Композиция для получения пенополиуретана
Патент 696032
Авторы
Композиция для получения пенополиуретана
Иллюстрации
Реферат
Сеюэ Советскмк
Социапмстмчесммк реснублнм .
К АВТ
МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,,- - .. г -1 ( (53)M. Кд.
С 08 6 18/14
С 08 1 75/08 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.08.77 (21) 2522820/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Гееудерстееенмй ееметет
СССР ее делам кзебретееек к етеумтМ
Опубликовано 05.11.79 Бюллетень М 41.
Дата опубликования описаиия 08 11 79 (53) УДК
678.664 .62-405.8 (088.8) В. Т. сарафанов, Л. Г. Виноградова, В. А, Барынин, А. И. Кавер, В. И. Смыслов и Л. С. Зубарева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА
Изобретение относится к композициям для. получения пенополиуретана и может быть использовано для изготовления изделий, к которым предъявляются требования легкости, 1 повышенной прочности и пониженнои горючести, например, для теплоизоляции различных объектов.
Известна композиция для получения пенополиуретана, включающая смесь фосфорсодержащего и простого полиэфира на основе.гликолей, изоцианата, поверхностно-активного вещества, катализатора и вспенивающего агента (1).
Недостатком этой композиции является многокомпонентность и применение токсичных аминных катализаторов, что ведет к усложнению технологии изготовления пенополиуретана на ее основе.
Кроме того, пенопласт на основе этой композиции имеет низкие теплостойкость и прочностные характеристики.
Ближайшей по технической сущности к изобретению является композиция для получения пенополиуретана, включающая изоцианат, оксипропилированный этилендиа мин, поверхностно-активное вещество и вспенивающий агент (2).
Использование в этой композиции аэотсодержашего полиэфира-оксипропилированного этилендиамина позволяет получать пенополиуретан без применения катализатора, однако иэ-за его большой вязкости затрудняется перемешивание композиции.
Кроме того, для повышения огнестойкости полиуретана композиция дополнительно содержит трихлорэтилфосфат, который снижает теплостойкость и механическую прочность готового пенополиуретана.
Цель изобретения — повышение механической прочности и теплостойкости пенополиуретана.
Эта цель достигается тем, что композиция, включающая изоцианат, оксипропилироваиный этиленциамин, поверхностно-активное вещество и вспенивающий агент, дополнительно содержит оксиэтилированный дифосфонат диэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, вес.%:
696032
0,6-0,8
1,8 — 11,3 го
Таблица 1
Исхо комп
26,4 ..27,9
15,8
19,1
23,9
Лапромол — 294 28
10,2 6,7 3,1
19,1
23,7
10,5
Фосдиол
Лапрол-263
Полиизоцианат
29,4
47,6 49,7
59,1
56,2
46,4
0,6
0,3
0,6
0,7
0,7
0,8
КЭП вЂ” 1
Фреон — 1
9,3
11,9
10,1
10,2
7,0
1 1,3
12,6
Диметилэтанол0,6 амин
Дибутиполова дилауриат
0,2
Трихлорэтилфосфат
8,4
Изоцианат 49,0 — 62,0
Оксипропилированный этил ендиамин l9,0 — 29,0
Поверхностно-активное вещество 5
Вспенивающий агент
Оксиэтилированный дифосфонат диэтиленгликоля 6,5 — 21,0 .
Применение в рецептуре только оксипропилированного этилендиамина (Лапромола — 294), имеющего высокую вязкость (140-150 тыс.сП при 25 С) затрудняет перемешивание и не позволяет получать пенопласт с улучшенными свойствами, !
Использование в композиции еще и оксиэтилированного дифосфоната диэтиленгликоля (фосдиола), имеющего низкую вязкость (450—
470 сП) дает возможность снизить вязкость всей смеси, получить пенопласт с повышенными прочностными свойствами и ввести в состав пенополиуретана огнегасящий элемент— фосфор.
Активный компонент — фосфорсодержащий полиэфир (вместо инертного трихлорэтилфосфата) обеспечивает также повышение теплостойкости пенопласта.
Таким образом, введение в композицию азот. содержащего и фосфорсодержащего полиэфиров лозволяет получать пенополиуретаны с высокими прочностными характеристиками и теплостойкостью, низкой горючестъю без применения токсичных катализаторов.
Получение пенополиуретана из композиции по изобретению можно осуществлять следующим образом: две рабочие смеси — полиэфирную, состоящую из Лапромола — 294, фосдиола, поверхностно-активного вещества и вспенивающего агента, и изоцианат вливают в предназначенные для них емкости заливочной машины, откуда они насосами подаются в смесительную головку. В смесительной головке композиция интенсивно перемешивается и заливается в форму, где она вспенивается и отверждается.
В качестве изоцианата можно использовать любой изоцианат с двумя и более активными
NCO-группами, например полиизоцианат, в качестве поверхностно-активного вещества — полисилоксановые пенорегуляторы, например КЭП вЂ” 1, в качестве вспенивающего агента легкокипящие жидкости, например Фреон — 11.
Примеры1 — 15.
Во всех примерах готовят композиции и получают пенсполиуретаны на их основе,как описано выше.
Составы композиций в вес.% в зависимости от объемного веса получаемых пенополиуретанов приведены в табл. 1,3 и 5, а свойства полученных пенополиуретанов — в табл. 2,4 и 6 (плотность 0,07; 0,15 и 0,3 г/см соответственно) .
696032
6 .Габлица 2
Номер композиции
Показатель по
7,1
7,5
6,0
5,2
7,9
6,2
150
140
170
175
170
170
12
10
16
63 89
Потеря веса,% 89
57
Таблица 3
Номер композиции по
6 7
Ъ
Лапромол — 294, 29
10,8
31,3
Полиизоцианат
60,4 63
48,8 52,0,58
53,7
58,7
0,8
КЭП-1
0,6
0,4
0,8
0,7
0,7
0,7
Фреон-11
3,7
7,9
4,3
3,5
3,3
4,1
3,7
Ииметилэтанол— амин
0,6
Дибутилолова дилауриат
0,2
Трихлорэтилросфат
8,7
Таблица 4
Номер композиции — Предел прочности при сжатии, кг/см 13 4 15,7 16,1
25,6
28,3
23,2
12,7
Теплостойкость, С
140
180
175
180
140
150
175
Предел прочности при сжатии, кг/см 4,6
Теплостойкость, С 140
Горючесть время самостоятельного горения, с
Фосдиол
Лапрол-263
17,2 20,7
25,7 20,7
25,8 28,3 29,7
111 71 33
696032
15
47
62
И ко
28,8
30,2
26,2
29,5
26,5
3,4
11,2
7,2
21,1
32,7
64,0
51,7
54,9
53,0
59,0
0,7
0,8
0,7
0,7
0,5
0,6
0,9
1,9
2,1
1,7
1,8
2,1
3,2
Фреон — 11
2,2
0,6
0,2
Трихлорэтилфосфат 8,3
Показа (15
30,5.89
55
175
180
180
180
160
41
68
37
Горючесть время самостоятельного горения, с
Относительная потеря веса при горении,%
Лапромол-294
Фосдиол
Лайрол- 263
Полиизоцианат
КЭП вЂ” 1
Диметилэтаноламин
Дибутилолова дилауриат
Предел прочности при сжатии, кг/см
Теплостойкость, ОС
Горючесть время самостоятельного горения, с
Относительная потеря веса горения,% пенопласт 62 деструктировал и растрескал 150 ся
17 4 21,1
Пводолжение табл.4
53 72
Таблица 5
13 14 15
60,0 61,5
Таблица .6
696032
2О
0,6-0,8
1,8 — 11,3
Составитель Н. Просторова
Техред JI.Àëôåðîâà КоРРектоР Г, Решетник
Редактор Н. Цурикова
Заказ 6701/26
Тираж 585 Подписное
ПЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Таким образом, прочность пенополиуретана зависит от содержания в композиции азотсодержащего и фосфорсодержащего полиэфиров. С увеличением содержания Фосдиола в композиции и соответственно уменьшением Лапромола
294 происходит вначале увеличение, а затем уменьшение предела прочности при сжатии, причем свойства пенопластов из композиции по изобретению на 30 — 40% выше свойств
ППУ вЂ” 308Н и на 15 — 20% выше, чем у пенопласта по (1l.
Теплостойкость пенопласта зависит от содержания Лапромола — 294. С увеличением его содержания теплостойкость сначала растет, а потом остается практически неизменной, Теплостойкость пенопласта из композиции по изобретению на 20 — 30 С выше, чем у известных композиции
Огнестойкость пенопласта иэ предлагаемой композиции в сравнении с ППУ вЂ” 308Н значительно, выше, о чем говорит меньшее время самостоятельного горения и потеря веса при горении.
Нижний предел содержания Лапромола — 294 в композиции равен 19 вес.%, при меньшем
25 его содержании (пример 1) происходит ухудшение прочности и теплостойкости пенополиуретана.
Верхний предел содержания Лапромола — 294 в композиции равен 29 вес.%;при большем его содержании (пример 15) происходит снижение прочности и ухудшение показателей горючести пенопласта.
Нижний предел содержания Фосдиола в композиции равен 6,5 вес.%,при его уменьшении (пример 5) снижается прочность и ухудшается показатель горючести пенопласта, 10
Верхний предел содержания Фосдиола в композиции составляет 21 вес.%, при большем его содержании (пример 11) происходит снижение прочности и теплостойкости пенопласта.
На основе предлагаемой композиции получают пенополиуретан с повышенными теплостойкостью и механической прочностью, Формула изобретения
Композиция для получения пенополиуретана, включающая изоцианат, оксипропилированный этилендиамин, поверхностно-активное вещество и вспенивающнй агент, о т, л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения механической прочности и теплостойкости конечного продукта, она дополнительно содержит оксиэтилированный дифосфонат диэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Изоцианат 49,0 — 62,0
Оксипропиуированный этилендиамин 19,0 — 29,0
Ъ
Поверхностно-активное вещество
Вспенивающий агент
Оксиэтилированный дифосфонат диэтиленгликоля 6,5 — 21,0
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США No 3480594, кл. 260 — 2.5, опублик. 1967.
2. ППУ вЂ” 308Н. Химия и тех,.ология вспененных пластмасс. Владимир, 1970, с. 189 (прототип) .