Способ получения пластин из пенополиуретана низкой плотности Советский патент 1993 года по МПК B29C67/20 

Изобретение касается технологии для производства изделий из пенополиуретана сверхнизкой плотности, имеющего плоскую верхнюю поверхность.

Традиционный способ регулирования плотности пенополиуретана состоит в увеличении или уменьшении количества пенообразователя.

Вспенивание полиуре.тана достигается посредством углекислого газа, образуемого в ходе реакции органического изоцианата с водой. В традиционном способе вода должна использоваться в больши.: количествах, чтобы производить пеноуретан низкой плотности.

Однако использование аоды в больших количествах генерирует много тепла, повышая внутреннюю температуру образующейся пены и как следствие - подвулканизацйю пенопласта, что потребует добавления замедлителя подвулканизац1:, а так как должно использоваться бол -шоэ количество органического изоцианата монофтортрихлорметана или тому подобное, потери газа в результате образования пенопласта значительные, снизят выход продукции.

В традиционном способе исходный раствор пенополиуретана выливается в большой резервуар пенообразователя. Затем раствор вспенивается и пенообразный продукт отверждается, тем самым образуя плиту из пенополиуретана. В этом случае внутренняя поверхность резервуара покрывается прокладочной антиадгезионной бумагой. Этот способ может проводиться в относительно небольшом объеме, Он также имеет преимущество в том, что можно производить плиту любой требуемой формы путем использования резервуара вспенивания соответствующей формы.

Однако способ предполагает трение между внутренними поверхностями резервуара и поверхностями пенопластовой плиты, за исключением верхней и нижней ее поверхностей, увеличивается и сдерживает пенообразование и. как следствие, пеноNj Ю

ч ел

vj СО

СО

пластовая плита имеет скругленную верхнюю поверхность. Поэтому неизбежно требуется срезать верхнюю часть плиты для получения плиты с плоской верхней поверхностью. Это означает, что периодический способ требует дополнительную стадию.об- резания плиты, что ведет к отходу материа- .ла...

: Известе способ получения пластин из пенополиуретана путем вспенивания композиции в резервуаре, в котором поддерживают давление ниже атмосферного.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения пластин из пенополиуретана путем вспенивания композиции в ре- . зервуа.ре, в котором поддерживают давление ниже атмосферного, согласно изобретению давление в резервуаре выбирают ниже атмосферного на 100 мм ртутного столба или более. Кроме того, понижение давления в резервуаре поддерживают и после процесса вспенивания до окончания вы- деления тепла, образующегося в ходе реакции,. :

На фиг. 1 показан схематичный вид устройства для реализации способа производства полиуретановой плиты согласно изобретению; на фиг. 2-5 - виды в сечении, последовательно показывающие операции использования резервуара вспенивания на фиг.2.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходные компоненты пенообразую- щей композиции: например, в качестве полиола может использоваться полиол простого полиэфира или полиол сложного полиэфира, а в качестве органического изо- цианата может использоваться толилендии- зоцианат, 4,4 -дифенилметандиизоцйанат, полимерный МОЕ или нафталендиизоциа- нат. Дополнительно, катализатор амин, ка- тализатор олово, пенообразователь (вода),° пенрстабилизатор (силиконовое масло), пигменты или наполнители могут использоваться в адекватной комбинации в соответствии с достижением требуемых свойств продукта..

Атмосфера пониженного давления изменяется в соответствии с компонентами Смеси и плотностью продукта, который будет использоваться, Давление атмосферы предпочтительно определяется обычно от окружающего атмосферного давления и примерно до 50 мм ртутного столба или больше снижения давления и оптимально определяется от окружающего атмосферного давления в диапазоне 100-500 мм рт.ст. снижения давления.

Так как операция пенообразрвания выполняется с помощью углекислого газа под

5 пониженным давлением, то операция интенсифицируется. Более конкретно,образование газовой пены зависит от скорости улетучивания углекислого газа, образуемого в пенообразующем исходном растворе, и

скорости улетучивания определяется в соответствии с относительной степенью давления пара образуемого углекислого газа по отношению к окружающему атмосферному давлению. Таким образом, даже если все

5 количество образуемого углекислого газа будеттемже, и парциальное давление будет тем же, то чем ниже окружающее атмосферное давление, тем больше становится скорость улетучивания, Далее, так как

0 образуемый углекислый газ легко улетучива- . ется, коэффициент вспенивания исходного раствора эффективно повышается, даже, если образуемое количество такое же.

Даже если используются пенообразую5 щие исходные растворы одинакового содержания, эффективность улетучивания Образуемого углекислого газа повышается, увеличение вспенивания усиливается благодаря интенсификации операции пенообра0 зования, тем самым образуя, например, пёнополиуретан низкой плотности (5-10 кг/м3).:

При мер. Полиол простого полиэфира: 100,00 мае.ч./мае.м. 3000, функциональных

5 групп 3. величин ОН 56); триэтилендиамин: 0,08 мас.ч. П-этила; морфолин: 0,5 мас.ч.; силиконовое масло: 1,4 мас.ч.;диалауратди- бутилолова: 0,35 мас.ч.; ,4,0 мас.ч.; то- лилендиизоцианат: 53,0 мас.ч.7

0 Исходный раствор пенополиуретана, содержащий вышеназванные компоненты, приготавливается и пёнополиуретан используется в периодической или циклической схеме формования.

5 Пенообразующий исходный раствор, приготовленный как описано выше, выливался в резервуар пенообразования 1,находящемся в сосуде пониженного давления 2 (см. фиг. 1), причем крышка сосуда 2 закры0 валась и герметизировалась. Затем после начала повышения пенообразующего исходного раствора открывается клапан 3, сосуд 2 соединялся с вакуумным насосом 4, вакуумировался для достижения понижен5 ногр давления заданной величины. После того, как пенообразование закончилось при пониженном давлении, питающий канал 5 Открывают для восстановления давления в сосуде 2 до уровня обычного атмосферного,

после чего пенополиуретан изымался из резервуара 1. Давление контролируется с помощью манометра 6, соединенного с сосудом 2.

Резервуар 1 образован в форме прямоугольной коробки, имеющей прямоугольное сечение. В резервуаре 1 смонтирован с воз- можностыо передвижения прямоугольный цилиндрический подъемный кондуктор 7 с открытыми противоположными концами вдоль его внутренних стенок. Кондуктор 7 образован из стальной пластины, напри- мер, из нержавеющей стали, железа или олова из пластиковых пластин таких как пластики сложного полиэфира, поликарбоната или ме ламина, или из деревянных пластин, и предпочтительно покрыт разделяющим агентом или связан с помощью разделяющей пленки на поверхностях.

С момента, когда пенообразующий исходный раствор входит в контакт с внутрен- ней поверхностью кондуктора 7, он поднимается с той же скоростью, что и скорость подъема исходного раствора. В результате, даже если уровень поверхности исходного раствора повышается в силу расширения пенообразующего исходного рас- твора, верхний участок исходного раствора, находящийся в контакте с кондуктором 7, не подвергается воздействию фрикционного сопротивления, что приводит к исключению неровностей на поверхности пластины.

Пенополиуретаны были получены при величинах пониженного давления в сосуде 11 100, 200, 300, 400 и 500 мм рт.ст. и исследовались свойства продуктов, полученных при соответствующих величинах понижен- ного давления. Как сравнительный пример, тот же пенообразующий исходный раствор вспенивался аналогичным образом в условиях окружающего атмосферного давления.

т.е. величина снижения давления была равна 0 (нулю) мм ртутного столба, и свойства полученных продуктов также исследовались.

Результаты приведены в таблице.

Как показано в таблице, различные пе- нополиуретаны, имеющие разные плотности, были получены из пенообразующих исходных растворов одинакового содержания смеси. Далее, явления подгорания не отмечалось даже у продукта низкой плотности порядка 0,0096 г/см3.

В продуктах, произведенных согласно реализации изобретения, поверхностный наружный слой был значительно тоньше, чем у продукта сравнительного примера. Предполагается, что это является результатом того, что парциальное давление кислорода в атмосфере пониженного давления является низким, и разрушение поверхностного свойства, которое происходит в силу контакта кислорода с наружной поверхностью в процессе пенообразования, соответственно подавляется.

В качестве другого модифицированного примера изобретения полученный пенопласт может после завершения реакции пенообразования продолжать удерживаться в камере пониженного давления в течение заданного времени при снижении давления 50-500 мм рт.ст. по отношению к окружающему атмосферному давлению. Тем самым достигаются следующие преимущества способа.

Так как тепло реакции полимеризации частично диспергируется наружу и отводится, что исключает подвулканизацию и воспламенение пенопласта, получаемого с однородными свойствами.

Использование: изобретение относится к способу производства пенополиуретано- вой плиты путем расширенмя пеноуретано- вого исходного раствора в резервуаре при пониженном давлении. Ровность верхней поверхности пенополиуретана обеспечивается путем монтирования подъемного кондуктора или пластины в резервуаре или же путем вращения резервуара. 1 з.п. ф-лы. 5 ил.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ получения пластин из пенопо- лиуретана низкой плотности путем вспени- вания композиции в резервуаре, в котором поддерживают давление ниже атмосферного, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, давление в резервуаре выбирают ниже

атмосферного на 100 мм ртутного столба или более,

ecw

Фиг.1

Фиг. З