Композиция для изготовления крупногабаритных изделий из жесткого пенополиуретана

Композиция для изготовления крупногабаритных изделий из жесткого пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмн

Соцмапмстмческмн

Республик

< 729206 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21.06.76 (2l ) 2377060/2Э-О5 с присоединением заявки At (23) Приоритет

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень .% 15

Дата опубликования описания 28.04.80 (G I ) M. Кл.

С 08 Cj 18/14

С 08 Ь 75/08

Геаударстааннмб кемнтет

СССР (53) УДК678.664:

:62-405.8 (088.8) да делам наабретаннй

II Отнритнй

Л. В. Турецкий, Л. И. Грачева, Л. Е. Марова, С. Ф. Гриневич, 3. H. Храмова, З. Ф. Фролова и О. П. Гаршина (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к композициям из жесткого пенополиуретана и может быть применено дпя изготовления крупногабаритных изделий и том числе издепий спожной конфигурации и трехспойных строительных панелей с промежуточным слоем из пенопопиуретана.

Известна композиция дпя получения жесткого пенопопиуретана, вкпючаюшая попиизоцианат, гидроксипсодержашее соединение с третичным атомом азота в цепи о простой попиэфир, вспениваюший агент и. стабилизатор Pl) .

Недостатком композиции является то, что в результате использования в ней в тз качестве гидроксипсодержашего соедине ния с третнчным атомом азота в цепи .К, й, И, Й -тетраоксипропипэтипендиамина с высоким содержанием гидроксипьных групп (16 22%) наряду с высокой-функ26 ционапьностью (4-5) она очень быстро теряет подвижность в результате реакции

ЙСО- и ОН-групп, приводящей к быстрому образованию трехмерных попимерных

2 молекул. Из такой композиции непьзя получить качественных крупногабаритных издепий, поскопьку процесс отверждения заканчивается раньше, чем пена заполнит весь объем.

Прототипом изобретения явпяется ком позиция дпя изготовпения крупногабаритных изделий из жесткого пенопопиуретана, включающая Ц,М, М,Й (Йн)-тетра(пента) оксипропип(ди) этипенди(три) амин, N, Ц -диметип(атил) аминоэтаноп, простой попиэфир, попиизоцианат, вспенивающий агент и стабипизатор пены Г2 . За счет использования в композиции смеси двух вышеуказанных азотсодержащих соединений достигаются необходимые технопогические параметры вспенивания, обеспечивающие заливку крупногабаритных изделий.

Однако из пенопопиуретана, полученное на основе вышеуказанной композиции, не содержит огнегасяших добавок и является пегкогорючим материалом, что существенно ограничивает область его применения и не позволяет использовать его в таких

729206 областях производства, как промышленное и гражданское строительство, транспорт и т.д, Если в нее вводят фосфорсодержашие полиэфиры, то (т.к. фосфорсодержащие полиэфиры имеют высокую вязкость и малую реакционную способность) их введение изменяет свойства композиции: замедляется скорость процесса вспенивания и отверждения, ухудшается структура пенопласта, уменьшается текучестьэто делает ее непригодной для заполнения крупногабаритных изделий и изделий сложной конфигурации.

Целью изобретения является повышение огнестойкости крупногабаритных изделий из жесткого пенополиуретана при сохранении хороших технологических параметров вспениваиия.

Это достигается тем, что композиция дополнительно содержит трихлорэтил(пропил) фосфат„фосфорсодержаший полиэфир, мономерный полиатомный спирт и триэтилендиамин, при следующем соотношении компонентов, вес,ч,:

, И (N")-тетра-(пента) оксипропил(ди) этиленди(три) амин 4,90 -13,30

N Ч -диметил(этил) аминоэтанол 0,12-0, 14

Простой полиэфир 4,40-14,60

Полиизоцианат 50,50-55,00

Вспениваюший агент 6,90-9,30

Стабилизатор пены 0,4.0-О,5 О

Трихлорэтил(пропил) фосфат 8,90-9,70

Фосфорсодержащий полиэфир 4,40-9,70

Мономерный полиатомный спирт 2, 20-2,40

Триэтилендиамин

0,03-0, 034.

За счет использования мономерного полиатомного спирта композиция сохраняет высокую реакционную способность, а сочетание спирта, трихлорэтил(пропил) фосфата и фосфорсодержащего полиэфира обеспечивает низкую вязкость и высокую растекаемость композиции, что позволяет заполнять крупногабаритные изделия и изделия сложнсй конфигурации.

Кроме того, за счет использования в композиции трихлорэтил(пропил) фосфата, фосфорсодержащего полиэфира и триэтилендиамина повышается огнестойкость конеч55 ного продукта. В качестве мономерного полиатомного спирта могут быть использованы этиленгликоль, диэтиленгликоль, 1,4-бутандиол, глицерин и другие.

В качестве простого полиэфира используют полиэфиры, получаемые оксипропилированием глицерина, ксилита, сорбита, сахарозы, а также других многоатомных спиртов.

В качестве вспенивакшего агента могут быть использованы вода, галоидуглеводороды (например, фреоны) и их смеси, Для стабилизации пены в процессе пенообразования в композиции используют кремнийорганический эмульгатор КЭП или эмульгатор ВНИИЖ

В качестве фосфорсодержашего полиэфира используют оксиалкилированные продукты этерификации алкилфосфоновой кислоты и пентаэритрита.

При получении пенополиуретана в сосуд для смешения берут последовательно навески гидроксилсодержашего полиэфира с третичным атомом азота в цепи jM Й, !

Я, Ц (М )-тетра(пента)оксипропил(ди)этиленди(три)амина), монофункционального соединения с третичным атомом азота в цепи ) Я,Я -диметил (этил)аминоэтанол, фосфорсодержашего полиэфира, мономерного полиатомного спирта, трихлорэтил(пропил) фосфата, вспенивающего агента, -.табилизатора пены и катализатора отверждения триэтилендиамина и перемешивают на механической мешалке в течение

3 мин в зависимости от обшей массы компонентов. Затем добавляют требуемое количество полиизоцианата и перемешивают

15-20 сек и полученную композицию выливают в соответствующую форму.

Может быть предварительно приготовлена либо смесь полиэфиров с другими компонентами, за исключением полиизоцианата, либо смесь фосфорсодержашего полиэфира с мономерным полиатомным спиртм и трихлорэтил(пропил)фосфатом, либо смесь фосфорсодержашего полиэфира с мономерным полиатомным GIIBpToM в зависимости от требуемого времени хранения.

Пример 1, Готовят смесь из

9,2 вес,ч, )4, N, И, И -тетраоксипропилэтилечдиамина (мол. в, 300, содержание

ОН-групп 21-24%), 9,2 вес.ч, полиоксипропиленксилита (мол.в» 800, содержание

ОН -групп 10-11,5%), 9,2 вес.ч. фосфорсодержашего полиэфира-смеси оксипропнлированных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание ОН-групп

10-15%, содержание фосфора не менее

10%), 2,3 вес.ч. этиленгликоля, 9,2 вес.ч. трихлорэтилфосфата, 0,46 вес.ч. эмульгатора КЭП или ВНИИЖ, 0,23 вес,ч. воды, 6,9 вес.ч, фреона- 11, 0,17 вес„ч. 20%5 729 ного раствора триэтилендиамина в Я,И—

-диметиламиноэтаноле. Смесь пермешивают в металлическом стакане механической мешалкой с числом оборотов 1400 в течение 20 30 сек. Затем добавляют 5

53,14 вес,ч, полиизоцианата (содержание

КСО-групп 30%), перемешивают и выливают в форму.

Кинетические параметры вспенивания: время старта (время от начала перемеши- 1О вания Ао начала подъема пены) — 25 Й

+ 5 сек; время гелеобразования (время от начала перемешивания до появления тянущихся нитей) 60+10 сек; время подьема пены (время от начала перемешивания 1> до момента окончания подъема пены) 95+

+ О сек.

Пример 2, Пенополгуретан получают по методике, описанной в примере 1, на основе композиции, состоящей из:

4,9 вес,ч. N, Ц, Q, Ц -тетраоксипропилэтилендиамина (содержание OH-групп 2124%); 14,6 вес.ч, полиоксипропиленсилита (содержание ОН-групп 10-11,5%);

9,7 вес.ч. фосфорсодержашего полиэфирасмеси оксипропилированнъи эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание ОН-групп 10-15%, содержание фосл юра не менее 10%); 9,7 вес.че трихлорэтилфосфата; о 4 ввес.ч. этиленгликоля 0,50 вес.ч, эмульгатора КЭП или

ВНИИЖ; 0,24 вес.ч. воды; 7,30 вес.ч, фтортрихлорметана; 0,16 вес,ч, 20%-ного раствора триэтилендиамина в N, Н-диметиламиноэтаноле; 50,50 вес.ч, полиизоцианата.

Кинетические параметры вспенивания: время старта - 45 сек; время гелеобразювання 90 сек; время подъема пены

160 сек.

Пример 3, Пенополиуретан по .пучают по методике, описанной в примере 1, на основе композиции, состояшей из:

13,30 вес.ч. М, Я, М, N -тетраоксипропилендиамина (содержание ОН-групп 2124%) 4,4 вес.ч. полиоксипропиленксили3 та (содержание OH-групп 10»11,.5%);

8,9 вес.ч. фосфорсодержашего полиэфирасмеси оксипропилированных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание OH-групп 10-15%, содержание фосфора не менее 10%); 2,20 вес.ч, эти ленгликоля; 8,9 вес.ч. трихлорэтилфосф

5S та; 0,22 вес.ч. водьц 0,16 вес,ч, 20%ного раствора триэтилендиамина в Ч:,Ждиметиламиноэтаноле; 0,44 вес.ч. эмуль гатора КЭП или ВН ИИЖ; 6,68 вес.ч, 206

6 фтортрнхлорметана; Е4,80 вес,ч. полнизоцианата.

Кинетические .параметры вспенивания: время старта 3 1 сек; время гелеобразс= вания 50 сек; время подъема лены 75 сек.

„, р и м е р4,,Пенололиуретан получают по методике, описанной в примере

1, на основе композиции, состояшей из:

13,30 весвч. Й, И, И, NР-.тетраоксипрои илэтилендиамина (содержание OH -групп

21-24%); 8,8 вес,ч. полиоксипропиленксилита (содержание ОН-групп 10-11,5%)

4,4 вес,ч, фосфорсодержашего полиэфирасмеси оксипропилированных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание OH-групп 10-15%, содержание фосфора не менее 10%); 2,21 вес.ч, этиленгликоля 8,0 вес.ч. трйхлорэтилфосфата; 0,22 вес.ч, воды: 0,15 вес.ч. 20%ного раствора триэтилендиамчна в М,N— диметиламиноэтаноле; 0,44 вес,ч. эмульгетора КЭП или ВНИИЖ; 6,68 вес.ч, фтортрихлорметана; 54,90 вес.ч. полиизоц наката.

Кинетические параметры вспенивания; время старта 23 сек; время гелеобразования 48 сек; время подъема пены83 сек.

Пример 5. Пенополиуретан получают по методике, описанной в примере 1, на основе композжгии, состояшей из;

13,30 вес.ч. Й,Й, N, Й -тетраоксипропилэтилендиамина (содержание OH-групп

21-24%); 4,4 вес,ч, полиоксипропиленглицерина (содержание ОН-групп 9,6-11,0%);

8,9 вес.ч. фосфорсодержашего полиэфирасмеси оксипропилированных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание ОН-групп 10-15%, содержание фосфоре не менее 10%); 2,20 вес.ч. эт»ленглннолн; 8,0 вес.ч. триилорэтилфосфета 0,15-âåc.ч, 20%-ного раствора триэтилендиам ина в И, И -диметиламиноэтаноле; 0,22 вес.ч, воды; 0,44 вес.ч. эмульгатора КЭП или ВНИИЖ; 6,68 вес,ч. фтортрихлорметана; 54,81 вес.ч. полиизоцианата.

Кинетические параметры вспенивания; время старта 25 сек; время гелеобразования 45 сек; время подъема пены 74 сек.

Пример 6. Пенополф;уретан получают по методике, описанной в примере

1, на основе композиции, состояшей из:

9,4 вес,ч, N, М, ф „N -тетраоксипропил-! t этилендиамина (содержание гидрокситьных групп 21-24%); 9,40 весеч„полиоксипро пиленксилита (содержание ОН-групп 1011,5%); 9,40 вес.ч. фосфорсодержашего полиэфира-оксиэтилированного тетраалкил7292 06

2,5

3,0

53i0

43,0

0,023

0,068

42,2

4,1

0,058

2,5

47,4, 4,6

0,062

О

0074 2 5

46,6

4,4

0,074

О, 064

0,095

45,0

41,0

2,5 О

2,9

2,3

2,5 О

Прототип 40> О

2,0

Сгорает полностью

А - время поджига, мин.

В - время самостоятельного горения после вынесения иэ

4МФ. пламени, сек;

С - потери веса после вынесения иэ пламени, %.

Пенополиуретан без триэтилендиамина лиуретана, включающая, Й,, Й ()при испытании на огнестойкость самосто- тетра(пента) оксипропил(ди) этиленди(три)ятельно горит после вынесения иэ пламе- амин, Й, N-диметил(этил) аминоэтанол, ни 7-12 сек, простой полиэфир, полиизоцианат, вспениТаким образом, на обнове предлагае- ваюший агент и стабилизатор пены, о т— мой композиции получают крупногабарит- л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью ные иэделия с высокой огнестойкостью. повышения огнестойкости крупногабаритных изделий иэ жесткого пенополиуретана при сохранении хороших технологических

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я параметров вспенивания, она дополнительно содержит трихлорэтил(пропил)фосфат, Композиция для изготовления крупно- фосфорсодержащий полиэфир, мономерный габаритных изделий из жесткого пенопо-,полиатомный спирт и триэтилендиамин, при фосфоната пентаэритрита (содержание ОНгрупп 9,12%, содержание фосфора не менее 14%)р. 9;40 вес.ч. трихлорэтилфосфата; 2,4 вес,ч. этиленгликоля; 0,23 вес.ч. воды, 0,16 вес.ч. 20%-ного раствора три- 5 этилендиамина в l4, И -диметиламиноэтаноле; 0,48 вес,ч. эмульгатора КЭП или

ВНИИЖ; 7,07 вес.ч. фтортрихлорметана; .

52,06 вес, ч, полииэоцианата.

r о

Кинетические параметры вспенивания; время старта 25 сек; время гелеобразования 49 сек; время подъема пены 82сек, П р и м э и 7. Пенополиуретан полу- 15 чают по методике, описанной в примере

1, на основе композиции, состоящей из:

9,0 вес.ч. N,,Ч, N, К -тетраоксилропилендиамина (содержание ОН-групп 2124%); 9,0 вес,ч. полиоксипропиленксилита (соде ржание ОН групп 1 0-1 1, 5%);

9,0 вес,ч. фосфорсодержашего полиэфирасмеси оксипропилированных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание 0Н-групп 10-15%, содержание фосфора не менее 10%); 9,0 вес.ч. трихлорпропилфосфата; 2,25 вес.ч, этиленгликоля; 0,16 вес,ч. 20%-ного раствора триэтилендиамина в N N -диметиламиноэтаноле; 0,45 вес,ч. эмульгатора К ЭП или

ВНИИЖ; 0,23 вес.ч. воды, 9,07 вес.ч. фтортрихлорметана; 51,84 вес,ч, полиизо= цианата.

Кинетические параметры вспенивания: время старта 25 сек; время гелеобраэова-. ния 55 сек; время подъема пены 87 сек, В таблице приведены свойства пенопол иуре таков.

54,88

61,47

55,98

70,99

52,47

67,18

45,9

729206

Фосфорсодержаший поли эфир

Мономерный полиатомный спирт

Триэтилендиамин

Составитель Н. Просторова

Редактор р. Антонова ТехредМ. Петко корректор Ei Il

Заказ 1908/23 Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Г ударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4 следуюшем соотношении компонентов, вес.ч.:

V,N. N,N (N")тетра(пента) оксипропил(ди)этиленди(три) амин 4,90-13,30

N,N -диметил(этил)аминоэтанол 0,12-0,14

Простой полиэфир 4,40-14,60

Полиизоцианат 50,50-55,00

Вспениваюший агент 6,90-9,30

Стабилизатор пены 0,40-0,50

Трнхлорэт ил(и рс пил) фосфат 8,90-9,70

4,40-9,70

2,20-2.40, /

5 0,03-0,034.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Авторское свндетельство СССР

Ж 433 18 1, кл, С 08 6 18/14, 197 1.

2. Авторское свидетельство СССР

N 452569, кл. С 08 6 18/18, 1973 (прототнп).