В. О. Озола (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины

АН Латвийской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

C Н C 11 — 1.I I 0 !

0 LI I

0Н

ЗО

Изобретение относится к полу чению жестких пенополиуретанов, используемых в качестве теплоизоляционных изделий в транспортном машиностроении, авиационной, электрической промышленности и в приборостроении.

Жесткий пенополиуретан получают механическим смешением исходных компонентов с последующей заливкой их в формы различной конфигурации, где происходит свободное вспениванием или вспениванпе B закрытом объеме.

Известен способ получения жестких пенополиуретанов путем взаимодействия полиметнленполифенилизоцнаната с ароматическим триолом и триолом с молекулярным весом

260 — 6000 в присутствии катализатора, поверхностно-активного вещества и вспеннвающего агента (фреона) . Вспенивание происходит в закрытой форме (1). Однако жесткие пенополиуретаны, полученные этим способом, имеют низкую температуру размягчения, невысокую способность удерживать винт, а также малую твердость поверхностного слоя.

Наиболее близок изобретению по технической сущности способ получения жесткого пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата н гидроксилсодержащего олигоэфира в присутствии катализатора, поверхностно-активного вещества и вспенивающего агента. В качестве гидроксилсодержащего олигоэфира используют олигоэфир на основе щавелевой кислоты и многоатомного спирта (2).

Получаемые пенополпуретаны имеют высокую температуру размягчения, но недостаточно высокие физико-механические показатели.

Целью изобретения является повышение физико-механических показателей пенополпуретана.

Зта цель достигается тем, что в качестве

Ip гидроксплсодержащего олигоэфира используют олпгоэфир дизамещенной ортомуравьиной кислоты н многоатомного спирта.

В качестве многоатомного спирта используют, например, глицерин. Применение олигоэфиров дпзамещенной ортомуравьнной кислоты обуславливает получение менее вязкой композиции, чем в известных способах, что облегчает заливку композиции в формы сложной конфигурации. Повышение физико-механических свойств жесткого пенополиуретана (ППУ) можно объяснить наличием у олигоэфпров дизамещенной ортомуравьиной кислоты звеньев циклического строения

546624

6,7

0,46

175

Э3

Полученные жесткие ППУ обладают повышенной температурой размягчения и высоким пределом прочности при сжатии. Это объясняется наличием у пенополиуретана циклов дпоксоланового строения на основе ортомуравьиной кислоты. Особенно заметное увеличение прочностных показателей достигается прп вспенивании ППУ в закрытом объеме прп степени переполнения более 200 /o (степень переполнения — соотношение объемов пены при свободном и закрытом вспенпвании, выраженное в процентах). У полученных таким способом жестких Г1ПУ, получивших название интегральных пенополпуретанов, такие показатели как твердость поверхностного слоя и способность удерживать винт, увеличиваются вдвое.

11 р и м е р 1. Для получения пенополиуретана используют олпгоэфир ортомуравьиной кислоты и глицерина со следующими характеристиками: содержание гпдроксильных групп

23,4%, кислотное число 0,9 мг КОН/г, вязкость при 25 С 59,3 сП, молекулярная масса

140.

В стакан емкостью 1 л загружают (r): 167 олигоэфира ортомуравьиной кислоты, 3,0 триэтплампна, 0,7 диэтилдикаприлата олова, 2,4 поверхностно-активного вещества КЭП (блоксополимер оксиалкилена с силоксаном) и 81 фреона-113. Содержимое перемешивают в течение 20 с, после чего добавляют 374 г кубового остатка 4,4 -дифенилметандппзоцпаната.

Смесь снова перемешивают в течение 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время индукции 45 с. Степень переполнения формы 300%. Получают жесткий интегральный пенополиуретан.

П р им ер 2. Для получения пенополиуретана используют олпгоэфир ортомуравьиной кислоты со следующими характерпстиками: содержание гпдрокспльных групп 23,6%, кислотное число 1,14 мг КОН/г, вязкость прп

25 С 1440 сП, молекулярная масса 210.

В стакан емкостью 1 л загружают (г): 167 олигоэфпра ортомуравьпной кислоты, 43,2 трихлорэтилфосфата, 1,4 триэтилампна, 0,2 диэтплдикапрплата олова, 2,4 поверхностно-активного вещества КЭП-1 и 81 фреона-113.

Содержимое перемешивают 20 с, после чего добавляют 375 г кубового остатка 4,4 -дифенилметандиизоцианата. Смесь снова перемешивают 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время индукции 50 с. Степень переполнения формы 300%, Получают жесткий интегральный, самозатухающий пенополиуретан.

Пример 3. Для получения пенополиуретана используют олигоэфпр таллового масла (содержимое гидроксильных групп 5,7 /о, кислотное число 3,0 мг КОН/г) и олпгоэфир ортомуравьпной кислоты со следующими характеристиками: содержание гидрокспльных групп 24,0%, кислотное число 0,71 мг КОН/г, вязкость при 25 С 147 сП, молекулярная масса 180.

В стакан емкостью 1 л загружают (г): 147 олигоэфира ортомуравьиной кислоты, 36,8 олигоэфира на основе таллового масла и глицерина, 2,1 триэтиламина, 0,09 дпэтилдикаприлата олова, 2,4 поверхностно-активного вещества КЭП-1 и 81 фреона-113. Содержимое перемешивают 20 с, после чего добавляют 356 г кубового остатка 4,4 -дифенилметандипзоцианата. Смесь снова перемешивают 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время индукции 55 с. Степень переполнения формы 300%. Получают жесткий интегральный пенополиуретан.

Свойства жестких пенополиуретанов на основе олигоэфпров дизамещенной ортомуравьпной кислоты приведены в таблице.

Пример 4. Для получения пенополиуретана используют олпгоэфир ортомуравьиной кислоты со следующими характеристиками: содержание гидроксильных групп 23,2%, кислотное число 0,7 мг КОН/г, вязкость при 25 С

860 сП, молекулярная масса 140 и фосполиол-2 (ТУ-6-02-365-73), содержащий гидроксильных групп 12,2, фосфора 10,2, хлора

2,6%

В стакан загружают (г): 70 олигоэфира ортомуравьиной кислоты; 30 фосполпола-2; 1,0 трпэтиламина; 0,2 диэтилдикапрплата олова;

1,5 поверхностно-активного вещества КЭП-1;

42 фреона и 178 полипзоцианата.

После перемешивания всех компонентов 30 с смесь выливают в картонную форму. Получают мелкопористый самозатухающпй жесткий пенополпуретан. Полученный ППУ обладает следующими физико-механическими свойствами:

Объемный вес, г/см 0,042

Предел прочности при сжатии, кгс/см

Удельная ударная вязкость, кгс см/см 0,78

Температура размягчения, С 146

Полученный П11У является самозатухающпм (время самостоятельного горения менее

5 с).

Г1енополиуретан, полученный известным способом (21, при том же объемном весе имеет следующие физико-механические свойства:

Объемный вес, г/см 0,042

Предел прочности при сжатии, кгс/см 1,9

Удельная ударная вязкость, кгс см/см

Температура размягчения, С

Из пенополиуретана, полученного предлагаемым способом, изготовляют детали, обладающие высокой твердостью поверхностного слоя и высокой теплостойкостью, можно изготовить, например, легкие декоративные конструкционные элементы.

Благодаря высокой способности удерживать винт можно соединять между собой детали больших габаритов пз полученных ППУ или прикреплять другие детали к ним шурупами, 546624

Таблица

Физико-механические свойства жестких интегральных пенополиуретанов, полученных предлагаемым способом (примеры 1 — 3) и известным способом

Предлагаемый

Известный

Показатель

Кажущаяся плотность, г/см . всего изделия средней части изделия

0,487

0,400

0,472

0,408

0,482

0,410

0,460

0,397

128

116

1 0

44

127

59

136

134

224

86

144

156

139

Формула изобретения

Составитель Н. Просторова

Техред А. Галахова

Редактор Е. Хорина

h,орректор Л. Брахнина

Заказ 437, 15

ЦНИИПИ

Изд. X 209 Тираж 654 Подписное

Государственного когиитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Я-35, Раушская изб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Предел прочности при сжатии, кгс)см2

Способность удерживать винт, кгс

Твердость поверхностного слоя по Роквеллу HRA

Температура размягчения, С тем самым расширить область применения

ППУ.

Способ получения жесткого пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата и гидроксилсодержащего олигоэфира в присутствии катализатора, поверхностно-активного вещества и вспенивающего агента, о тл и ч аю шийся тем, что, с целью повышения физико-механических показателей конечного продукта, в качестве гидроксилсодержащего олигоэфира используют олигоэфпр дизамещенной ортомуравьиной кислоты и многоатомного спирта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Hегоld Е. Reymole, Salvatore А. Puglic, A. А. К. Sayigh. Journal of Cellular Plastics, 1972, 6, 318 — 329.

10 2. Авторское свидетельство № 371797, Ч Кч С 08G 18/14, 1971.