КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА Российский патент 1999 года по МПК C08G18/16 C08G18/30 C08L75/04 

Изобретение относится к композициям для получения жесткого пенополиуретана как методом заливки, так и методом напыления непосредственно на месте применения и используемого в качестве теплоизоляционного материала в различных областях народного хозяйства.

Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана, состоящая из смеси простых полиэфиров, кремнийорганического пеностабилизатора, катализатора, воды, вспенивающего агента, трихлорэтилфосфата, полиизоцианата. За счет введения в композицию 50% раствора фосфат-5-аминотетразола получают пенополиуретан с повышенной огнестойкостью [I - SU, 1497188). Однако такая огнестойкость недостаточна для использования пенополиуретана в ряде отраслей.

Ближайшей по технической сущности к изобретению является композиция для получения огнестойкого пенополиуретана, включающая смесь простых полиэфиров, кремнийорганический пеностабилизатор, катализатор, воду, вспенивающий агент, полиизоцианат. Для придания огнестойкости в композицию вводят дополнительно гесабромциклододекан с содержанием (мас. ч.) брома (10 - 35) в сочетании с полифосфатом аммония (5 - 20) и трехокисью сурьмы (5 - 10) в виде порошков [2 - SU, 1497189).

Данная композиция нестабильна при хранении. Кроме того, полученный из данной композиции пенополиуретан, испытанный на горючесть по ГОСТ 12.1.044 - 89 (керамическая труба) не обладает достаточной огнестойкостью.

Целью изобретения является повышение огнестойкости пенополиуретана при сохранении его прочностных характеристик.

Эта цель достигается тем, что композиция для получения огнестойкого пенополиуретана, включающая гидроксилсодержащее соединение, полиизоцианат, кремнийорганический пеностабилизатор, воду, вспенивающий агент, катализатор, огнегасящую добавку, в качестве огнегасящей добавки содержит трихлорэтилфосфат в сочетании с гидроокисью алюминия, в качестве катализатора - смесь третичного амина и раствора карбоксилата щелочного металла в гликол, в качестве гидроксилсодержащего соединения - простой или сложный полиэфир с мол. м. 290 - 500 при следующем соотношении компонентов в мас. ч.:
Простой или сложный полиэфир с мол. м. 290 - 500 - 4,6 - 9,0
Кремнийорганический пеностабилизатор - 0,8 - 0,9
Вода - 2,2 - 3,4
Вспенивающий агент - 0,1 - 10,0
Трихлорэтилфосфат - 71 - 86
Гидроокись алюминия - 0,1 - 100
Третичный амин - 1,0 - 7,0
Раствор карбоксилата щелочного металла в гликоле - 1,5 - 5,5
Полиизоцианат - 148 - 200
Для приготовления композиции используются компоненты, приведенные в конце текста.

Для получения пенополиуретана компоненты композиции (кроме полиизоцианата) смешивают, затем добавляют полиизоцианат и после перемешивания смесь выливают в форму для вспенивания и отверждают.

Составы предлагаемых композиций для получения пенополиуретана представлены в таблице 1, а свойства получаемых пенополиуретанов - в таблице 2.

Горючесть пенопластов определяют по ГОСТ 12.1.044 - 89 п. 4.3 (керамическая труба). Метод экспериментального определения группы трудносгораемых и горючих твердых веществ и материалов.

В процессе испытания замеряют максимальное приращение температуры Δt_max, время достижения максимальной температуры газообразных продуктов горения исследуемого материала τ_c, потерю массы образца % Δm.
По значению максимального приращения температуры Δt_max и потере массы Δm материалы классифицируют:
Трудносгораемые
Δt_max < 60^oC и Δm < 60%
Горючие
Δt_max ≥ 60^oC и Δm ≥ 60%
Горючие материалы подразделяют в зависимости от времени τ_c достижения t_max на
Трудновоспламеняемые - τ_c > 4 мин
Средней воспламеняемости - 0.5 ≤ τ_c ≤ 4 мин
Легковоспламеняемые - τ_c < 0,5 мин
Пример 1.

В емкость для смешения отвешивают в массовых частях:
Лапрол 504-2-100 - 9,0
КЭП-2A - 0,9
Вода - 2,3
ДМЭА - 1,25
Лапрокат-22 - 3,5
Криат Д20К - 3,75
Криат Э30К - 1,5
ТХЭФ - 77,8
Полученную массу перемешивают до гомогенного состояния на механической мешалке в течение 2 мин, после чего добавляют 0,1 мас. ч. Al(OH)₃ и вновь перемешивают до получения однородной массы в течение 3 мин. Затем добавляют 160 мас.ч. ПИЦ, перемешивают в течение 5 с и выливают в форму, где происходит вспенивание и отверждение. Пенополиуретан имеет мелкоячеистую, закрытопористую структуру.

Примеры 2 - 18.

Пенополиуретан получают согласно примеру 1. Количественное соотношение компонентов представлено в таблице 1.

В таблице 2 даны физико-механические показатели полученных по примерам 1 - 18 пенопластов.

Разработанный пенопласт получил широкое применение в строительстве и областях спецтехники, где требуется повышенная огнестойкость применяемых материалов.

Одним из преимуществ данного материала является возможность его переработки как методом напыления, так и заливки.

Композиция для получения жесткого пенополиуретана содержит, мас.ч.: простой или сложный полиэфир с мол.м. 290-500 - 4,6-9,0; вспенивающий агент - 0,1-10,0; вода - 2,2-3,4; кремнийорганический пеностабилизатор - 0,8-0,9; третичный амин - 1,0-7,0; раствор карбоксилата щелочного металла в гликоле - 1,5-5,5; трихлорэтилфосфат - 71-86; гидроокись алюминия - 0,1-100,0; полиизоцианат - 148-200. Композиция позволяет получить пенополиуретан мелкоячеистой закрытопористой структуры с повышенной огнестойкостью. 2 табл.

Композиция для получения жесткого пенополиуретана, содержащая гидроксилсодержащее соединение, полиизоцианат, вспенивающий агент, воду, кремнийорганический пеностабилизатор, катализатор и огнегасящую добавку, отличающаяся тем, что в качестве гидроксилсодержащего соединения она содержит простой или сложный полиэфир с мол.м. 290 - 500, в качестве катализатора - смесь третичного амина с раствором карбоксилата щелочного металла в гликоле, а в качестве огнегасящей добавки - смесь трихлорэтилфосфата с гидроокисью алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Простой или сложный полиэфир с мол.м. 290 - 500 - 4,6 - 9,0
Вспенивающий агент - 0,1 - 10,0
Вода - 2,2 - 3,4
Кремнийорганический пеностабилизатор - 0,8 - 0,9
Третичный амин - 1,0 - 7,0
Раствор карбоксилата щелочного металла в гликоле - 1,5 - 5,5
Трихлорэтилфосфат - 71 - 86
Гидроокись алюминия - 0,1 - 100
Полиизоцианат - 148 - 200