Способ получения жестких пенополиуретанов

Способ получения жестких пенополиуретанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск ни

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()872529 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено22.11.79 (2I) 2842352/23-05 с присоединением заявки М— (5l)M. Кл.

С 08 (j 18/14

С 08 L 75/06

Ркударетваинц6 квиитет

СССР (23) Прморнтет

Опубликовано 15.1Q81. Бюллетень Ме 38

40 делам иаебретеиий и аткрнтий (53) УДК 678.664»

-405.8 (088.82

Дата опубликования описания 15.10.81

В. С. Горшков, Ю. Г. Горбачев, В. Б. По

А. П. Соколова, Б.. Б. Серков, А. М. Пету

В. Ф. Кузнецов и Ю. Д. Шатилов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и и конструкторский институт полимерных ст материалов (7l) Заявитель (54) CIIOCOE ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКИХ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ та ().

Изобретение относится к получению жестких пенополиуретанов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных трехслойных панелей в строительстве.

Известен способ изготовления жестких пенополиуретанов путем вспенивания и отверждения смеси из полиизоцианата, гидроксилсодержашего полиэфира, катализатора,эмульгатора огнегасяшей добавки и дру1Ю гих целевых добавок, причем в качестве огнегасяшей добавки используется смесь хлорпарафина, трехокиси сурьмы и гидрата окиси алюминия (Ц.

Эти добавки отрицательно влияют на

1S физические свойства пены.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения жестких пенополиуретанов путем взаимодействия полиизоцианата и, полиэфи20 ров в присутствии кремнийорганического эмульгатора и антипирена - смеси гидрата о.:иси алюминия и трихлорэтилфосфаУказанный способ изготовления жест ких пенополиуретанов позволяет получать пенополиуретаны низкой горючести, но при вводит к значительному снижению прочности, увеличению линейной усадки, что отрицательно сказывается на применение их для изготовления строительных конструкций, испытывающих несущие нагрузки в процессе эксплуатации.

Бель изобретения — повышение проч- ности и снижение линейной усадки при сохранении низкой горючести пенопласта.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения жестких пено полиуретанов, включающему взаимодействие полиизоцианата и полиэфиров в . при» сутствии кремнийорганического эмульгато ра и антипирена - смеси гидрата окиси алюминия и трихлорэтилфосфата, гидрат окиси алюминия предварительно обрабатывают частью кремнийорганнческого эмуль» гатора в количестве 0,5-2,0% от массы гидрата окиси алюминия.

8725

Способ осуществляют следующим образом е

Гидрат окиси алюминия в процессе измельчения обрабатывают кремнийорганическим эмульгатором. Готовят композицию на основе полиизоцианата, включающую предварительно обработаннйй гидрат окиси алюминия и трихлорэтилфосфат. Го товят композицию на основе полизфиров, включающую предварительно обработанный 0 гидрат окиси алюминия, трихлорзтил- . фосфат, кремнийорганический эмульгатор и другие целевые добавки. Затем полученные композиции смешивают, разливают в формы, вспенивают и отверждают. Таким

;образом, часть эмульгатора вводят совместно с гидратом окиси алюминия, а другую часть - непосредственно в композицию на основе полиэфиров.

Пример 1, В вибрационную мельницу М-10 загружают 100 мас.ч; грубодисперсного гидрата окиси алюминия и

1,5 мас.ч. (1,5 от массы гидрата окиси алюминия) кремнийорганического эмульга- 25 тора - полиоксиалкиленовый блок, представляющий собой сополимер окиси этилена и пропилена и полиметилсилоксана (КЭП-1)> и измельчают в течение 45 мин, получая обработанный гидрат окиси алюминия. Пос- З0 ле этого готовят композицию на основе полиэфиров следующего состава, мас.ч.: полиоксипропиленксилитол (Лапрол 805)

8,8, продукт взаимодействия окиси пропилена с водным раствором этилендиамина (Лапромол 294) 3„6, полиэфир на основе окиси пропилена с тремя функциональными группами (Лапрол 503) 5,4, гидрат окиси алюминия, обработанный КЭП-1, 9,15, трихлорэтил фосфат 6, диметиламин 0,46, глицерин 2,0, КЭП 1 0,23, вода 0,24, этиленгликоль 1,1, трихлорфторметан 11,3.

Компоненты перемешивают до получения гомогенной массы. Затем аналогично получают композицию на основе полиизоциана- 4 та следующего состава, мас.ч.: полиизоцианат 36,6, гидрат окиси алюминия, обработанный КЭП-1, 9,12, трихлорэтилфосфат 6,0. После этого композиции смешивают в механическом смесителе со скоростью 800-1000 об/мин в течение 1520 с и разливают в формы, где происходит вспенивание и отверждение.

В данном случае часть эмульгатора0,2 мас.ч. - введена совместно с гидратом окиси алюминия, а другая часть непосредственно в композицию на основе полиэфиров. Полученные таким образом пено29

4 полиуретаны испытывают на горючесть, прочность и линейную усадку.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 2. Образцы готовят аналогично примеру 1, но обработку проводят

КЭП-1 в количестве 2,0о от массы гидрата окиси алюминия, Состав композиций следующий, мас.ч.: на основе полиэфировЛапрол 805 10, Лапромол 294 4,1, Лапрол 503 6;1, КЭП-1 0,3, гидрат окиси алюминия, обработанный КЭП-1, 5,1, трихлорэтилфосфат 1,5, вода 0,3, диметиламин 0,5, глицерин 2,3, зтиленгликоль

1,3, трихлорфторметан 12,8, на основе полиизоцианата — попиизоцианат 49, 1,гиарат окиси алюминия, обработанный КЭП-1, 5,10, трихлорэтилфосфат 1,5. В данном случае совместно с гидратом окиси алюминия вводят 0,20 мас.ч. эмульгатора

КЭП-1, а непосредственно в композицию на основ полизфиров - 0,3 мас.ч.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 3. Образцы готовят согласно примеру 1, но обработку гидрата окиси алюминия проводят КЭП-1 в количестве 0,50% от его массы. Состав смесей следующий, мас.ч.: на основе полиэфиров - Лапрол 805, 7,9, Лапромол 294

3,2, Лапрол 503 4,8; КЭП-1 0,20, гидрат окиси алюминия, обработанный КЭП-1, 15,15, трихлорэтилфосфат 7,5, вода 0,2, диметиламин 0,45, глицерин 1,75, зтиленгликоль 1,0, трихлорфторметан 10,0, на основе полиизоцианата - полиизоцианат

25,4, гидрат окиси алюминия 15, трихлорэтилфосфат 7,5. В этом случае совместно с лщратом окиси алюминия вводят

0,15 мас.ч эмульгатора КЭП-1, а непосредственно в смесь на основе полиэфиров - 0,20 мас.ч.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 4 (известный). Состав композиций и способ приготовления аналогичны примеру 1, но гидрат окиси алюминия применяют без предварительной обработки и все количество эмульгатора вводят непосредственно в композицию на основе полиэфиров.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 5 (известный). Состав композиций и способ приготовления аналогичен примеру 2, но гидрат окиси алюминия применяют без предварительной обработки и все количество эмульгатора вво872529 6 предлагаемым способом, более, чем в

1,5 раза выше, а линейная усацка в 1,52,0 раза ниже, чем у соответствуюшнх пенополиуретанов, изготовленных иэвест ным способом.

Предпагаемый способ получения пенополиуретанов обеспечивает повышение их прочности и снижение линейной усадки цри

2s сохранении низкой горючести. Это позво ляет расширить область применения подобных пенополиуретанов и использовать их в строительных конструкциях, исйытываюших несушне нагрузки в процессе эксплуyg атации, в частности для производства трехслойных теплоизоляционных панелей.

Кажушаяся плотность, кг/м

60 60 60 60

60 60

60 60

Горючесть, метод огневой трубы:

67 27 39 32

Кислородный ин— декс, %

26,9 23,0 27.2 26,8 22,8 27, 1 26,8 26,9

Прочность при 10% ном сжатии: дят непосредственно в композицию на основе полиэфиров.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 6 (известный). Состав композиции и способ приготовления аналогичен примеру 3, но гидрат окиси алюминия применяют беэ предварительной обработки и все количество эмульгатора вво дят непосредственно в композицию на ос 10 нове полиэфиров.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 7. Состав композиции и способ приготовления образцов аналогичен t5 примеру 1, но обработку гидрата окиси алюминия проводят поверхностно-активным вешеством ОП-10, представляющим смесь полиэтиленовых эфиров и диалкилфенолов, в количестве 1,5% от массы гидрата оки- щ си алюминия.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример З. Способ и состав приготовления аналогичен примеру 1, но обработку гидрата окиси алюминия проводят стеаратом кальция в количестве 1,5% от массы гидрата окиси алюминия.

Результаты приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, прочность пенополиуретанов, изготовленных время зажигания, с 1 50 150 150 время горения,с 0 . 0 0 потери мессы,% 30 65 25 в направлении вспенивания, мПа 0,45 0,47 0,41

Сравнение данных примера 1 с цанными примеров 7 и Н, в котрых прово дят обработку гидрата окиси алюминия ца верхностно-активными вешествами, не R5 ляюшимися эмульгаторами в данных ком позициях. показывает, что обработка гидрата окиси алюминия эмульгатором обеспечивает бопее высокие свойства пенопопи- уретанов, чем обработка другими поверхностно-акти юными вешествами. Горючесть пенополиуретаиов, изготоимтенных предлагаемым способом практически такая же, как пенопопиуретанов, изготовленных известным.

150 150 150 150 150

0 0 0 0 0

0 ° 27 0,29 0,26 0,37 0,3 1

872529

Продолжение таблицы

Показатели свойств цо примерам

Виды испытаний

Предлагаемый способ

Известный способ

Иля сравнения

1 2 3

7 8

4 5

0,14 0,11 0,16 0,12

0,12

Составитель Т. Ларина

Редактор С. Лыжова Техред Ж.Кастелевич

Корректор Г. Огар

Заказ 8944/40 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, r..Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 в направлении, перпендикулярном вспениванию,мПа 0,20 0,22 О, 18

Линейная усадка при

70 С за 24 ч,% 0,34 0,40 0,40

Формула иэобретени я

Способ получения жестких пенополиуретаиов путем взаимодействия полиизопиана- го та и полиэфиров в присутствии кремнийорганического эмульгатора и антипирена - . смеси гидрата окиси алюминия и трихлорэтилфосфата, о т л и ч а ю ш и и с я

I тей, ч о, с целью повышения прочности и снижения,линейной усадки при сохранении низкой горючести пенопласта, исполь0,70 0,65 0,80 0,38 0,75 эуют гидрат, окиси алюминия, предварительно обработанный частью кремнийорганического эмульгатора в количестве 0,52% от массы гидрата окиси алюминия.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N. 3810851, кл. 260-2.5, 1973.

2. Патент США % 3262894, кл. 260-2.5, 1966 (прототип).