Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (1)958432 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву с (22) Заявлено 0305.79 (21) 2761563/23-05 (51)М Кп з

С.08 G 18/14

С 08 L 75/08 с присоединением заявки №

Государственный комитет

С.СС P ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150982.Бюллетень ¹ 34

f 53) УДК. 678. 664-405.8(088.8) Дата опубликования описания 150982

Н.Н.Цыбулько, Ф.С.Мартинович, В.М.Сацу и A.È.Èàíäðèêîåà (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного Зна технологический институт им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54 ) КОМПОЭИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УЕСТКОГО

ПЕ НОПОЛИУРЕТАНА Изобретение относится к получению жестких пенополиуретанов, применяемых в качестве изоляционных материалов, и может быть использовано в различных областях промышленности.

Известна композиция, включающая полиэфир на основе оксипропилированного сорбита и глицерина, стабилизатор пены, толуилендиизоцианат и ди- 10 ацетоксидибутилолово в качестве катализатора (1).

Недостатками композиции является токсичность, низкие прочностные свойства и неоднородность структуры получаемого на ее основа пенопласта, большая длительность процесса его получения.

Известна полнуретановая компоэицич, содержащая пропиленглнколь, воду, пеностабилизатор (сополимер си-. локсан-оксиалкнлена), толунлендиизоцианат, термостабилизирующие добавки малеиновая кислота, лимонная кислота, трнннтроуксусная кислота) и катализатор отверждения в виде смеси нз тетраметилбутандиамина, И-.метилморфалина и оловоорганических соединений. (Иэ оловоорганических соединений применяют диметилоловодиуксусное, диэтилоловодиуксусное., дибутил- . 30 оловодиуксусное, диоктилоловодиуксусное, дилаурилововодиуксусное, днбчтилолово и т. д. ) 321.

Недостатками этой комттозиции являются .токсичность, низкая прочность, многокомпонентность катализатора отверждения.

Наиболее близкой с предлагаемой по технической сущности является композиция для получения жесткого пенополнуретана, включающая простой гидроксилсодержащий полиэфир, N-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, трихлорфторметан, воду,полиизоцианат и катализатор отверждения f.3).

Однако жесткий пенополиуретан, полученный на основе данного состава, токсичен,:горючь,. хрупок, имеет низкие прочностные свойства и невыcoKJJIo.термостойкость..

Целью даннрго изобретения является повышение прочностных характеристик, огнестойкости и термостойкости полученного на .ее основе пенопалиуретана.

Указанная цель достигается тем, что композиция для получения жестко"

ro пенополиуретана,включающая простой

958432

1,3-1,8

25-35

О 5 1 0 20

140-160

4-8 гидроксилсодер>кащий полиэфир, N - тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, трихлорфторметан,воду, полиизоцианат и катализатор отверждения,в качестве катализатора отверждения она содержит смесь тризтаноламина дибутилоловодибутилмалеиновокислого и дополнительно трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Простой гидроксилсодержащий полиэфир (Лапрол) 6 0-85

N Tåòðàoêñèïðîïèëåí/ „ ди амин 17-28

Блок-сопслимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана

Трихлорфторметан

Вода

Полизоцианат

Триэтаноламин

Дибутилоловодибутилмалеиновокислое 0,1-0,5

Трихлорэтилфосфат 2-25

Введение в исходную композицию

25 смеси указанных малоактивных катализаторов в определенных соотношениях не только обеспечивает требуемый баланс скоростей газообразования и полимеробразования, но и дает непропорциональный прирост каталитической активности — синергический эффект.

Кроме того, использование в качестве катализатора смеси триэтаноламина и дибутилоловодибутилмалеино- 3.> вокислого позволяет снизить токсичность как при производстве материала, так и при эксплуатации готового продукта вследствие. того, что дибутилоловодибутилмалеиновокислое стабиль- 40 но при повышенных, в пределах условий синтеза и эксплуатации пенополиуретанов, температурах, не разлагается и химически связывается с полимером, а трехфункциональный триэтаноламин необратимо внедряется в полимерную цепь, теряя подвижность и спо-, собность выделяться в процессе эксплуатации.

Пример. В полиэтиленовый ста- 50 кан отвешивают вес. ч.: лапрол 503М 60,. лапромол 294 17, КЭП-1 1,3, трихлор- этилфосфат 2,.0, вода О, 5, фреон-11 25, смесь катализаторов, триэтаноламин 4 и дибутилоловодибутилмалеиновокислое 0,1. Массу перемешивают 3 мин до гомогенного состояния, затем добавляют 140 вес.ч) полиизоцианата (марки Б) и всю смесь перемешивают еще

15 сек. После этого массу выливают в форму, где происходило вспенивание и отверждение пенопласта. Отверждение проводят при 18-25 С.

В табл. 1 приведены составы 1-18 предлагаемой композиции.

Физико-механические свойства жестких пенополиуретанов и каталитическая активность композиций приведены в табл. 2.

Каталитическая смесь, состоящая из триэтаноламина и дибутилоловодибутилмалеиновокислого, способствует наилучшему распределению стабилизатора пены и вспенивающего агента, что в свою очередь позволяет улучшить структуру ячеек пенопласта, за счет чего образуется однородная закрытопористая структура с четко выраженной фибриллярной структурой пор. Каталическая смесь химически связывается с полиэфирами и полиизоцианатом, а также с трихлорэтилфосфатом. Совместное использование ее с трихлорэтилфосфатом позволяет повысить жесткость пенопласта и улучшить, прочностные свойства жесткого пенополиуретана. Трихлорэтилфосфат прида-. ет композиции, кроме увеличения жесткости, огнестойкости, еще и стабилизирующие свойства. Совместное использование триэтаноламина с дибутилоловодибутилмалеиновокислым и трихлорэтилфосфатом позволяет повысить термостойкость пенопласта и расширить его область применения.

Предлагаемые пенопласты имеют незначительную усадку. Вспенивание происходит равномерно во времени, скорость реакции и гелеобразование заканчиваются одновременно.

Из экспериментальных данных, приведенных в табл. 2, видно, что у композиций, содержащих триэтаноламйн, дибутилоловодибутилмалеиновокислое и трихлорэтилфосфат, прочностные свойства значительно выше, чем известных композиций, содержащих дибутилоловодиолеиновокислое и N-дибутилоловодикаприловокислое. Предел прочности при сжатии увеличивается в 3 раза по сравнению с известными и в 2-3 раза по сравнению с композициями, содержащими дибутилдиолеиновокислое и N-дибутилдикаприловокислое олово. Причем композиции с ди- бутилдиолеиновокислым оловом имеют значительную усадку. У этих композиций скорость реакции заканчивается намного раньше, чем гелеобразование.

958432 (0 л ъ н

Ю

IA н, IA

М! о

С0 l

C) о

< ъ н

СЧ

1 Ю

I

1

I

I

I

3

1

1 аА

IA (Ч

СЧ (О 1

С0

03 ь (ч н

Ю аА

С"Ъ Н

М

I o

М аА

CO Ю о о ся и| Ръ н

РЪ

Ф о о

IA н о

IA IA с с (Л о (Ч СЧ O c

СЧ

IA (Ч о ((Ъ (Ч

РЪ с

Н \ 1 (Л (Л с (Ч. Ь, о

Ю

СЧ сР 1

0 и

9 ((3 ь (Л с

С Ъ Н

Ъ ь

C) aO

Н|

Ю

IA н1

In (Л с (ч н

СЧ

% ь о о

С Ъ Н

Ъ о о

v о

s (Л

00 (0 с

СЧ Н

Ю (Л с

С"Ъ Н( (Л

Ъ о ((Ъ 3

СО о

СЧ Н|

9 х х ((3 и

3Ъф

9 о

Ц и

Ю о (v) н

СЛ

Ю 1. о аА н

Ю (Л н(aO I

IA

° (Л

СЧ с (ч н

i IA.

СЧ с

СЛ с н

|Л (Л (ч о T4

Ю

Ю

СЧ

1 (32 3

I — — 1

1 аА

3 — — 3

Ю

М о аА

M н аА

М (0 О

IA с (0 (Ч

СЧ Н (Л

СЧ (0 О

Ю о н

I

t

l, 3

1 (б

CO c н(Ю с (Л и

1 1

I I ! %У I

3 — — 1

1 1

1 I

С Ъ

1 1 ! — — 1

1 1

IA а Ю о о

Ръ н| аА

СЧ

00 о н(РЪ с а о

Ю (0

IA

IA (Ч с (ч н

СЧ 3

Ю о (Ъ Н3 (Ч

М а о

Ю (Л н

1 I н(° 3 о

IA (Л с (ч .о о

СЧ

Ф о

$ I9

g I0

g5 о

° .

-5

3" .О о oä и B.

5 о,о

5 ео

53

I

I

1 х

0 !

83 Ф (33 (O 5

00 i и м

РЪ

C) 1 I

1 (01

1 н 1

1 — — 3

1 1 л ! н

1 НI!

I 3

Г 1

I I

I (Л l н I

I . t

Г 3

I I

I с1 3 н 1 !

3 — — 1

1 I

1 С Ъ I

1 н 1

1 I

1

I 1

СЧ 1

I н(1

Г 1

1 1

1 н

1 н|!

1 3

3 — «3

1 о | ! н(!

t

1

1 0Ъ

3 I

I I !. 1

00 1

1 — — — 3 (О о л(0 . Н| Н

Ю о

С Ъ Н . Ю 1.1

1ЮI

СЧ о с

1»

%Ф

N е

Чв о о н.

СЧ

4%Ъ о.о

o °

I%1 о

4Ч

Фс с

%Ф. CO

° ч

ССЪ %O ф

%3% с

Ю о

С Ъ н о с о

3СЪ о

%Ф

С» о

ЪФ

СЧ

СС3

4 Ъ

ЪФ

%3Ъ с

Ol

СЧ

4%3 и

Ю с о

3 с

ЪСЪ с

1 . СЧ 4 Ъ нн о

%Ф

СЧ

ССВ

СФЪ с

СЧ.

Ф

%Ф с

4 Ъ и

С3 с о

4 Ъ с

%Ф с

° Е 33Ъ

° Н о

N н

СЧ

ФсOl с

Ill с о

СЧ с

CO ч

Ю с

%4Ъ с о о

СЧ

° ч

Ф

t

I 1

Ф

1

I

I

1

I

3»

1

I

Ф !

1

CO Ф с

%Ф

Ю с

СЧ и

Ю с ь

Ю

СЧ н о

Фв

° 4

%Ф с о

t aO

Н 4 о вбв

N ф

Ю

О с

С 4

° 3Р

° 3 с

Cl н о с ь

ВСЪ с

Ю

%Ф

СЧ

Ч вСЪ

4%3

Ю с

3%Ъ .

° ° с

° .4 ь с о

° ч с

Сс с о

all

3 ° вч

° 3

° 3 с

С»

%"4 t4 нн

Ю о

СЧ

° ч о о

Ch с

Ю с ф о

% 4

CI с о

СЧ

Cl

Ch

%-4

43 н о

О3 х о

1% (4

IC

433 33Ъ

Q

9 о

Х N н

С1

ФС

° 3

%СЪ с о. СЧ с

%4 н с

3

СЧ

CO с

3%3

° 3 %СВ нн

3"

%Ф

%3Ъ

4 ь с

° -4

CO с

° %

° .4

%4Ъ с

С3

Сс

%3Ъ %Ф

%4 Н

Ю с

Ф 3 М и I СФ

3 X

Х I Фв

ФЪФ И

О.Ф 9

) 1 ICI

ОФ=

Фб 1

1 вФ с о

1

t .I

° 3 с

%-4

СЪ с

Сс с

%-4

С ф

% 4 ° 4 о

О

%4 ь с вс4

%-4

% 4 о о

an

° 3 о

СЧ

СЧ о

ЪСВ

° 4

С"Ъ с

° 3

С Ъ %3

C)

4%Ъ

° 4

СЧ о с

D о

an о о

С%3 н

% ° ь сч с

44

Ю

%4 с

ОЪ

° 3

% 4

Н СЧ

° % ° 4

СЧ

С3

СЧ о

CO

3

4%Ъ

an о

%Ф м

%-%

Cl

%СЪ

%О

Св

СЧ С Ъ

Н 4

° 4 с

%" Ъ с

%Ф

° 4 с

OI

С Ъ

CI

%-4 ф

ВСЪ

Ов

%3 an

° 4 Л

° 4 ь

С»

CI аО о O% и с. «3

О

3 сч 3

3

%3Ъ

С

СЧ

43\ с вы.

° -4

\ о

%3

° 3 с

Ф\ с

СЧ

%3

СЪ Ф ч ч

° -4 с

an

С%3

С3

%-4 H

3 о

Ю

% 4

Ю

I

О. 4%3 о ь

%%Ъ

СЧ

Св

Ul с

D с

% ч о

4%Ъ

43

«5

Z cc ай еи

СФ о

IC x х

43 Al

5v

cf o

>, x

4 и

v о

1%1 3

O Q C3

9 9

О К 13 3 ео охи

"Фе

ФФ Х14 ФвQ

0 с бб с х й

4 х о й

Фб

d3 в и Ц х

333 й

Q и

Ф

43 Ю

Х СЧ фн

0 х в Ch к х

9 O х@ хч

uz

К9

9 О и а 4%3 и х

Ф%СС х

0 X

o v х v

R x с к х а 11

a v с

° в, 431 хх с а

09 нн

vo

9 Q

4 о

«%4

9 g

gN

4 о

C I% о

c1 v о

333 t

9 х и

Б с

0 4 к х

4 оИ Фв о

Ц0

1t

I Ф

F 1

$ I

ФФЛФ

Ф вЂ” -1 I 1

1. I

I an 1

° °

Ф -! 1 1

1 1%. I

1 1

Фrtб

I Ф

Ф 4 Ъ 1

1 41

1

t сч I

3 ! б

1 4 1 ! 1

I 1

I» 1 1 ! O I

3 41

Ф 1

Ф вЂ” -1

I I

1 I

I Ol I

Ф I

I f б

CO

1—

13 1

I I

1 I

3 . I

1 f (вбв I ! 1

Ф -1 !

tan!

I I

Г 3

Ф 3

3 3

3

3 — 1

1 I

1 1

1 1 1

f с.в — — — %

III I

1 4 б

4а1 Ф

$ IC

0% и

1 и 9

I — ——

9

1 х

9 х

Rg

01

Фб V х4с

958432

t O 43Ъ фн 4%Ъ

an ao %3ъ

%Ч % 4 N

an 1

° Ф Сса

О

M all aO

958432

Блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана

Трихлорфторметан

Вода

Полииэоцианат

Триэтаноламин

Дибутилоловодибутилмалеиновокислое

Трихлорэтилфосфат

1,3-1,&

25-35

0,51,0

140-160

4-8

0,1-0,5

2-25

Составитель С.Пурина

Редактор Н.Горват Техред К.Мыцьо Корректор A.Ãðèöeíêî

Эаказ 6974/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилсодержащий полиэфир, N -тетраоксипропилендиамин, блок-со1 полимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, трихлорфторметан, воду, полиизоцианат и катализатор отверждения, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик, огнестойкости.и термостойкости получаемого íà ееоснове пенополиуретана, в качестве катализатора отверждения она содержит смесь триэтаноламина, дибутилоловодибутилмалеиновокислого и дополни- .15 тельно трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Простой гидроксилсодержащий полиэфнр 60-85 и -тетраоксипропиленI

20 диамин 17-28

Источники информаЦий, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CQA 9 3586651, кл. 260-2.5, опублик. 1972.

2. Патент. CtdA 9 3087900, кл. 260-2,5, опублик 1963.

3. Вахтин В. Г., Турецкий Л. В.

Заливочный пенополиуретан улучшенной конструкции. - "Пластические массы", 1974, 9 10, с. 51-52 (прототип).