Способ получения поливинилхлоридного пенопласта Советский патент 1983 года по МПК C08J9/06 

lib.

30 Ji Изобретение относится к способу пол чения жесткого пенопласта на основе по линивилхлорида и метилметакрилата, используемого в качестве заполнителя кон струкций в самолето- и судостроении. Известен способ получения пено)гшаст из полимер-мономерной композиции путе смешения .ингредиентов, формования заго товок, отверждения их в среде тбплоноси ля и вспенивания при нагревании 1 . Согласно указанному способу смешивают поливинилхлорид, метилметакрилат перхлорвиниловук) смолу, газообразова- тель и инициатор полимеризации - азоди нитрил диизомаслш ой кислоты ( порофор ЧХЗ-57). Из полученной композиции методом экструзии формуют заготовки и для отверждения-помещают в автоклав на определенном расстоянии друг от дру га. Свободное пространство в автоклаве между заготовками заполняют теплоноси телем-глицерином,который является одно менно полимериаующей средой для метилме- такрилата и циркулирует принудительно по замкнутой технологической системе .Отвер дение заготовок пенопласта приводят при 4О-45°С в течение 21-24 ч за счет полимеризации в массе мономера метилметакрилата. Отвержденные заго.товки вспенивают в электрокамерах при 120-130 С в течение 3-3,5 ч. Недостаток известного способа заклю чается в длительности процесса полимеризации метилметакрилата (21-24 ч), так как в качестве инициатора полимериаации в композицию пенопласта вводжг азодинитрил диизомааляной кислоты, который является слабым инициатором. Кроме того, во время отверждения вес заготовок уменьшается на 1,8-2,7% за счет так называемого смыва их, т.е. экстракции компонентов заготовок теплоносителем. Полученный по этому способу пенопласт имеет низкое значение разрушающего напряжения при сжатии (0,33 МПа). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения пенопласта путем смешения поливинилхлорида, перхлорвинилово смолы, метилметакрилата, углекислого аммония и инициатора полимеризации, последующего формования заготовок, отверждения юс в среде теплоносителя и вспенивания при нагревании . В 1сачестве инициатора полимеризации используют триэтаноламин, а в качестве теплоносителя - глицерин. Благодаря использованию в качестве инициатора полимеризации триэтаноламина сокращается время отверждения заготовок до 9-12 ч 2 . Однако несмотря на то, что время полимеризации заготовок сокращено, известный способ является малоэффективным ввиду того, что во время отверждения наблюдается, экстракция компонентов заготовок теплоносителем в количестве 1,5-2% от веса заготовки. Эта экстракци я связана с диффузией метилметакри- лата и углекислого аммония в теплоноситель, которая объясняется полярным сродством их с глщерином, используемым в качестве теплоносителя. Перещедшгай в глицерин метилметакрилат полимеризуется из-за комплекса, образующегося от наличия гидроксильных групп алифатического многоатомного спирта (глицерина) и углекислого аммония. Образующийся полимер метилметакрилата в виде твердой фазы постепенно оседает на заготовках пенопласта, стенках автоклава и коммуникации. Это приводит к нарушению циркуляции теппоносителя, увеличению времени отверждения заготовок или повышению температуры теплоносителя, а также к частой остановке технологического оборудования для чистки его и замены теплоносителя. Вследствие этого снижается- производительность оборудования, получаются некондиционные отвержденные заготовки пенопласта, получаемый пенопласт имеет недостаточно высокую прочность при сжатии (0,4-0,8 МПа) и высокую себестоимость из-оа потери веса заготовок, частой замены и дороговизны 1 лицерина. Цель изобретения - интенсификация дроцесса и повышение прочности при сжатии получаемого.пенопласта. . Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения поливинилхлоридного пенопласта путем смешения поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы, метилметакрилата, углекис- . лого аммония и инициатора полимеризации, последующего формования заготовок, отверлодения их в среде теплоносителя и вспенивания при нагревании, в качестве теплоносителя используют триэтаноламин. Триэтаноламин, используемзый в качестве теплоносителя, являясь одновременно инициатором полимеризации, ускоряет процесс полимеризации метилметакрилата с поверхности заготовок. При этом в качестве инициатора полимеризации. уводимого в композицию пенопласта, можно использовать, например, азодинитрил диизомасляной кислоты, триэтанолами или ия смесь. Но наилучший результат достигается, когда в композицию вводят триэтаноламин, который является более сильным инициатором полимеризации мети метакрилата. Благодаря этому метилмета крилат быстро полимериауется с поверхности заготовки, тем самым уменьшается диффузия его и углекислого аммония из заготовок в теплоноситель. Это увеличивает срок службы теплоносителя, сокраща ет расход его и простой на чистку оборудования. Прим е р ы 1-5 (по предлагаемому способу). В шаровую мельницу Загружают 100 вес.ч поливинилхпорида и 8 вес.ч. углекислого аммнния. Массу перемешивают при комнатной темдературе в течение 3 ч. Одновременно в реактор загружают 71,2 вес.ч. метидметакрилата, 32 вес.ч. перхлорвиниловой смолы и инициатор полимеризации. Тип и количество последнего указаны в таблице. Массу перемешивают в течение 50 мин при комнатной температуре. Полученную суаую смесь из шаровой мельницы и клеевой раствор из реактора помешают в течение 10 мин при 27°С. Приготовленную композицию подают в 10 64 шприцмашину и производят формование заготовок, которые затем помещают в автоклав емкостью 1 м на определенном расстоянии друг ,:от друга. Свободное пространство вавтоклаве заполняют теплоносителем-триэтаноламином, который принудительно циркулирует по замкнутой технологической | системе. Заготовки в автоклаве отверзвдают при 38, 35. 35, 36 и и давлении 2,5 атм в течение 8; 8,5; 8,5; 9 и 9 ч соответственно. Отвержденные. монолитные заготовки вынимают из автоклава, промывают теплой водой, сушат на воздухе при температуре окружающай среды. После взвешивания отверждекные заготовки вспенивают в электрокамерах при 130С в течение 3 ч. Примеры 6-10 (по известному способу). Образцы пенопласта изготавливают как и в примера 1-5, за исключением того, что заготовки отверждают в среде глицерина при 45, 42, 40, 41 и 43° С в-течение 24, 10, 9, 9 и 12 ч соответственно.. Физико-механические показатели образцов пенопласта, полученных по предлагаемому, и известному способам, а также убыль веса заготовок за счет экстракции компонентов теплоносителем приведены в таблице. 71О148 Как видно из таблицы, отверждение заготовок пенопласта в триэтаноламине дает более высокие результаты по сравнению с отверждением в глицерине при идентичном содержании в композиции5 инициатора полимеризации (см. образцы 1 и 6, 2 и 7, 3 и 8, 4 и 9, 5 и 10), Использование предлагаемого изобре- тения по сравйению с известнь0и позво- О ляет сократить трудовые затраты для 468 чистки оборудования от твердой фазы, проводить отверждение заготовок пенопласта при более низкой температуре (ЗО-Зв С вместо 40-451), сократить время отъерждения заготовок на 1-4 ч и убыль в весе заготовок за счет экстракции из них компонентов в 3-5 раз, а также использовать в качестве теплоносителя для отверждения заготовок пенопласта триэтаноламин взамен дорогостоящего глицерина.

СПССОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЛИВИНИЛХДОРИДНОГО ПЕНОПЛАСТА путем смешения поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы, метилметакрилата, углекис« лого аммония и инициатора лолимериза ЦИК, последующих) формования ааг&пакац отвериадения их в среде теплоносителя и вспенивания при нагревании, отличающийся тем, что, с целью интенсификапии процесса и повышения прочности при сжатии пенопласта, в качестве геплоносителя исГпользуют триэтанол амин.