Композиция для получения пенопласта

Композиция для получения пенопласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сецивпиетичесиыи

К АВТОеаСМОМУ ОвйДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к ввт. свив-ву» (22) Заявлено 22.02,80 (2 I ) 2885451/23-05 с присоединением заявки М (5I)M. Кл.

С 08 Х 9/30

С 08 L 27/06 Ьеудерстеаиай квинтет

СССР ве делам нзоеретеннй н отерытнй (2З) Приоритет (53) УД3(678. .743-22;6205. 8(088,8) Опубликовано 07.01 82. Бюллетень М

Дата опубликования описания 10.01 .8 (72) Авторы изобретения

A. А. Федоров, Е. H. Хоботова и Т. К. Ак

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт синтетических смол (71) Заявитель (54) KGMIK"". Ит)ИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частнос ти к композициям для получения эластичного пенопласта методом механического вбивания воздуха в пластизоль на основе поливинилхлорида, используемого в различных отраслях промышлениос от, например в качестве подложки к коврам, линолеуму или обивочного материала для стен и потолков, для сидений мебели, стето лек и т.д.

Известны композиции различного сосгава для получения пенополивинилхлорида путем непрерывного вбивания воздуха в пластизоль.

Одним из важнейших компонентов при получении пенополивинилхлорида методом механического вбивания воздуха в пластиэоль является стабилизатор пены.

Известна композиция для получения пенопласта, содержащая в качестве стабилтазатора пены 6-30 вес.ч. жидкой пенообразующей смеси, включающей 2-16 вес.ч. смеси мыл и 0,2-3,0 вес.ч. воды (1 ).

Смесь мыл состоит из 3-91 вес.% мыла щелочного металла, например оле ата калия, и 97-9 вес.% мыла, содержащего аминогруппы, например олеата морфолина, Недостатком всех этих стабилизаторов цены является то, что многие иэ них придают готовому пенопласту неприятный запах.

Известны композиции для получения пенопласта, которые в качестве стабилизаторов пены для пластизолей, вспениваемых механическим вбиванием воздуха, содержат ,поверхностнс активные кремнийорганические вещества (2).

Эффективность этих стабилизаторов пены обеспечивается тогда, когда они только частично растворимы в используемых при получении пластизоля пластифика торах.

Эти стабилизаторы пены могут быть использованы при меньшей концентрации, а пенопласт приобретает водоотталкивающие (свойства.

Однако кремнийорганические стабилизаторы пены значительно дороже мылоподобных стабилизаторов. Поэтому введение даже небольших количеств кремнийорганических стабилизаторов пены в композицию ведет к значительному удорожанию получаемого пеноматериала.

Наиболее близкой по технической сушности к предложенной композиции является композиция для получения пенопласта, включаюшая эмульсионный пастообразуюший поливинилхлорид, пластификатор, разбавитель, наполнитель, термостабилизатор и стабилизатор пены (3 ).

В известной композиции для получения эластичного поливинилхлоридного пенопласта методом механического вбивания воздуха в пластизоль в качестве ПАВ используют различные амино- и катионо-активные вещества, например додецилбенэолсульфонаг кальция.

Однако применение этих ПАВ в чистом виде в количествах до 8 вес.ч. на

100 вес.ч. ПВХ также удорожает композицию.

Пель изобретения — снижение объемного веса пенопласта и удешевление композиции.

Для достижения цели в известную композицию, включаюшую эмульсионный пастообразуюший поливинилхлорид, пластификатор, разбавитель, наполнитель, термостабилизатор и стабилизатор пены, в качестве стабилизатора пены вводят смесь, состояшую из 65-85 вес.% 50%-ного раствора додецилбензолсульфоната кальция в изобутиловом спирте и 35-1 5 вес.% продукта присоединения окиси этилена к алкилфонолам, при этом соотношение стабилизатора пены смеси пластификаторов и разбавителя равно (0,07-0,17):1, соотношение смеси пластификаторов и разбавителя равно (2,5-3,2):1, соотношение наполнителя и разбавителя равно (1:-1,3):

:1, а соотношение термостабилизатора и поливинилхлорида равно 0,033-0,053:1, при следующем соотношении компонентов в композиции, вес.%:

Эмульсионный поливинилхлорид 44, 9-48,2

Пластификатор 25,4-28,9

Разбавитель 8,9-1 0;1

Наполнитель 9,0-13,2

Термосгабилизагор 1,5-2,5

Стабилизатор пены 2,5-4,9

В качестве первичных пластификаторов в композиции могут быть использованы, например, дибутилфгалат, диокегилфталат, 55

1О

50 дикаприлфгалат, диалкилфталат 739, бугилбензилф галат и другие пластификаторы подобного типа, а также их смеси.

В качестве разбавителей могут быть использованы, например, хлорпарафины, веретенное или индустриальные масла.

В качестве наполнителя используют углекислый кальций, В качестве стабилизатора пены используют смесь 50 /-ного раствора додецилбензолсульфонага кальция в иэобугиловом спирте и продукта присоединения окиси этилена к алкилфенолам.

Количество 50 /-ного раствора додецилбенэолсульфонага кальция в изобутиловом спирте и продукта присоединения окиси этилена к алкилфенолам в смеси составляет 65-85 вес,ч. и 35-15 вес.ч. соответственно.

При снижении в смеси количества

50О/ -ного раствора додецилбензолсульфоната кальция в изобутиловом спирте стабильность пены и стоимость композиции снижаются, при увеличении стабильность пены и стоимость композиции повышаются.

При снижении в смеси количества продукта присоединения окиси этилена к алкилфенолам стабильность пены и стоимость композиции увеличиваются.

При увеличении в смеси количества продукта присоединения окиси этилена к алкилфенолам стабильность пены и стоимость композиции снижаются. В СССР эти продукты выпускаются под торговой маркой ОП-10, ОП-7,ОП-4.

В качестве гермосгабилизагоров могут быть использованы, например. дибутилоловодилаурат, сгеараг кальция, барийкадмий стеарииовокислый, барий — кадмийцинк комплексный стабилизатор, смесь барий-кадмий комплексного стабилизатора с эпоксидированным соевым маслом.

Соотношение стабилизатора пены — смеси 50 /о-ного - раствора додецилбензолсульфоната кальция в изобугиловом спирте и продукта присоединения окиси этилена к алкифенолам к смеси первичных пластификаторов и разбавителя составляет (0,070,17):1.

При снижении количества стабилизатора пены в соотношении менее 0,07 стабильность пены снижается, при увеличении количества стабилизатора пены в соотношен1п более 0,1 7 стабильность пены мало изменяется.

Соотношение пластификаторов и разбавитоля составляет (2,5-3,2): 1.

8М012 6 изобутиловом спирте и 35-15 вес.% продукта присоединения окиси этилена к алкилфенолам в соотношении (0,07-0,17):1 к смеси пластификаторов и разбавителя. я 5 Температура готовой композиции 25»

30 С.

Полученную композицию затем направ» ляют для вспенивания в непрерывный смеситель типа 0ukeS при этом скорость ротора составляет 160 об/мин, противодавление в смесителе достигает 1,0-1,2 кг

/см2, скорость подачи пластизоля 450 г/

/мин.

Пример 1. Готовят композицию

15 следуюшего состава, вес. : о .

Змульсионный пастоо бр аз ующий

Диоктилфталат

Дибутилфталат

Хлорпарафин-470

Смесь 50 /о-ного рас вора додецилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте и ОП-10 (соотношение 65-35 вес.%1 4,9

Углекислый кальций 13,2

Дибут илоловодилаура т 1,5

Углекислый кальций и хлорпарафин470 берут в соотноше п и 1,3:1, дибутилоловодилаурат — в соотношен п» 0,033:1 к поливинилхлориду, дибутилфталат и ди октилфталат -в соотношении 2,5:1 к . хлорпарафину 470. Смесь 50 /о-ного раствора додецилбеизолсульфоната кальция м в изобутиловом спирте и ОП-10, взятых в соотношении 65:35 соответственно, берут в соотношении 0,17:1 к смеси диоктилфталата, дибутилфталата и хлорпарафина - 470.

44,9

19,3

6,1

10,1

7,9

Открытопористая, равномерная

При увеличении в соотношении количества первичных пластификаторов более

3,2 и при снижении количества разбавителя снижаются вспениваемость композиции и стабильность ее пены, но увеличиваютс скорость гелеобразования и отверждения пены.

С уменьшением количества пластифика торов в соотношении менее 2,5 и с yam чением количества разбавителя в смеси увеличиваются вспениваемость композиции и стабильность сырой пены, но снижаются скорости гелеобразования и отверждения пены.

Соотношение наполнителя и разбавителя (1-1,3):1, При c emm количества наполнителя в соотношении менее 1,0 вязкость композиции снижается, а текучесть ее увепичивается, что ведет к глубокому проникновению. композиции в материал при шпред> рова нии.

При увеличении количества наполнителя в соотношении более 1,2 вязкость композиции увеличивается, что ведет либ к разогреванию композиции во вспенивателе, ее преждевременному гелеобразованию и остановке оборудования для чистки либо к получению тяжелого пенопласта.

Соотношение термостабилизатора к поливинилхлориду (0,033-0,053):1.

При снижении количества термостабилизатора в соотношении менее 0,033 ум ньшается термостабильность пеноппаста, при увепичении количества термостабилизатора термостабильность пенопласта «е изменяется.

Предложенную композицию готовят следуюшим образом.

B смеситель загружают наполнитель и разбавитель, при соотноше пп (1-1,3):1, затем добавляют термостабилизатор в соотношении (0,033-0,053):1 к поливинилхлориду (ПВХ), все перемешивают при скорости мешалки 1 4 000 об/мин до получе ния 4 гомогенной тонкой дисперсш напоп щтеля и термостабилизатора в разбаиителе, Температура дисперсии 38-40 С. Затем в дно сперсию вводят пластификаторы при соотношении их смеси к разбавитолю 2,5-3,2:1, 50 все перемешивают 1-2 мин при 6ОО об/

/мин, после чего вводят ltlBX и продолжают смешивать композицию при тех же скоростях сдвига еше 5 мин.

SS

По достижении композицией гомогенного состояния вводят стабилизатор пены, состояший из 65-85 вес./ 50" ного раствора додецилбензолсульфоната к lëüööë t3

Готовый пенопласт имеет следуюшие показатели.

Предел прочности при растяжении кг/см + 3,4

Относительное удлине ние,% 98

Оста т оч на я деформа ция при сжатии на 50% за 72 ч,,о

Структура

Пример 2. Готовят композицию следуюшего состава, вес. .ы

ПВХ эмульсиониый пастг образуюший 46,6

Диоктилфтапат 789 21,9

Дибутилфталат 7,0

Хлорпарафин -470 9,8

éé6á1 g

Кажущаяся плотность, кг/м -

Предел прочности при растяжении, кг/см

Относительное удлинение,%

Остаточная деформащш при сжатии на 50% за 72 ч,%

Структура

320

8,6

Открытопористая, 16 равномерная.

Fl р и м е р 4. l отовят композицию следующего состава, вес.%;

ПВХ эмульсионный пастообразующий 48,2

Дикаприлфталат 21,9

Бутилбензилфталат 47,0

Хлорпа рафин-470 8,9

Смесь 50%-ного раствора додецилбензолсульфоната

20 кальция и 0fJ-10 (соотношение 85:15 вес.%) 2,5

Углекислый кальций 90

Ф

Стеарат кальция 2,5

Углекислый кальций и хлорпарафин-470 берут в соотношении 1:1, стеарат кальция в соотношении 0,053-1 к поливчнилхлориду, бутилбензилфталат и дикаприлфталат в соотношении 3,2-1 к хлорпарафину-470.

Смесь 50%-ного раствора додепилбензолсульфоната кальция в изобутиловом спирте и ОП-10, взятых в соотношении 85:

15 вес.%, берут в соотношении 0,07:1 к смеси дикаприлфталата, бутилбензнлфталата и хлорпарафина-470.

35 Готовый пенопласт имеет следующие показатели.

9,1

155

6,5

Открыт опористая, равномерная

Углекислый кальций и хлорпарафин-470 берут a сcоoоoтTн оoш еeн ии 11::11, барий-кальцийиинк-комплексный стабилизатор в соотношении 0,052:1 к поливинилхлориду, диоктилфталат и соотношении 2,7:1 к хлорпарафи- о ну-470. Смесь 50%-ного раствора додецилбензолсульфоната калыпи в изобутиловом спирте и ОП-4, взятых в соотношении

85:15 вес.%, берут в соотношении 0,13:1 к смеси диоктилфталата и хлорпарафина470.

Гоговый пенопласт имеет следующие показатели.

90 52,0

10 5,8

Смесь 50-ного раствора додецилбе изолсульфо ната кальция и ОП-7 (соотношение 75:25 вес.%) 2,5

Углекислый кальций 9,8

Стеарат кальция

Углекислый кальций и хлорпарафин-470 берут в соотношении 1:1, стеарат кальция в соотношений 0,051:l к поливинилхлориду, дибутнлфталат и диоктилфталат 789 в соотношении 2,9 1 к хлорпарафину-470.

Смесь 50%ного раствора алкилбензолсульфоната кальция в изобутиловом спирте и Oll-7, взятых в соотношении 75:

25 вес.%, берут в соотношении 0,07 1 к смеси диалкилфталата 789, дибутилфталата и хлорларафина-470.

Готовый пенопласт имеет следующие показа.т ели.

Кажущаяся плотность пенопласта, кг/м 410

Предел прочности при растяжении, кг/см 3,6

Относительное удлинение,% 89

Остаточная деформация при сжатии на 50%за 72 ч,% 6,3

С тру ктура Открытопористая, равн омерHBSI

Пример 3 ° Готовят композицию следующего состава, вес.%:

ПВХ эмульсионный пастообразующий 46,6

Диоктилфталат 26,5

Хлорпарафин-470 9,8

Смесь 50%-ного раствора додецнлбензол сульфоната кальция в изобутиловом спирте и ОП4 (соотношение 85:15 вес.%) 4-9

Углекислый кальций мел! 9,8

Барий-кадмий-цинк комплексный стабилИзатор 2,4

Кажущаяся плотность кг/ >

Предел прочности при растя-. жении, кг/см <

Относител ьное удлине ние, /o

Остаточная деформация при сжатии на 50% за 72 ч%

Структура

Пример 5. Известная композиция вес.ч. вес.%

ПВХ типа Корвик

Р 65/49 пастообразующий ( (ценосферы и агломераты ценосфер) ПВХ типа

"Корвик 553 (Тонкогранулирова ный полимер, как показатель вязкости) ÉÌ012

10 шивают с додецилбензолсульфатом KallhItHB.

Затем вводят ПВХ, стеарат кальция в этилпальмитат, Смесь смешивают в течение 10 мин, при комнатной температуре

5 при скорости вращения, лопастей 60120 об/мин.

Смешанные фталаты спиртов с 7-9 атомами

Ю углерода в алкильной группе 45 26,0

Дибутилбензолсульфонат 30 1 1, 5

Додецилбензолсульфонат кальция 5 2,9

Стеарат кальция 2 2,2

Этилпальмитат 1 0,6

Смеситель типа "Хобарт» загружают пластификаторы - фталаты смешанных спиртов с 7-9 атомами углерода в алкильном радикале и дибутилфталат и перемеПенопласт на основе композиций

Показатели

1 2 3 4

360 41 0 320 380

700

9,1

4,6

3,4 3,6

84 155

98 89

79 63 86 65

Открыто- Открыто- Открыто- Открыто- Открытопористая, пористая пористая пористая, пористая, равномер- равномер- равномер-равномер-. равномерная ная ная ная ная

Структура

Иэ таблицы видно, что пенопласт, на основе предложенной комлозипии имеет меньшую кажущуюся плотность, чем пенопласт на основе известной композиции.

Формула изобрете ния

Композиция для получения пенопласта, включающая эмульсионный пастообраэуюший поливинилхлорид, пластификатор, разбавитель, наполнитель, термостабилиэатор и стабилизатор пены, о т л и ч а ю ш а»» я с я тем,.что, с целью снижения объемного веса пенопласта и удешевления композиции, она в качестве стабилизатора пены содержит смесь, состоящую из 6585 вес.% 50%-ного раствора .додепилбензолсульфоната кальция в изобутиловом спирте и 35-15 вес.% продукта присоединения окиси этилена к алкилфенолам, при этом соотношение стабилизатора пены и смеси пластификаторов и разбавителя равВНИИПИ Заказ 1 1621/7 Ти раж 51 1 Попписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 (Кажущаяся плотность, кг/м

Предел прочности при растяжении, кг/см

Относительное удлинение при разрыве, %

Остаточная деформация при сжатии на 52% за 72 ч,%

Готовый пенопласт представляет собой упругий однородный микроячеистый

10 .материал с ппотностью 700 кг/см. 3

Характеристики пенопласта на основе предложенной и известной композиций приведены в таблице. но (0,07-0,17):1, соотношение пластифи « каторов и разбавителя (2,5-3,2):1, соот3S ношение наполнителя и разбавителя(1-1,3):1, соотношение термостабилизатора и поливинилхлорида-(0,033-0,053):1, при следующем содержании компонентов в композиции, вес.%:

Эмульсионный пастообразуюший поливинилхлорид 44, 9-48,2

Пластификатор 25,4-28,9

Разбавитель 8,9-10,1

Наполнитель 9,0-13,2

Термостабилизатор 1,5-2,5

iS

Стабилизатор пены, указанный выше 2,5-4,9

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3301798, 50 кл 260-2.5, опублик. 1967.

2, Патент США N 3814706,. кл. 260-2,5, опублик. 1974.

3. Патент Англии № 1009876, кл. С 3 С опублик. 1965 (прототип).