Порообразующая композиция для вспенивания полимерных материалов Советский патент 1993 года по МПК C08J9/10 C08J9/10 C08L9/00 C08L23/12 

Изобретение относится к производству порообразователей и получению вспененных полимерных материалов и может найти применение при изготовлении пористых изделий.

Цель изобретения - повышение эффективности вспенивания и улучшение

санитарно-гигиенических условий труда.

Поставленная цель достигается порообразующей композицией, включающей азодикарбонамид, арил(арилен)сульфонил- гидразид в качестве инициатора разложения и е -уреидокапроновую кислоту в качестве модификатора.

е-уреидокапроновая кислота используется в качестве вспомогательного вещества в текстильной промышленности.

При нагревании до 200°С Ј-уреидокап- роновая кислота не выделяет газообразных продуктов. По степени воздействия на организм человека относится к 4 классу опасности (малоопасные вещества) согласно ГОСТ 12.01.007-76 (заключение Волгоградской СЭС. Отчет. Токсикологические свойства е-уреидокапроновой кислоты и уреидокап- роата кальция, инв. № 286, 1984).

Применение Ј -уреидокапроновой кислоты в качестве модификатора позволяет значительно увеличить эффективность по- рообразования, снизить дозировку дефицитного ЧХЗ-21 в композиции, значительно удешевить композицию,

Производство Ј-уреидокапроновой

.

кислоты основано на использовании отхо дов капролактама. Эти отходы ранее не находили применения и сжигались, что приводило к ухудшению экологической обстановки.

В качестве инициатора разложения

.

выбрано соединение из класса арил(ари- лен}сульфонилгидразидов, например, бензолсульфонилгидразид, п-толуол- сульфонилгидразид, 4,4 -оксйдибензол- сульфонилгидразид, бензолдисульфонил- гидразид-1,3 и др.

Примеры 1-13. На лабораторных вальцах готовят резиновые смеси, состав которых приведен в табл.1.

У полученных смесей определяют коэф- фициент объемного расширения по ГОСТ 14645-69. Вспенивание и вулканизацию резиновых смесей проводят при 150°С в оптимуме. Качество пористых вулканизатов оценивают по величине кажущегося объем- ного веса (ГОСТ 409-77) и характеру пористой структуры (визуально).

Показатели качества резиновых смесей и пористых резин приведены в табл.2.

Как следует из приведенных в табл.2 данных, коэффициент обьемного расширения резиновых смесей, содержащих азоди- карбонамид, п-толуолсульфонилгидразид или 4,4 -оксидибензолсульфонилгидразид и Ј -уреидокапроновую кислоту (см.примеры 4-6, 12), на 20-30% выше, чем у эталонных (см.примеры 1,2), Образцы пористых резин, вспененных предлагаемой композицией (см.примеры 4-6, 12), характеризуются рав..

номерной мелкопористой структурой и низ ким значением кажущегося объемного веса (на 20% ниже, чем у эталонных резин, примеры 1,2), Подобного результата невозможно добиться увеличением дозировки

..

5 Ю

20

25

30

35 40550 55

эталонного модификатора. Увеличение дозировки уротропина до 100 мас.ч. на 100 мае.ч. ЧХЗ-21 не повышает эффективность вспенивания (см.пример 13).

В отсутствии инициатора вспенивания ухудшается структура пор, появляются крупные поры (см.пример 10). В рекомендуемой дозировке инициатор не вспенивает полимер (см.пример 11). В отсутствии модификатора повышается кажущийся объемный вес пористой резины (см.пример 8). Дозировка инициатора и модификатора, ниже рекомендуемых, менее эффективна по сравнению с эталонной композицией (см,пример 3), а выше рекомендуемых - нецелесообразна (см.пример 7).

Примеры 14-24. В бункер экструзи- онной машины фирмы CAMIL (Франция) загружают композицию.

Состав композиции приведен в табл.3.

В композиции варьируется дозировка инициатора и модификатора, тип инициатора.

Смеси экструдируют при следующих технологических параметрах.

Температура по зонам: зона дозирова- ния 160°С; зона пластикации 180°С; зона выдавливания 190°С.

Число оборотов шнека 40 об/мин.

Определяют кажущийся объемный вес полученного пенополипропилена и характер пористой структуры.

Показатели качества приведены в табл.4.

Приведенные данные показывают, что кажущийся объемный вес образцов пенополипропилена, полученных с применением предлагаемой композиции, ниже чем у эталонных (см.примеры 16-18, 14). Дозировка инициатора и модификатора ниже рекомендуемых менее эффективна по сравнению с известной композицией (см.пример 19), а выше рекомендуемой нецелесообразна (см.пример 15). Образцы пенополипропилена, вспененные с применением различных инициаторов, равноценны по качеству (см.примеры 17,20), В отсутствии инициатора вспенивания ухудшается структура пено- материала: преобладают крупные рваные поры (см.пример 21). В отсутствии ЧХЗ-21 композиция не вспенена, следовательно, инициатор и модификатор не являются вспенивающими агентами (см.пример 22). Исключение из композиции модификатора приводит к повышению кажущегося обьемного веса пеноматериала (см.пример 23). Увеличение дозировки тетраазоадамантана до 100 мас.ч, на 100 мас.ч. ЧХЗ-21 ухудшает качество пеноматериала (см.пример 24).

Эффективность композиции не зависит от способа введения порообразователя, инициатора и модификатора в полимер. По- рообразователь, инициатор и модификатор могут вводиться в полимер как поочередно, так и в виде предварительно изготовленной механической смеси.

Таким образом предлагаемая композиция превосходит по эффективности известную композицию и обеспечивает улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Порообразующая композиция для вспе- нивания полимерных материалов, включаю

щая азодикарбонамид и инициатор разложения азодикарбонамида, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности вспенивэния и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, композиция содержит в качестве инициатора разложения азодикарбонамида арил(арилен)сульфонил- гидразид и дополнительно содержит е -уре- идокапроновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Азодикарбонамид Арил(арилен)сульфо- нилгидразид е -уреидокалроновая кислота

100

0,05-0,5 80-120 Таблица 1

Использование: производство поро- образователей, изготовление пористых изделий. Сущность изобретения: порооб- разующая композиция для вспенивания полимерных материалов содержит, мас.ч: азодикарбонамид 100; инициатор разложения азодикарбонамидарил(арилен)сульфо- нилгидразид 0,05-0,5, е-уреидокапроновую кислоту 80-120. Коэффициент объемного расширения резиновых смесей на основе комбинации каучуков СКИ-3 и СКД, включающих регенерат подошвенный, при 150°С составляет 124-137%. Кажущийся объемный вес пористой резины 620-680 кг/м3. Образцы опытных резин характеризуются равномерной мелкопористой структурой. Кажущийся объемный вес вспененного новой порообразующей композицией полипропилена составляет 560-620 кг/м3. 4 табл. Ј 00 VI -ч1 ел

Рецептура резиновых смесей

Примечание, к- контрольные примеры

Свойства резиновых смесей и пористых резин

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Примечание, к- контрольные примеры.

Продолжение табл. 2

Таблица 3

Продолжение табл. 3

Таблица 4

Продолжение табл. 4