КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА Российский патент 1995 года по МПК C08G18/48 C08G18/48 C08G101/00 C08K5/5317 

Изобретение относится к композициям для получения жестких пенополиуретанов, применяемых в качестве теплоизоляционных материалов в различных областях промышленности, например холодильной, строительной, авиационной и др.

Для повышения огнестойкости пенополиуретанов существует два направления использование фосфор- или галогенсодержащих полиолов или полиизоцианатов и введение в реакционную смесь антипиренов.

Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой полиэфирполиол, катализатор, пенорегулятор, вспенивающий агент и диметилметилфосфонат в качестве антипирена [1]
Недостатком этой композиции является очень высокое содержание фреона 28-36 мас.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой полиэфирполиол, N-тетраоксипропилендиамин, кремнийорганический пеностабилизатор, трихлорфторметан, воду, полиизоцианат, триэтаноламин и трихлорэтилфосфат в качестве антипирена [2]
Недостатком такой композиции является наличие галогенсодержащего вещества и высокое содержание озоноопасного вспенивателя.

Задачей изобретения является повышение огнестойкости пенополиуретана, содержащего уменьшенное вдвое количество озоноопасного фреона-11 при сохранении технологических параметров процесса вспенивания и физико-механических характеристик пенопласта.

Задача решается тем, что в композиции для получения жесткого пенополиуретана, содержащей простой полиэфирполиол, аминный катализатор, кремнийорганический пеностабилизатор, воду, трихлорфторметан, антипирен, полиизоцианат, в качестве простого полиэфирполиола используют гидроксилсодержащий полиэфир моль.м 350-820 или его смесь с тетраоксипропилендиамином в соотношении 4: 1, в качестве антипирена используют диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты, в качестве аминного катализатора диметилэтаноламин в следующем соотношении, мас. ч.

Простой полиэфирполиол (вышеуказанный) 100 Диметилэтаноламин 1,0-3,5
Кремнийорганический пеностабилизатор 1-3 Вода 1,5-4,0 Трихлорфторметан 18-22
Диметиловый эфир метил- фосфоновой кислоты 10-35 Полиизоцианат 150-170.

Для получения жесткого пенополиуретана необходимо иметь смесь из компонентов А и Б. Компонент А получают путем смешивания определенных количеств полиольного компонента, катализатора, пеностабилизатора, воды, вспенивающего агента и антипирена. Компонент Б представляет собой полиизоцианат.

В табл. 1, 2 приведены составы композиций для получения огнестойкого пенополиуретана, характеристики огнестойкости и процесса вспенивания.

Как видно из табл. 1, с ростом концентрации введенного в реакционную смесь антипирена диметилметилфосфоната кинетические параметры процесса вспенивания практически не изменяются, а характеристики огнестойкости пенополиуретана заметно улучшаются. Так, с увеличением концентрации диметилметилфосфоната от 0 до 25% время устойчивого горения уменьшается с 47,9 до 1,2 с, а потери массы до 4,5%
При сравнении заявляемого состава с прототипом можно выделить два обстоятельства. Во-первых, различия параметров процесса вспенивания (времена старта, гелеобразования, окончания подъема пены) связаны с разными качественными и количественным составами композиций, используемых для получения жесткого пенополиуретана. Во-вторых, заявляемый состав позволяет получить жесткий пенополиуретан, обладающий значительно более высокими показателями огнестойкости (время устойчивого горения прототипа 5-6 с, заявляемого состава 1,2 с; потери массы прототипа 18% заявляемого состава менее 4,5%). При этом повышение показателей огнестойкости пенополиуретана с помощью заявляемого состава достигается при меньших количествах антипирена по сравнению с прототипом.

При концентрациях различных компонентов за пределами заявляемого состава наблюдается ухудшение параметров получения пенополиуретана и его свойств. Так, при увеличении содержания воды в композиции (столбец 3) времена старта, гелеобразования, окончания подъема пены уменьшаются, а получаемый пенополиуретан обладает меньшей плотностью, большей хрупкостью, крупноячеистой неравномерной структурой. Увеличение содержания катализатора приводит к еще более резкому уменьшению кинематических параметров вспенивания, результатом чего является неполное заполнение форм пенопластом.

Повышение огнестойкости жесткого пенополиуретана с помощью диметилметилфосфоната достигается и при использовании других полиольных компонентов (например, систем лапрол 373 лапромол 294, лапрол 805 лапромол 294, табл. 2).

Использование: для изготовления теплоизоляционных материалов. Сущность изобретения: композиция для получения жестких пенополиуретанов содержит мас. ч. простой гидроксилосодержащий полиэфирполиол с мол.м. 350 820 или его смесь в соотношении 4 1 с N-тетраоксипропилендиамином 100; диметилэтаноламин 1,0 3,5; кремнийорганический пеностабилизатор 1,0 3,0; вода 1,5 4,0; трихлорфторметан 18 22; полиизоцианат 150 - 170; диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты 10 35. Получают огнестойкий жесткий пенополиуретан. 3 з. п. ф-лы, 2 табл.

1. КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА, содержащая простой полиэфирполиол, аминный катализатор, кремнийорганический пеностабилизатор, воду, трихлорфторметан, полиизоцианат и антипирен, отличающаяся тем, что в качестве простого полиэфирполиола она содержит гидроксилсодержащий полиэфир с мол.м. 350 820 или его смесь с N-тетраоксипропилендиамином в соотношении 4 1, в качестве аминного катализатора диметилэтаноламин, в качестве антипирена диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Простой полиэфирполиол с мол.м. 350 820 или его смесь с N-тетраоксипропилендиамином 100
Диметилэтаноламин 1,0 3,5
Кремнийорганический пеностабилизатор 1 3
Вода 1,5 4,0
Трихлорфторметан 18 22
Полиизоцианат 150 170
Диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты 10 35
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидроксилсодержащего полиэфира содержит простой полиэфирполиол с мол.м. 580 - 620.