Композиция для получения эластичного пенополиуретана

Патент 686416

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат. сеид-ву (22) Заявлено 14 0478 (21) 2604 038/2 3-. с присоединением заявки Н9 (23) Приоритет

Государственный аомнтет

СССР но делам нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 231080. Бюллетень Мо 3

Дата опубликованию описания 2310.80 (72) Лвторы изобретения

В.A. Новак, Е .А. Петров, P ..A. Гоммен н Г.В. Прокофьева (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол (54},КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО

ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к композици,ям для получения эластичного пенополиуретана повыаенной огнестойкости, который может найти применение в автомобильной, мебельной промыаленностях, а также в быту.

Йзвестна композиция для получения эластичного пенополиуретана, включающая простой полиэфир-трнол,содержар ий преимущвственно вторичйые гидроксильные группы, толуилендиизоцианат, третичные амины, оловоорганическое соединение, пеностабилиэатор, воду и антипирен P) .

В качестве антипиренов, исполь-зуют оксиалкилированные гидроксилфос форсодержащие соединения, входящие и состав полимерной матрицы.

Иояучакщийся на основе известной композиции пенополиуретан имеет низкие прочностные показатели as-за влияния антипиреиа.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является композиция, включающая простой полиэфир, толуилендииэоцианат, третичный амин, оловоорганическое соединение, пеностабилизатор, воду и продукт оксиалкилирования. сложного эфи- 30. ра на основе гликоля и метилфосфоновой кислоты P2) .

Однако образующийся на основе этой композиции пенополнуретан имеет низкую несущую способность, являющуюся наибоее важным показателем пенополнуретановых изделий указанного назначения, что существенно тормозит использование известной композиции.

Известные приема увеличения несущей способности эластичных пенополиуретанов, такие как введение в рецептуру твердых наполнителей или увеличение содержания воды, являются либо нетехнологичными, либо приводят к существенному увеличению расхода дорогостоящего толуилендииэоцианата.

Цель изобретения - повышение несут,ен способности пенополнуретана.

Это достн1ается тем, что известная композиция дополнительно содержит полиэтиленцолиамин формулы (CHg CHg» NHQ CH CHg CHg где и 1-5 при следующем соотношении компонен îà, вес.ч.:

686416

0,1-0,25

1,5-2,6

Простой полиэф. р мол.мас. 2800-4200 65-78

Толуилендиизоцианат 20-27

Третичный амин 0,1-0,7

Оловоорганическое соединение

Вода

Продукт оксиалкилирования сложного эфира на основ гликоля и мети. фосфоновой кислоты 0,4-3,2

Пеностабилизатор О, 5-1,4

Полиэтиленполиамин . 0,02-0,1

Использование полиэтиленполиамипозволяет увеличить несущую способ:ть эластичного пенополиуретана одновременном сохранении осталь<.показателей, и в том числе огнеэйкости, на том же уровне.

В предлагаемой композиции испольот следующие компоненты . 20

Простой полиэфир-триол, содержай преимущественно вторичные гидксильные группы.. Получают также яиэфиры ступенчатой анионной политизацией окисей алкиленов при испьзовании триолов в качестве старвого вещества. Мол . мас . 2800-4200, цержание групп OH 1,1-1,8% . Типичи примером простого полиэфир вЂ” триа является лапрол-3003, представляю-З и собой продукт полимеризации иси пропилена на глицерине с мол с. -3000 и содержанием гидроксильх групп 1,5-1,7Ъ.

Толуилендиизоцианат (ТДИ)предсвляет собой смесь изомеров 2,42,6-толуилендиизоцианатов. Для це и изобретения желательно испольвать ТДИ 80/20 или ТДИ 65/35 (цифуказывают содержание соответствен2,4- и 2,6-изомера). 40

Третичный амин и оловоорганичесе соединение. Являются .специфи.ской парой катализаторов, обесйечиющих необходимую. скорость процес, получения пенополиуретана. В ка- 4» .стве третичного амина применяют иэтилендиамин (ДУБКО), диметилбенламин, триэтиламин, пипераэин. качестве оловоорганического соеди.ния используют октоат олова. 50

Вода используется для образования

1ристой структуры, материала за (ет выделения СО при реакции с

{И.

Продукт ок сиалк илиров ания сложно эфира на основе гликоля и метил>сфоновой кислоты является химичесг активным антипиреном, который входит в состав полимерной матрицы пенополиуретана. Лнтипирен содержит

2-15Ъ фосфора, имеет функциональность по гидроксильным группам не менее двух и мол . мас ° 350-3500 . Для целей изобретения желательно использовать оксиэтилированный продукт взаимодействия диэтиленгликоля и дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты, например фосдиол.

Пеностабилизатор регулирует пористую структуру пенопласта. Желательно использовать кремнеорганические поверхностно-активные вещества, например КЭП-1, КЭП-2.

Полиэтйленполиамин является дополнительным компонентом известной композиции. Получают полиэтиленполиамин ступенчатой полимеризацией этиленамина, используя в качестве стартового вещества аммиак. Из получаемой технической смеси. можно выделить индивидуальные соединения. Для удешевления композиции желательно испольэовать техническую смесь . При получении эластичного пенополиуретана компоненты композиции смешивают с помощью мешалки или заливочной машины:. Смесь âñïåнивается и отверждается с образованием эластичного пенополиуретана, имеющего повышенную несущую способность по сравнению с пенопластом той же кажущейся плотности, но полученного из композиции, не содержащей в своем составе полиэтиленполиамин. .Пример 1. В данном примере сравнивают свойства пенопластов,полученных на основе известной-и предлагаемой композиций, а также композиций в состав которых дополнительновводили различные по природе амины .

Методика получения пенопласта следующая.

В полиэтиленовую емкость помещают полиэфир, пеностабилизатор, фосдиол, воду, окоат олова, ДАБКО, полиэтиленполиамин. Смесь перемешивают

30 с с помощью мешалки, имеющей

1400 об/мин . К смеси добавляют толуилендиизоцианат и продолжают перемешивание 5 с. Композицию выливают в форму.

Испытание полученного пенополиуретана проводят через сутки после изготовления. При этом определяют ряд показателей пенопласта. Напряжение при сжатии является величиной прямо пропорциональной несущей способности. В таблице приведены рецептуры композиций и свойства полученных на их основе пенопластов.

686416

Номер композиций

4. 5

2 3 прототип) Наименование

Композиция, вес.ч.. Лапрол-3003

ТДИ 80/20

69,5 69,5

25р8 25,8

0,18 0,18

ДАНКО

Октоат олова

Вода.

Фосдиол

КЭП-1

1,9

1,7 1,7

0,74 0,74

Полиэтиленполиамин

0,02 0,1 0,05

0 2 0,01

Гексаметиленднамин

0 05

0,05

Этиле нд нами н

Свойства пенопласта. Р Ф, ы ж о 37 ,oq ,5э с. 35

5 к

Кажущаяся плотность, кг/м 37

37 37

Напряжение прн сжатии на 50%, г/см2

43 45

48 50

Эластичность по отскоку, Ъ

48 46 48

Остаточная деформация при сжатии на 503, 2 ч при 20 С

3 3,5

3 2,5

3 5

Предел прочности при растяжении, кгс/см 1,0

100951010 ф 0,9

0,9

Относительное удлинение при разрыве, %

140 140 140 140

150 140

Самозатухающие Самозатухающие Самоэатухающие

Горючесть по стандарту --302

Самозатухакщие

П р и м .е р 2. Набивки сидений для автомашин "Жигули" из эластичного пенополиуретана получают с исяользованием двух композиций . извест ной и йредлагаемой.

Состав композиции, вес.ч.:

Известйая Предлага емая

70,0 70,0

25,4 25,4

0,15 0,15

0,13 0,13

1,87 1,87

1 75 1,75

40 Лапрол-3 00 3

ТДИ 80/20

ДАБКО Октоат олова

Вода

65,, Фаспнод

69,5

25,8

0 18

0,18

1,9 .1,7

0,74

Иэ данных таблицы видно, что использование полиэтиленполиамина в предлагаемых количествах позволяет

Увеличить несущую способность пенополиуретана при сохранении остальных показателей, и в том числе огне. стойкости, практически на том же уровне..

При замене полнэтиленполиамина на другие амины (композиции 9 5 и

Ю 6) несущая способность пенополиуретана остается на уровне пенополиуретана, полученного из известной композиции (композиция Ю 1)69,5

25,8

0i18

0,18

1,9

1,7

0,74

69,5

25,8

0,18

1,9

1,7

0,74

69,5

25,8

O,18

0,18

1,9

1,7

0,74

69,5

25,8

0,18

0i 18

1 9

1/7

О, 74

69,5

25,8

0,18

1,9

1,7 0,74

686416

Формула изобретения

Составитель С. Пурина

Редактор J1. Письман Техред и. Асталска Корректор E Папп

Заказ 7819/73 Тира;к 549, Подпи "ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отк1нтий

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

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

КЭП-2 0,7 0,7

Полиэтнленполиамин О, 035

В смеснтельную головку машины высокого давления с помощью дозировочных плунжерных насосов подают четыре потока: 1) лапрол, 2) раствор октоата олова и лепроле, 3) водный раствор ДАБКО и КЭП-2; 4) фосдиол или смесь полиэтиленполиамина и фосдиола.

Смесь заливают в форьы, которые далее темперируют при 130-160 C. Через 25 мин из форм вынимают пено аолиуретановые изделия в виде подушек переднего сидения автомашины .

Иэделия испытывают, определяя их вес и несущую способность . Несущая способность набивок сидений, полученных иэ известной композиции, составляет 26 кг, а из предлагаемой компоэиции - 32 кг (при равной кажущейся плотности). По другим нормированным показателям, таким как эластичность по отскоку, относительное удлинение при разрыве, .остаточна г деформация при сжатии при 20 С и при 70аС, а также. горючесть, оба типа пенопластов аналогичны друг другу

Предлагаемая композиция позволяет получить эластичный пеиополиуретан повышенной огнестойкости с увели-. ченной несущей способностью, улуч.шить качества выпускаемой прсдукции без увеличения расхода толуилендиизоцианата.

Композиция может быть легко внедрена, поскольку используемый в. .предлагаемом изобретении полиэтиленполиамин является промышленньм продуктом и не относится к числу дефицитных.

Композиция для получения эластичного пенополиуретана, включаяцая простой полиэфир мол. мас. 2800-4200, 5 толуилендиизоцианат, третичный амин, оловоорганическое соединение, воду, продукт оксиалкилирования сложного эфира на основе гликоля.-и метилфосфоновой кислоты, пеностабилизатор, 1О отличающаяся тем, что, с целью увеличения несущей способности пенополиуретана, она дополнительно содержит полиэтиленполиамин общей формулы

Нрй (СН СН NH) ° СН СН HHg )

45 где и 1-5,при следующем соотнсшении компонентов, вес.ч.:

Простой полиэфир мол. мас. 2800-4200 65-78

20 Толуилендииэоцианат 20-27

Третичный амин 0,1-0,7

Оловоорганическое соединение 0,1-0,25

Вода 1,5-2,6

Продукт оксиалкилнрования сложного эфира на основе гликоля и метилфосфоновой кислоты 0,4-3,2

ЗО Пеностабилизатор

О, 5-1,4

Полиэтиленполиамин О, 02-0, 1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 393 3693, кл. 260-25, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 200150, кл. С 08 G 18/38, 1966 (прототип).