Способ получения гидрофильного пенопласта Советский патент 1993 года по МПК C08J9/06 

Изобретение относится к области получения водопоглощающих материалов, конкретно, к способам получения водопоглощающих материалов на основе пенопластов и может найти применение в различных областях науки и техники,

Цель изобретения - повышение водо- поглощения пенопласта при сохранении его морфологических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения гидрофильного пенопласта путем обработки его гидро- фили-зирующим агентом, обработку последним ведут путем пропитки исходного пенопласта имеющего открытые поры, после чего его сушат до постоянного веса при температуре не превышающей температуру деструкции пенопласта, а в качестве гидро- филизирующего агента используют 0,5- 80% водный раствор смеси полиэтилен- гликолевых эфиров моно- и диалкилфено- лов.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, чтотид- рофилизирующий агент, в отличие от прототипа, вводится не в исходную композицию для получения пенопласта, а в готовый пенопласт с заданной морфологической структурой путем пропитки с последующим удалением воды, а также тем, что в качестве гидрофилизирующего агента взята смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и ди- алкилфенолов, которые растворены в воде.

Достижение поставленной цели заявленным способом может быть доказано следующим образом. Установлено, что при обработке предлагаемым гидрофилизирую- щим агентом пенопласта в виде водного раствора в нем не происходят изменения в морфологической структуре. После удаления воды путем сушки гидрофилизирующая добавка остается на поверхности пор. При дальнейшем использовании полученного гидрофильного пенопласта в качестве сорбента воды, добавка уменьшает поверхноСО

С

00

о о

00 СА)

к

со

стнои натяжение находящейся на границе раздела фаз (вода - пластмасса) воды, что способствует более легкому проникновению ее в поры пенопласта.

Предлагаемый способ получения гидрофильного пенопласта реализуется следующим образом. В качестве пенопластов с известными рецептурами брались образцы, имеющие открытые поры, и различными полимерными матрицами так, чтобы их во- допоглощение было максимально различным. В качестве таковых пенопластов выбрали фенол-формальдегидный и пено- полиуретановый пенопласты, водопоглоще- ние которых соответственно равно 66% и 1%. Технология обработки пенопластов следующая. Образцы пенопласта пропитывали заявленным раствором с концентрацией 0,5-80% путем окунания. При концентрации ниже указанной эффект гид- рофилизирующей добавки не был замечен, а повышение концентрации увеличивает скорость пропитки, но снижает водопогло- щенйе получаемого материала, при концентрации выше 80% эффект поглощения воды незначителен вследствие практически полного заполнения пор пенопласта гидрофи- лизирующим агентом. Величина концентрации гидрофилизирующей добавки выбирается индивидуально в каждом конкретном случае в зависимости от типа полимерной матрицы и ее морфологической структуры.

Обрабатываемый материал сушат до постоянного веса при повышенной температуре, но не приводящей его деструкции.

П р и м е р 1. Исходный образец фенол- формальдегидного пенопласта размерами 50 х 50 х 50 мм, величиной водопоглощения равной 66%, кажущейся плотностью 20 кг/дм обрабатывали путем окунания в 3% водный раствор смеси полиэтиленгликоле- .вых эфиров моно- и диалкилфенолов до полного смачивания, которое определялось по прекращению прироста массы пенопласта. После высушивания в сушильном шкафу в течение 3 часов прит 100 ± 10°С до постоянного веса, было измерено водопоглоще- ние образца. Водопоглощение после обработки увеличилось до 4000% или в 61 раз от исходного.

При м е р 2. Исходный образец пено- полиуретанового пенопласта, как в примере 1, с величиной водопоглощения равной 1%, кажущейся плотностью 33 кг/м подвергли обработке 5,5% раствором гидрофилизиру- ющего агента аналогичной примеру 1. Водо- поглощение поспе обработки добавкой

увеличилось до 2000%. или в 2000 раз от исходного.

Пример 3. Исходный образец фенол- формальдегидного пенопласта, как в примере 1, с величиной водопоглощения равной 51,3%, кажущейся плотностью 42 кг/м3 подвергли обработке 2 % раствором гидрофили- зирующего агента, аналогичной примеру 1. Водопоглощение после обработки увеличилось до 3550% или в 69 раз от исходного.

П р и м е р 4. Исходный образец пенополиуретанового пенопласта, как в примере

1, с величиной водопоглощения равной

3,1 %, кажущейся плотностью 50 кг/м3 подвергли обработке 8 % раствором гидрофили- зирующего агента аналогичной примеру 1. Водопоглощение после обработки увеличилось до 2380% или в 68 раз.

П р и м е р 5. Исходный образец фенолформальдегидного пенопласта, аналогичный образцу примера 1 подвергли обработке 0,5% раствором гидрофилизиру- ющего агента, аналогичной примеру 1. Водопоглощение после обработки увеличилось до 320% или в 4,8 раза.

П р и м е р 6. Исходный образец фенол- формальдегидного пенопласта, аналогичный образцу из примера 1, подвергли обработке 80% раствором гидрофилизирующего агента, аналогичной примеру 1. Водопоглощение после обработки увеличилось до 95% или в 1 ,4 раза.

Пенопласт, полученный по заявленному способу, может найти применение в гидропонике в качестве твердого субстрата при выращивании непищевых продуктов (цветов, рассады и др.).

Помимо высоко водопоглощения заявленный пеноматериал может быть получен

на месте его использования методом напыления или свободного вспенивания, что упрощает технологию его использования в качестве гидропоника.

Кроме того, материалы с высоким водопоглощением могут быть применены при исследовании массообменных процессов в научных исследованиях.

Формула изобретения Способ получения гидрофильного пенопласта путем обработки гидрофилизирую- щим агентом, отличающийся тем, что гидрофилизирующим агентом пропитывают пенопласт с открытыми порами, сушат до постоянного веса при температуре, не превышающей температуры начала деструкции пенопласта, и в качестве гидрофилизируюг щего агента используют 0,5-80% ный водный раствор смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов.

Сущность изобретения: пенопласт с открытыми порами пропитывают 0,5-80%- ным водным раствором смеси полиэти- ленгликолевых эфиров моно- и диалкилфе- нолов с последующим удалением воды сушкой до постоянного веса при температуре, не превышающей температуру начала деструкции пенопласта. Характеристики: во- допоглощение увеличивается в 1,4-2000 раз.