Способ получения пенопласта

Способ получения пенопласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10,0779 (21) 2793947/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15,06,81, Бюллетень ЙЯ 22

Дата опубликования описания 15.0681

{51)М. Кл.з

С 08 J 9/06

С 08 Ь 27/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 678 ° 743 °.22-405.8 (088.8) Т.А. Моисеева, A.A. Куликов, Л.Н. Малйшев, Н.И. Нестерова и A.È. Евлампиев, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Бладимирский химический завод (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ Я ПЕНОПЛАСТА

Изобретение относится к способу получения пенопласта на основе поливинилхлорида и метилметакрилата, используемого в качестве заполнител я в самолетно- и судостроении.

Известен прессовый способ получения пенопласта на основе поливинилхлорида и метилметакрилата, состоящий из смешения полимера с газообразователями и другими компонентами, входящими в композицию, таблетирования и прессования композиции при

170-180 С и вспенивании эагото0 вок (1) .

Недостатком этого способа является сложность технологического процесса (громоздкие прессы, сложные прессформы, отсутствие поточности производства) . Способ малопроизводитеюРьный. Лля прессования композиции требуется высокая температура (170-180OC), т.е. большие затраты тепловой энергии. Пенопласт имеет предел кажущейся плотности 80100 кг/м, и ниже не может быть получен. Кроме того, пенопласт, полученный таким способом, обладает высокими показателями щелочности (5е) и содержанием ионов хлора w 2Ъ (в силу наличия в композиции бикар боната натрия в качестве акцептора хлористого водорода) . Это нежелательно при использовании материала в самолетно- и судостроении, так как вызывает коррозию металлов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения пенопласта путем смещения поливинилхлорида, перхлорвинила, метилметакрилата, гаэообразователя и инициатора полимериэации с последующим формованием заготовок, полимеризацией при нагревании и вспенивания. В качестве инициатора полимеризации используется азодинитрил дииэомасляной кислоты (2).

Недостаток данного способа заключается в том, что стадия полимеризации занимает много времени (2124 ч). Кроме того, в момент вспенивания и отверждения происходит разложение азонитрила диизомасляной кислоты, а продукты его разложения являются токсичными . Повысив температуру теплоносителя (глицерина) в период полимериэации, можно сократить время стадии полимериэации. Однако в данном случае это невозможно, так как в состав рецептуры пенопласта входит неорганический газообразова837968 тель — углеаммонийная соль, которая при температуре выше 450С разлага,ется и удаляется в среду теплоносителя. Кроме того пенопласт, получаемый по данному способу, обладает низким разрушающим напряжением при сжатии (3,3 кгс/см ) .

Целью изобретения является интенсификация процесса полимеризации и повышение разрушающего напряжения при сжатии пенопласта.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве инициатора полимеризации используют 0,5-2Ъ от веса поливинилхлорида тРиэтаноламина.

Триэтаноламин, имея три функциональные группы, в отличие от азо- . нитрила диизомасляной кислоты, способствует образованию сшитого полимера метилметакрилата (стереоблочного полимера), в результате чего получается пенопласт с повышенными прочностными свойствами. Кроме того, введение триэтаноламина позволяет сократить процесс полимеризации за счет того, что реакция идет по ионному механизму, а не по радикальному, как в присутствии азодинитрила диизомасляной кислоты.

Пример 1. В шаровую мельницу загружают смесь поливинилхлорида

100 вес.ч., углекислого аммония

8 вЖ:.ч. и перемешивают в течение

3-х ч. Одновременно в реактор заливают метилметакрилат (71, 2 вес. ч. ), засыпают перхлорвиниловую смолу (32 вес.ч.) и 0,5 вес.ч. триэтанол.амина, перемешивают смесь в течение 45-60 мин при комнатной температуре. Затем полученную смесь сыпучих компонентов из шаровой мельницы и клеевой раствор из реактора помещают в смеситель, где перемешивают 10 мин при 27-28 С, после чего массу подают в шприцмашину для оформления ее в заготовки, которые затем подвергают полимериэации в автоклаве под давлением 2-3 ат при температуре теплоносителя 40-450С в течение 10 ч.

Отвержденные монолитные заготовки вспенивают в электронагревателях при 110-135 С в течение 3-3,5 ч.

Полученный пенопласт испытывают на

Т а б л и ц а 1 в

Состав композ

100 100 100 100 100

100 100

Перхлорвиниловая смола

32 4

32» 32 32 . 32

Поливинилхлорид 100 разрушающее напряжение при сжатии, (ГОСТ 4651-63) .

Пример 2.Пенопласт получают как в примере 1. В реактор вводят триэтаноламин 10 вес.ч. от веса поливинилхлорида. Время полимеризации 9 ч.

Пример 3. Пенопласт получают как в примере 1. В реактор вводят триэтаноламин в количестве 2 вес.ч. от веса поливинилхлорида. Время полимеризации заготовок 9 ч.

Пример 4. Пенопласт получают как в примере 1. В реактор вводят вместе с 0,5 вес.ч. азодинитрил дииэомасляной кислотой триэтаноламин в количестве 1 вес.ч. от веса поливинилхлорида. Время полимеризации заготовок 12 ч.

Пример 5 (контрольный) . Пенопласт получают как в примере 1.

2() В реактор вводят азодинитрил диизомасляную кислоту в количестве 2 вес.ч, от веса поливинилхлорида. Время полимеризации заготовок 24 ч (за 12 ч заготовки не отвердилось).

g5 Пример 6. (контрольный) . Пенопласт получают как в примере 1.

В реактор вводят триэтиламин 1 вес.ч. от веса поливинилхлорида.Время полимеризации заготовок 24 ч (за 12 ч заготовки не отвердились) .

Данные сведены в таблице 1 и 2.

Как видно из таблиц, введение вместо азодинитрила диизомасляной кислоты триэтаноламина (примеры 1-4) дает результаты выше по сравнению с известным способом и контрольным примером 5.

Другие соединения аминного типа (пример. 6) не дают положительных результатов.

4() Использование предлагаемого способа позволяет сократить время полимеризации,пенопласта с 21-24 ч до 9-10 ч.

Изобретение позволяет использо45 вать в качестве исходного сырья триэтаноламин взамен более дорогостоящего, токсичного и пожароопасного азодинитрила диизомасляной кислоты. Кроме того, продукт, полученный

$Q. по предлагаемому способу, обладает повышенными прочностыми свойствами.

837968

Продолжение табл. т раэцы предложенной мпозиции по примерам онтрольные разцы по имерам

Состав композиции (ГЧ I 1

Метилметакрилат

71,2 71,2 71,2 71,2 71,2 71,2 71,2

Соли углеаммония

12

8,5

8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5

Аэодинитрил диизомасляной кислоты

0,5

0,6

0,5

2,0

Бикарбонат натрия

Триэтаноламин

Триэтиламин

0 5

1,0 2,0

1,0

1,0

Т а б л и ц а 2

Физико-механиче свойства пенопл

Кажущаяся плотKI /M

65 60 66 63 80 70 100

Разрушающее напряжение при сжатии кг/см

4,0 3,3 6,8 7,3 8,0 7 3 4,3 9,6

Водо оглощение кг/м

0,25 0,13 0,13

0,25 0,20 0,18

0,16

Линейная усадка,Ъ

0,73 0,60 0,68 0,54 0,7

0,8

0,8

Целочность в пересчете на Na СС Ъ

0,3 0,21 0,13 0,20 0,3 0,29

0,11 0,08 0,13 0,12 0,19 0,22

4,3

1,8

Содержание хлора,Ъ

Время отверждения заготовок, ч

10 9 9 12 22-24 24.21

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4345/37 Тираж 530 Подписное

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

Способ получения пенопласта путем смешения поливинилхлорида, перхлорвинила, метилметакрилата, газообразователя и инициатора полимериэации с последующим формованием заготовок, полимеризации при нагревании и вспенивании, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью интенсификации d0 процесса полимеризацни и повышения разрушающего напряжения при сжатии пенопласта, в качестве инициатора полимеризации используют 0,5-2Ъ от веса поливинилхлорида триэтаноламина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пенопластмассы. М., Оборонгиз, 1960; с. 20-21.

2. Авторское свидетельство СССР

9 190563, кл С 08 J 9/00 (прототип).