Композиция для получения пенопласта

Композиция для получения пенопласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Свветских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц834007 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.10.79 (21) 2829516/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 350581. бюллетень Но 20

Р1 М „з

С 08 J 9/10

С 08 L 63/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытнй (53) УДК 678 .686,-405.8 (088.8) Дата опубликованияописания 30.05.81 (72) Авторы изобретения

А.Ф. Николаев, M.Ñ. Тризно, B.Â. Барсова, 3

A.Å. Батог, Л.П. Полоскина и Т.К. Ивановая

" Ъ

Ленинградский ордена Октябрьской Революцйи и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА

Изобретение относится к химической технологии, а именно к созданию композиций для получения пенопластов, которые могут быть исполь- зованы в качестве легкого и прочного материала в различных областях техники.

За последние годы широкое распространение получили порошковые композиции, в состав которых входят эпоксидно-новолачные блоксополимеры, газообразователь, поверхностно-активное вещество и катализатор отверждения или отвердитель. При использовании в качестве полимерной основы пенопласта эпоксидно-новолачного блоксополимера с содержанием эпоксидных групп 6-12Ъ, изготовля-емого сплавлением 30-80 вес.ч. дианового эпоксидного и 70-20 вес.ч ° фенолоформальдегидного новолачного олигомеров, получены пенопласты с высокими прочностными показателяии f1) .

Однако они обладают недостаточной теплостойкостью и не могут применяться при температурах выше 100ОС.

Известна композиция для получения пенопластов с повышенной теплостойкостью и сохранением высоких прочностных характеристик, в которой использованы эпоксидно-новолачные блоксополимеры с содержанием эпоксидных групп 0,5-2,0Ъ, изготавливаемые сополимеризацией диановых эпоксидных ,и фенолформальдегидных новолачных олигомеров (2) .

Однако в.процессе эксплуатации

1О этих пенопластов при повышенных температурах наблюдается окисление полимера и возникающий при этом привес за 24 ч при 200 С составляет 6-9%.

Наиболее близкой по техйическому решению к предлагаемому является композиция, включающая порошкообразный эпоксидно-новолачный блоксополимер (порошковый полимер), поверхностно-активное вещество, азодиизобутиронитрил и дополнительно гек2О саметилентетрамин при следующем соотношении компонентов (31, вес.ч.:

Порошкообраэ ный полимер 100,0

Поверхностно-активное вещество 0,5-4,0

Азодиизобутиронитрил 0,3-6,5

Гексаметилентетрамин 6,0-12,0

Пенопласты на основе указанной композиции обладают высокими физикоЗО механическими показателями:

834007

0,3-11,0

2-6

Кажущаяся плотность, кг/м 50-400

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа

Ударная вязкость, кДж/м 0,1-1,2

Теплостойкость, С 200-250

Привес после 24 ч при 200 С,В

Линейная усадка после 24 ч при 200 С,Ъ 1,3-1,8

Но определенные области техники требуют придания пенопластам не толь ко повышенной теплостойкости, но и высокой термоокислительной стабильности при длительном воздействии высоких температур, что не обеспечивают вышеуказанные композиции.

Цель изобретения — повышение стабильности пенопластов при длительном воздействии высоких температур.

Указанная цель достигается тем, что композиция для получения пенопластов, включающая порошкообразный зпоксидно-новолачный блоксополимер, поверхностно-активное вещество, азо диизобутиронитрил, согласно изобретению в качестве блоксополимера содержит продукт совмещения циклоалифатического эпоксидного олигомера на основе диокиси циклического ацеталя и фенолформальдегидного олигомера новолачного тйпа в весовом соотношении 45-55:45-55 при следующем соотношении компонентов, .,1ес.ч.:

Эпоксидно-новолачный блоксополимер 100,0

Поверхностно-активное вещество 0 5-2,0

Азодиизобутиронитрил 0 5-10,0

Эпоксидно-новолачный блоксополимег получают сплавлением при 120 С о фенолоформальдегидного олигомера новолачного типа, например марки

СФ-010 и СФ-0112 и эпоксидного циклоалифатического олигомера известного под маркой УП-612 (ВТУ 6-260-68) который представляет собой диокись циклического ацеталя, получаемого конденсацией g -тетрагидробенз— альдегида с 1,1-бис(гидрооксиметил) циклогексеном-3.

При увеличении содержания эпоксидного олигомера в блоксополимере более 55 вес.ч. уменьшается теплостойкость, а при увеличении содержа ния новолачного олигомера более

55 вес.ч. ухудшаются прочностные показатели пенопластов.

В качестве поверхностно-активного вещества использован кремнийорганический пенорегулятор марки КЭП-1 (блоксополимер полиоргансилоксана и полиоксиалкилена). Введение поверхностно-активного вещества в состав композиции дает возможность получить пенопласт равномерной мелко0,13-8,0 до 1,2 пористой структуры. Улучшение структуры пенопластов наступает при введении в композицию более 0,5 вес.ч. пенорегулятора на 100 вес.ч. эпоксидно-новолачного блоксополимера, увеличение количества пенорегулятора более 2 вес.ч. на 100 вес.ч. блоксополимера приводит к уменьшению теплостойкости пенопластов.

Изменение физико-механических ха рактеристик пенопластов, кажущейся

1 плотности, разрушающего напряжения при сжатии и изгибе, ударной вязкости достигают за счет изменения содержания в композиции газообразователя (азодиизобутиронитри15 ла)

Для ускорения отверждения блоксополимера в композицию можно вводить катализатор, например комплекс трехфтористого бора с бен20 зиламином марки УП-605-3/р в количестве до 1 вес.ч. на 100 вес.ч. блоксополимера. Увеличение содержания катализатора приводит к уменьшению жизнеспособности композиции д и возникновению трудностей при формовании изделий.

Для получения вспениваемой композиции твердый блоксополимер, в который при сплавлении введено поверхностно-активное вещество, измельчают до порошка и смешивают с кристаллическим газообразователем, а при необходимости и с катализатором в шаровой мельнице, Готовую порошковую композицию вспенивают и отверждают в форме при нагревании по ступенчатому режиму при 110200 С.

Предлагаемый состав композиции обеспечивает получение пенопластов

40 со следующими характеристиками:

Кажущаяся плотность, кг/м 50-400

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа 0,20-11,0

Разрушающее напряжение при изгибе,МПа

Ударная вязкость, кДж/м - 0,17-1,8

Теплостойкость, С 190-230

Привес после вь>держки в течение 24 ч при

200 C,%

Линейная усацка после выдержки в течение

24 ч при 200 С,В до 1,0

Пример 1. Ба 100 вес.ч. блоксополимера полученного сплавлением при 120 С в течение 15 мин фенолоформальдегидного новолачного олигомера марки СФ 0112 (50 вес.ч.)

Щ и циклоалифатического эпоксидного олигомера марки УП-612 (50 вес.ч.), вводят 0,5 вес.ч. поверхностно-активного вещества КЭП-1, 1 вес.ч. газообразователя — азодиизобутиронитрила, измельчение и перемешивание

834007

115 С 2

150 С 2 ч

180 С 2 ч

200 С 10 ч

Полученный пенопласт имеет следующие показатели:

Кажущаяся плотность, кг/м 200

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа 4,7

Разрушающее напряжение при изгибе, МПа 2,6

Ударная вязкость, кДж/и 0,8

Теплостойкость, С 205

Привес после выдержки в течение 24 ч при 200 С,Ъ

Линейная усадка после выдержки в течение

24 ч при 200 С,% 0,7

Пример 2. На 100 вес.ч. блоксополимера, полученного сплавлением фенолоформальдегидного олигомера марки СФ 0112 (45 вес.ч.) и циклоалифатического эпоксидного олигомера марки УП-612 (55 вес.ч.), вводят 2 вес.ч. поверхностно-активного вещества КЭ П-1, 0,05 вес.ч. катализатора УП-605-3/р и 10 вес.ч. азодиизобутиронитрила. Приготовление композиции проводят так же, как в примере 1. Вспенивание и отверждение осуществляют по следующему режиму:

110 С 1 ч

1 ч

180 С 1 ч

200 С 5 ч

Пенопласт имеет следующие показатели:

Кажущаяся плотность, кг/м 50

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа 0,20

Разрушающее напряжение при изгибе, МПа 0,13

Ударная вязкость, кДж/м 0,17

Теплостойкость, С 190

Привес после выдержки в течение 24 ч при

200 С,В

Линейная усадка после выдержки в течение

24 ч при 200 С,Ъ 0,6

Пр име р 3. На 100 вес.ч. блоксополимера, полученного сплавлением новолачного олигомера мархи

СФ-0112 (55 вес.ч.) и циклоалифатического эпоксидного олигомера марки

УП-612 (45 вес.ч.), вводят 0,5 вес.ч поверхностно-активного вещества КЭП-1 и 5 вес.ч. порофора иэодииэобутиро нитрила. Композицию перемешивают в

1,2

Ог3

?25

О,б

0,8

0 5-2,0

0,5-10 0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

65 р 298620, кл. С 08 J 9/10,. 1971. компонентов производят в шаровой мельнице в течение 4 ч.

Вспенивайие и отверждение композиции осуществляют в закрытой металлической форме по следующему режиму: течение 4 ч в шаровой мальнице. Вспенивание и отверждение проводят по следующему режиму: 115 С 2 ч

150 С 2 ч

180 С 2 ч

200 С 10 ч

Полученный пенопласт имеет следующие показатели: . Кажущаяся плотность, кг/м 110

Разрушающее напряжение при сжатии,МПа

Разрушающее напряжение при изгибе, МПа 0,9

35 Ударная вязкость, кДж/м

Теплостойкость, С

Привес после выдержки при 200 С в течение, Щ 24 ч,Ъ 1,0

Линейная усадка после выдержки в течение

24 ч при 200 C,Ъ 0,8

Как видно иэ приведенных примеров, использование композиции предлагаемого состава позволяет получать пенопласты с высокой тегчостойкостью и стабильностью при длительном воздействии высоких .температур, обладающие-хорошими прочностными характеристиками. Низная линейная усадка и привес пенопластов.при выдержке в течение 24 ч при 200 С дает возможность применять их в многос. "йных конструкциях и изделиях сложно:. . конфигурации, длительно работающи;..". при повышенной температуре.

Формула изобретения

Композиция для получения пенопласта, включающая порошкообразный эпоксидно-новолачный блоксополимер, поверхностно-активное вещество,азодиизобутиронитрил, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности пенопластов при длительном воздействии высоких температур, в качестве блоксополимера содержит продукт совмещения циклоалифатического эпоксидного олигомера на основе диокиси циклического ацеталя и фенолформальдегидного олигомера новолачного типа в весовом соотношении 45-55:45-55 при следуюH щем соотношении компонентов,вес.ч.:

Эпоксидно-новолачный блоксополимер 100Ä0

Поверхностно-активное вещество

gQ Азодииэобутиронитрил

Составитель Т. Ларина

Техред A.Càíêà Корректор Г Назарова

Редактор М. Кузнецова

Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3998/41

Филиал ППП "Патент"„ r. ужгород, ул. Проектная,4

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2605992» кл. С 08 J 9/10» 1971, 3. Авторское свидетельство СССР по заявке »» 2627266, кл. С 08 J 9/10, 1978 (прототип).