Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсннк

Социалистически к

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ («)825550 ф* (63) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 100579 (21 ) 2764240/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М (,3

С 08 G 18/14

С 08 L 75/08

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 678. 664-405.8(088.8) Опубликовано 3004.81. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 3004.81!

4 t

Н.Н.Цыбулько, Ф.С.Мартинович, В.М.Сацура и А.И.ИЫ4дрйкова

I,с;

Белорусский технологический институт . С.М".Кирова

i . -:;-.:.. 1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (S4) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО

ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к синтезу полимерных материалов с уретановыми группами на основе полиизоцианата и гидроксилсодержащих соединений .

Известна композиция жестких пено-.. полиуретанов, состоящая из полиэфира, содержащего 10,6Ъ гидроксильных групп, полииэоцианата, вспенивающего агента, эмульгатора и катализатора отверждения, состоящего из ЗЗЪ-ro водного раствора ацетата натрия и триэтаноламина (1 j.

Недостатками известной композиции являются низкие прочностные свойства и высокое водопоглощение пенопластов, полученных на ее основе.

Известна композиция жесткого пенополиуретана,состоящая из олигоэфира щавелевой кислоты, полиизоцианата, триэтиламина, диэтилдикаприлата олова и воды (2 ).

Существенными недостатками являются повышенная гидрофильность, относительно низкая механическая прочность и высокая токсичность применяемых катализаторов, а также низкая теплостойкость, жизнеспособность.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является композиция для получения жесткого 3О пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, N-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, фтортрихлорметан, воду, катализатор отверждения и полиизоцианат (3$.

Недостатками известной композиции являются малая жизнеспособность, низкая механическая прочность и термостойкость, а также токсичность.

Цель изобретения — повышение жизнеспособности, снижение токсичности композиции, а также повышение прочностных характеристик и термостойкости получаемого на ее основе пенополиуретана.

Укаэанная цель достигается тем, что композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, N -тетраоксипропилендиамин, блок-со-! полимер полиорганосилоксана и полиокснсилоксана, фтортрнхлорметан, воду, катализатор отверждения и полиизоцианат, в качестве катализатора отверждения содержит и-бензохинон при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

825550

75-85

15-25

1,3-1,8

30-45

0,5-1,0

0,5-2,5

140-160 также и введением в полимерную цепь циклических звеньев. Вспенивание

ЗО происходит равномерно во времени.

Скорость реакции, т.е. время конца подъема пены и гелеобразования заканчиваются одновременно, что способствует образованию равномерной структуры пенопласта. Это является след35 ствием конформации сшивок между отрезками молекулярных цепей, которые, вероятно, придают пенопласту безусадочную структуру.

1 (2 3

25 22 20 15

1,3 1,5 1,8 1,8

30 35 40 45

Лапромол 294

K3II- 1

Фреон-11

Вода 0,5 0,7 1,0 1,0 40 и-Бензохинон 0,5 1,0 1,5 2,5 .Полиизоцианат 140 145 150 160

Т а б л и ц а 2

Каталитическая активность пенополиуретановой композиции и физикомеханические свойства пенополиуретанов на ее основе

Примеры

Наименование показателей

Известная композиция

1 2 3 4

А. Каталитическая активность

Время начала подъема пены,с

Время гелеобразования, с

Время конца подъема пены, о

220

200

30-50

205

60-90

355

280

380

340

340

280

110-150

380

360

340

400

380

360

Время отлива пены, с

Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир (лапрол

503 N)

М -Тетраоксипроt пилендиамнн (лапромол 294)

Блок-сополимер

КЭП-1

Фтортрихлорметан (фреон-11)

Вода и-Бензохинон

Полиизоцианат

Композиции получают следующим образом.

В полиэтиленовый стакан отвешивают определенные количества лапрола 503 М, лапромола 294, КЭП-1, фреона-11, воды и и-бензохинона. Полученную смесь перемешивают механической мешалкой в течение 3 мин до гомогенного состояния, а затем прибавляют полиизоцианат, всю массу перемешивают в течение 30 с и выливают в форму для вспенивания и отверждения. Композиции получают при комнатной температуре.

Соотношение ком для каждой из четырех полученных композиций приведено в. табл. 1.

Таблица 1

Наименование Содержание компонентов компонентов вес.ч. в примерах

Лапрол 503 M 75 78 80 85

Введение в композицию и-бензохинона в определенном соотношении не только обеспечивает баланс скоростей газовыделения и полимеризации, но и способствует замедлению реакции полимеризации, а также образованию разветвленной структуры пенопласта. и-Бензохинон способствует наилучшему распределению стабилизатора пены, вспенивающего агента между полиэфирами и полиизоцианатом. и-Бензохинон вступает в химическое взаимодействие с компонентами полиэфирной смеси и полиизоцианатом. Это взаимодействие заключается в том, что он реагирует с макрорадиакаламн .других компонентов полиэфирной смеси и полиизоцианатом, приводит к возникновению поперечных связей, т.е. связей С-И, обуславливающих хорошую теплостойкость пенопластов. и-Бензохинон придает пенопластам термостабилизирующее и антиокислительное действие. Пенопласт имеет мелкопо-, ристую закрытую структуру с четко выраженной фибриллярной структурой пор. Высокие прочностные свойства пенопластов объясняются не только за счет дополнительной сшивки, но

Из данных, приведенных в табл. 2, видно, что время индукции увеличивается в 4,4-6 раз, а время жизнеспособности — в 4,2 раза.

825550

Продолжение табл. 2

Наименование показателей

Известная композиция

Примеры

1 1

1 2

3 4

Ъ

Б. Физико-механические свойства

Кажущаяся плотность, кг/м 40-70 58, 6 67, 2

70,4

62,8

Предел прочности при сжатии, кгс/см

4,26

7,1

2,0

6,4

5,8

Предел прочности при изгибе, кгс/см

10,38 12,4

13,8

11,4

Удельная ударная вязкость, кгс см/см

0,67

0,25

0,70

0,78

0,64

Линейная усадка за 4 ч при 70 С, Ъ

0,1 Без усадки

Без усадки

Температура размягчения,оC .100-110 185

190

200

170

Водоп оглоще ние, к г/и, з а:

1 сут

7 сут

Гель-фракция, Ъ:

0,03 при кипении в ксилоле в течение 2 ч при 144 С

100

100

100

100 при кипении в диметилформамиде в течение 2 ч при

154о С

92,5

92,8

98,1

96,2

15-25

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

Время конца подъема пены увеличи-. вается в 2,5 раза по сравнению с из-" вестным. Передел прочности при сжатии увеличивается в 2,1-3,5 раза, удельная ударная вязкость — в 3 раза, температура размягчения — примерно .40 в 2 раза, значительно снизились линейная усадка и водопоглощение. Высокие прочностные свойства при сжатии подтверждаются хорошей степенью сшивки пенопласта. Степень сшивки 45 определяли гель-фрак ией, которая проводилась в течение двух часов в кипящем ксилоле. и диметилформамиде.

Образцы в течение двух часов как в ксилоле, так и в диметилформамиде не изменяют ни цвета, ни размеров.

Это говорит о том, что и -бензохинон .является термостабилизатором.

Формула изобретения

Композиция для получения жесткого 55 пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, Й -тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, фтортрихлорметан, Во- 60 ду, полиизоцианат и катализатор отверждения, о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью повышения жизнеВНИИПИ Заказ 2486/62

0,008 0,008 0,007 0",010 способности, снижения токсичности композиции, а также повышения прочностных характеристик и термостойкости получаемого на ее основе пенопс лиуретана, в качестве катализатора она содержит q-бензохинон при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир 75-85 ф-Тетраоксипропилендиамин

Блок.-сополимер полиорганоснлоксана и полиоксисилоксана 1, 3-1,8

Фтортрихлорметан 30-45

Вода. 0510

Полиизоцианат 140-160

h-Бенэохинон. 0,5-2,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9380670, кл. С 08 G 18/14, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9406854, кл. С 08 G 18/14, 1972 °

3. Вахтин В.Г., Турецкий Л.В. Заливочный пенополиуретан улучшенной текучести. — "Пластические массы", 1974, М 10, с. 51-52 (прототип). .Тираж 530 Подписное