Композиция для получения пенополиуретана

Композиция для получения пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О АИИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресттубпии

4Г

1.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51)М. Кл.

С 08 G 18/14

С 08 1 75/08 (22) Заявлено 13.10.77 (21) 2531190/23 — 05 с присоединением заявки ¹ (28) Приоритет

Гоаудврстееииый комитет

СССР

Опубликовано 07 07 80 Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07.80 по делам изебретеиий и открытий (53) УД К678.664:

:62 — 405.8 (088,8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Цыбулько, Ф. С. Мартинович, В. M. Сацура и А. И. Мандрикова (71) Заявитель

Белорусский технологический институт им. С. M. Кирова (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

1

Изобретение относится к композициям для получения пенополиуретана, используемым в качестве теплоизоляционных материалов в раз. Личньтх областях техники.

Известна композиция для получения пено5 полиуретана, включающая толуилендиизоцианат, полиэфир на основе пропиленгликоля, эмульгатор, воду, катализатор-смесь тетраметилбутандиамина, N-метилморфалина и дибутилоловодилауриата и термостабилизатор 11).

Недостатком этой композиции является применение токсичных катализаторов, а также многокомпонентность рецептуры.

Ближайщей по технической сущности к. нзобретентпо является известная композиция для получения пенополиуретана, включающая полиизоцианат., простой гидроксилсодержащнй полиэфир, эмульгатор, фреон, воду и катализатор.

В качестве простого гидроксилсодержащего полиэфира она включает не содержащий хлора полизфир ППК вЂ” 80Q, представляющий собой полиоксипропиленкснлитол с мол.вес. 800, а в качестве катализатора-смесь водного раствора ацетата натрия и триэтаноламина 12).

Однако пенополиуретан, полученный из этой композиции, имеет недостаточно хорошие физи- . ко-механические свойства и является токсичным при эксплуатации вследствие использования при его получении триэтаноламина.

Цель изобретения — улучшение физико-механических свойств пенополиуретана и снижение его токсичности, Эта цель доетигается тем, что композиция для получения пенополиуретана, включающая полиизоцианат, простой гидроксилсодержащий полиэфир, эмульгатор, фреон, воду и катализатор, в качестве простого гидроксилсодержащего полиэфира включает смесь хлорсодержащего

I простого полизфира и И-тетраоксипропилендиамина, а в качестве катализатора содержит

I лимонную кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Полиизоцианат . 160;0 — 180,0

Хлорсодержащий простой полиэфир 70,0 — 80,0

745909 4

Пример 1. В полиэтиленовый стакан помешают 70 вес.ч. лапрола 503 М, 30 вес.ч. лапрамола 294, 1,3 вес.ч. КЭП вЂ” l, 2 вес.ч. лимонной кислоты, 0,5 вес.ч. воды, 25 вес.ч.

5 фреона-11. Массу перемешивают механической мешалкой (1600 об/мин) в течение 3 мин, затем добавляют 160 вес.ч. полиизоцианата и всю массу перемешивают еще 30 с. После перемешивания массу выливают в форму, где

lp происходит вспенивание и отверждение. Период индукции 50 с. Длительность подьема пены и полного отверждения при комнатной температуре составляет 260 — 280 с.

Пример 2. Пенополиуретан получают, как в примере 1, при следующем соотношении компонентов, вес.ч,:

Лапрол 503 М 75

Лапрамол 294 25

КЭП вЂ” 1 1,5

Йимонная кислота 3;0

Вода 1,0

Фреон-11 30

Полкизоцианат 170

Период индукции 60 с. длительность полного отверждения 300 с.

Пример 3. Пенополиуретан получают аналогично примерам 1 и 2 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Лапрол 503 М 80

Лапрамол 294 20

КЭП-1 18

Лимонная кислота 4,0

Вода 1,0

N- тетраоксилропилсндиамин 20,0-30,0

Эмульгатор 1,3 — 1,8

Фреон 25,0-35,0

Вода 0,5-1,0

Лимонная кислота 2,0-4,0.

Хлорсодержащий простой полиэфир (лапрол

503 м) является продуктом взаимодействия хлораля и полиэфира ДТ-500, а й-тетраокси3 пропилендиамин (лапрамол 294) представляет собой продукт взаимодействия оксипропилена с водным раствором этилендиамина.

В качестве эмульгатора композиция содержит блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена (КЭП вЂ” 1), в качестве фреонатрихлорметан (фреон — 11) .

Катализатор отверждения лимонная кислота+оксипроизводная пропан-e, p, 7-трикарбоновой кислоты.

CHgC00H

I 0ö

000Н

СП

Лимонная кислота может существовать как в форме гидрата, содержащего одну молекулу воды, так и в безводном виде. Безводная лимонная кислота плавится при 153 С, гидрат — при температуре около 100 С. Это порошок белого цвета.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Таблица 1

62,3

58,7

60,1

5,6

11,8

120

12,3

Удельная ударная вязкость, кг см/см

084

0,86

0,84

Лимонная кислота широко используется в пищевой и фармацевтической промышленности, а также при цветном печатании и имеет следующее строение:

Физико-механическое свойство

Кажущаяся плотность, кг/мз

Предел прочности при сжатии, кг/ему

Предел прочности при изгибе, кг/см2

Фреон-11 35

З5 Полиизоцианат 180

Физико-механические свойства жестких пенополиуретанов; полученных из композиции ло изобретению при соотношении компонентов, приведенных в примерах 1 — 3, приведены в

40 табл.

745909

Продолжение табл. 1

Пуимеу

1 2

0,0017

0,011

0,00 16

0,010

0 0017

0,013

203

180

192

Усадки нет

Таблица 2

835

240

43,6

3,24

t,2

1,55

7,7

5,8

9,8

0,46

0,48

0,40

142

120

180

0,9

Без усадки

0,1

0,0036

0,030.

0,0014

0 011

0,008

0 056

Физико- механическое свойство

Водопоглощение, за 7 сут:

s s ьг / в кг/м

Температура размягчения, С

Температурная линейная усадка за 24 ч при !20 С, %

Нля сравнения свойств пенополиуретана на основе композиции по изобретению с пено- полиуретаном на основе композиции по прототипу готовят пенополиуретан из композиции, описанной в прототипе (2), с использованием

3 вес.ч. 33%-ного водного раствора ацетата натрия и 4 вес.ч. тризтаноламина на 100 вес.ч. простого полиэфира.

Для доказательства каталитической активности лимонной кислоты получают пенополи-

Свойство композиции и пенополиуретана на ее основе

Время до начала вспенивания, с

Время подъема пены, с

Кажущаяся плотность, кг/м

Предел прочности при сжатии, ктс/смз

Предел прочности при изгибе, кгс/см

Ударная удельная вязкость,. косм/см

Темнература размягчения, С

Температура линейной усадки за 24 ч при 120 С, %

Водопоглощение эа 7 суток: в смз/мз в кг/м уретан из композиции, содержащей все компоненты композиции по изобретению (пример 1), но без лимонной кислоты, Физико-механические свойства полученных пенополиуретанов в сравнении с пенополиуретаном, полученным иэ композиции по изобретению, приведены в табл. 2. В этой же таблице приведены данные каталитической активйости., 70,0 — 80,0

Составитель Н, Просторова

Техред Ж.Кастелевич

Корректор М. Вигула

Редактор Л. Ушакова

Тираж 549 Подписное

011ИИПИ Государственного комитента СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3890/)7

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

7 7459

Таким образом, на основе композиции по изобретению получают пенополиуретан с хорошими физико-механическими свойствами, улучшенными по сравнению с физико-механическими свойствами пснополнуретана, полученР ного по прототипу.

Использование в качестве катализатора ли- монной кислоты позволяет значительно сни " зит тойсичность как при производстве, так и

I при эксплуатации пенополнуретана вследствие применения нетоксичного катализатора. Катализатор в пределах синтеза пенопласта не разлагается, а химически связывается с пено - -пластом, т,е. внедряется в полимерную цепь, теряя способность выделяться и процессе

И эксплуатации.

Формула изобретения

Композиция для получения пенополиуретана, включающая полиизоциайат, простой гидроксилсодержащий полиэфир, эмульгатор, фреон, воду и катализатор, отличающаяся

09 8 тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств и снижения токсичности пенополиуретана, в качестве простого гидроксилсодержащего полиэфира она содержит смесь хлорсодержащего простого полиэфира и

N-тетраоксипропиленднамина, а в качестве катализатора она Содержит лимонную кислоту при следующем соотношении компонентов; вес.ч.:

Полиизоцианат 160,0 — 180,0

Хлорсодержащий простой полиэфир

t й-тетраоксипропилендиамин 20,0 — 30,0

Эмульгатор 1,3-1,8

Фреон 25,0 — 35,0

Вода 0,5 — 1,0

Лимонная кислота 2,0 — 4,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3087900, кл. 260 — 25, о публик. 1963.

2. Авторское свидетельство СССР Р 380670, кл. С 08 6 18/14, 1973 (прототип).