Полимерная композиция для покрытия изделий из пенополиуретанов Советский патент 1993 года по МПК C08L27/06 C08L71/02 C08K5/17 

Изобретение относится к пластическим массам, а частности к композициям на основе поливинилх/юридных (ПВХ) пластизолей, и может быть использовано для получения покровного слоя на изделиях из пенополиуретанов (ППУ).

Целью изобретения является улучшение текучести композиции при сохранении адгезии полученного покрытия к ППУ.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая ПВХ, пластификатор, наполнитель, термостабилизатор, дополнительно включает полиок- сиалкилированный аминоспирт на основе этиленамина и оксида пропилена или смеси оксидов пропилена и полипропиленгликоль с мол. м. 200 у е. при следующем массовом соотношении компонентов, мае. ч.: ПВХ100

Пластификатор37,5-62,5

Наполнитель6,25-37,5

Термостабилизатор0,20-10,00

Лолиоксиалкилированный аминоспирт6,50-15,00

Полиоксипропилен

гликоль2,50-15,00

В предлагаемой композиции в качестве пастообразующего ПВХ композиция содержит ПВХ ЕП7002-С, ПВХ ЕП 6602-С, или ПВХ ЕП 6202-С (ГОСТ 14039-78), или микросуспензионные ПВХ МС 6602-С (ТУ 6-01- 1265-81) марки ПВХ. В смеси с ними могут применяться непастообразующие марки ПВХ и его сополимеров, например, ПВХ С- 6402Н (ТУ 6-01-1167-78) и сополимеры ви- нилхлорида с винилацетатом.

В качестве пластификаторов могут применяться как индивидуальные пластификаторы, так и их смеси, например ди(2-этилгексил)фталат (ДОФ (ГОСТ 8728- 77), бутилбензилфтзлат (ББФ) (ГОСТ 8728- 77), ди(2-этилгексил)себацинат (ДОС) (ГОСТ 8728-77), (ТКФ) (ГОСТ 5728-76), дибутилф- талат (ДБФ) (ГОСТ 8728-77).

В качестве термостабилизаторов используются свинцовые термостабилизаторы (трехосновной сульфат свинца ТУ 6-09-4098-75) стеарат свинца, карбонат

ш

N5 00 00

О

ел

гаа

свинца, двухосновной фталат свинца, двухосновной фосфат свинца), оловоорганические термостабилизацторы (дибутилдилаурат олова, ТУ 6-02-818-78), оловоорганические, меркаптиды, дибутилоловооксид и т. д.), соли стеариновой, лауриновой, рицинолевой кислот (соли бария, кальция, цинка, кадмия, стронция, комплексов на основе указанных металлов и т, д.), эпоксидные термостабилизаторы, например эпоксидированное соевое масло; фосфатсодержащее термостабилизаторы (например, тринонилфенилфосфит).

Дополнительно к термостабилизаторам в композицию могут вводиться и светостэ- билизаторы, например галогенировэнный гидроксифенилбензотриазол, фенилсали- цилат, производные акрилонитрила и т. д. Для придания готовому ПВХ покрытию специальных свойств в исходную композицию могут вводиться антипирены (трехокись сурьмы, гидроокись алюминия), антистатики и т. д.

В качестве наполнителей можно вводить мел (ТУ 6-18-38-85), аэросил, каолин, слюду, графит, тальк (ТУ 21-25-217-78), стеклянное, капроновое или асбестовое волокно или их смеси.

В некоторых случаях, когда в рецептуре ПУ-пенопласта содержится недостаточное количество катализатора реакции уретано- образования, его можно вводить в композицию ПВХ покрытия в количестве 0,05-1,25 мае. ч. В качестве такого катализатора реакции между гидроксильными группами компонентов пластизольной композиции и изоцианатными группами в ППУ-компози- ции используют оловоорганические вещества, например дибутилолововодилаурат, аминосодержащие вещества, например ди- азабициклооктан, диэтилзтаноламик,

В качестве полиоксиалкилированного аминоспирта используют тетраоксипропи- лированный этилендиамин следующей структуры

СН3 I 3 CH-CHfОН

СН N-CHa-CH4N сн,

но-снгсн

TI i-Vfr ч -

I A/ о

СН-СН2.-КН

Этот продукт выпускается под названием Лапрамол 294 (ТУ 6-05-1681-80). Возможно также использование аналогичных менее вязких продуктов, при синтезе которых часть окиси пропилена заменена на окись этилена. Эти вещества уже производятся или готовятся к выпуску под марками Лапрамол 294М (ТУ 6-05-221-823-85) или Лапрамол 354-2-20.

Лапрамол 294М представляет собой тетраоксиалкилированный этилендиамин, полученный сополимеризацией окиси этилена и окиси пропилена в присутствии этилендиамина. Мол. м. продукта-290 у.е., он

содержит 20 мас.% окиси этилена от мол. м.

олигомерз. Вязкость по Хепплеру при 25° С

находится в пределах 12000-25000 мПа с.

Лапрамол 354-2-20 представляет собой тетраоксиалкилированный этилендиамин, полученный сополимеризацией окиси этилена и окиси пропилена в присутствие этилендиамина в качестве стартового вещества.

Мол. м. продукта - 350 у. е., он содержит 20 мае. % окиси этилена от мол. м олигоме- ра.

Вязкость по Хепплеру при 25° С - около 7000 мПа с. В композиции могут использоваться также смеси указанных полиоксиал- килированных аминоспиртов.

В качестве полиоксипропиленгликоля используется продукт полиприсоединения пропиленгликоля и окиси пропилена с мол.

м. (200 ± 10)у. е., выпускаемый под названием Лапрол 202-3-100 (ТУ 6-05-2046-87). При необходимости окрашивания композиции можно использовать следующие пигменты и красители: двуокись титана

(ГОСТ 9808-84), технический углерод-сажа (ГОСТ 7885-77), жирорастворимый и спир- торастворимый нигрозин (ГОСТ 9307-69), пигмент желтый прочный (ТУ 6-14-615-88), пигмент розовый ж (ТУ 6-14-244-81). Они

обычно вводятся в количестве 0,10-1,25 мае. ч.

В композицию могут вводиться химические вспенивающие агенты и вещества, способствующие их разложению, например

азодикарбонамид (порофор ЧХЗ-21) и окись цинка в количестве от 0,1 до 5 мае. ч. каждого из компонентов.

Изобретение осуществляют следующим образом.

в части или во всем количестве пластификатора, а при необходимости и с добавкой полиоксипропиленгликоля первоначально затирают наполнитель - термостабилизатор. Затем к приготовленной пасте добавляют оставшееся количество компонентов жидкой фазы и тщательно перемешивают. При комнатной температуре в полученную смесь добавляют по частям требуемое

количество поливинилхлорида и осуществляют смешение до полной гомогенизации композиции, после чего она выдерживает 6-48 ч для лучшего совмещения компонентов.

Готовую композицию различными способами (распылением, ротационным формованием, намазыванием и т. д.) наносят слоем требуемой толщины (обычно 0,5-1,5 мм) на металлическую разъемную форму (или металлическую ленту-подложку) при получении листовых изделий, предназначенную для изготовления изделий из ППУ. 8 ряде случаев форму предварительно нагревают до температуры на внутренней поверхности 50-120° С.

При необходимости с целью снижения вязкости композицию нагревают до температуры не выше 70° С и подвергают интенсивному перемешиванию.

Форму (или подложку) с нанесенным на ее внутреннюю поверхность ПВХ пластизо- лем прогревают при температуре от 160 до 300° С; время термообработки подбирается в каждом конкретном случае в зависимости от габаритов формы, ее конфигурации, массы, требованиям к изделию, толщины ПВХ покрытия.

После завершения термообработки и охлаждения формы до температуры не выше 60° С в форму с изготовленным ПВХ покрытием заливают ППУ композицию и осуществляют ее выдержку до отверждения пенопласта. После этого форму раскрывают и извлекают готовое изделие из ППУ материала с нанесенным на него ПВХ покрытием.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч.: Поливинилхлорид

ПВХ ЕП 6602-С100.00

ДОФ37,5

Мел6,25

Стеарат кальция0,20

Лапрамол 2946.50

Лапрол 202-3-10015,00

После тщательного перемешивания навеску выдерживают в течение 24 ч для лучшего совмещения компонентов. Вязкость приготовленной композиции при 20° С по вискозиметру Хепплера составляет 17620 мПа с, а при 45,5° С по вискозиметру Брук- фильда (тело № 4, скорость вращения 2 об/мин)- 2080 мПа с. Данный гтластизоль различными способами (воздушным раас- пылением, намазыванием, ротационным формованием и т. д.) наносится на внутреннюю поверхность металлической формы слоем, имеющим толщины от 0,5 до 1,5мм, Форма должна быть предварительно прогрета до температуры ее внутренней поверхности 50-120° С. После нанесения ПВХ

плаетизоля форма прогревается в термокамере при 160 до 300° С за время 5-180 мин. Конкретный режим термообработки пленочного покрытия подбирается в каждом от- 5 дельном случае в зависимости от габаритов формы, ее конфигурации, массы, требованиям к изделию, толщины ПВХ покрытия и т. д. После завершения прогрева форма охлаждается до температуры не выше 60° С и 0 в полость формы на внутреннюю поверхность сформованного покрытия заливается соответствующая ППУ композиция. После ее отверждения и формирования ПУ пенопласта форму раскрывают и извлекают гото- 5 вое изделие из ППУ материала с нанесенным на него пленочным ПВХ покрытием. Указанное покрытие имеет удовлетворительную адегзию к ППУ и хороший товарный вид, поскольку из него не проис- 0 ходит миграции жидких компонентов.

Пример 2. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч.: Поливинилхлорид

ПВХЕП 6602-С100.0

5 ДОФ.38,75

Мел10,00

Стеарат кальция0,50

Дибутилоловодилзурат0.75

Сажа0.38

0 Лапрамол-29412,5

Лапрол 202-3-10012,5

После выдержки в течение 24 ч вязкость пластизоля по Хепплеру при 20 С составляет 15540 мПа с, а по Брукфильду при 5 45,5° С - 1800 мПа с. Дальнейшие технологические этапы получения готового изделия описаны в примере 1. В результате получается качественное ПВХ покрытие с удовлетворительной адгезией к ППУ изде- 0 лию и отсутствием миграции жидких компонентов ПВХ рецептуры.

Пример 3. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч.:

Поливинилхлорид

5 ПВХ ЕП 6602-С100,00

ДОФ62,50

Мел37,50

Стеарат кальция8,75

Дибутилоловодилаурат1.25

0 Сажа1,25

Лапрэмоя29415.00

Лапрол 202-3-1002,50

После выдержки в течение 24 ч вязкость пластиаоля по Хепплеру при 20° С составля- 5 ет 34260 мПа с, а по Брукфильду при 45,5° С - 3940 мПа с. Дальнейшие технологические стадии получения готового изделия проводятся согласно примеру 1. В результате получается качественное ПВХ

покрытие с удовлетворительной адгезией кДибутилоловолаурат 0,75

ППУ изделию и отсутствием миграции жид-Лапрамол 294 6,00

ких компонентов.Лапрол 202-33-100 14,00

Пример 4. Готовят полимернуюПосле выдержки в течение 24 ч вязкость

композицию состава, мае, ч.: 5 пластизоля поХелплерупри20°СсоставляПоливинилхлоридет 19360 мПа с. а по Брукфельду при 45,5°

ЕП 6602-С 100,00С - 2270 мПа с. Дальнейшие технологичеДОФ 38,75ские стадии получения готового изделия

Мел 10,00проводятся согласно примеру 1. В результаСтеарат кальция 0,5010 те получается ПВХ покрытие, имеющее

ДибутилоловодиЛаурат 0,75удовлетворительную адгезию к ППУ, из него

Лапрамол 294 8,5отсутствует миграция жидких компонентов.

Лапрол 202-3-100 16,00П р и м е р 6.

После выдержки в течение 24 ч вязкостьГотовят полимерную композицию слепластизоля поХепплеру при20° С составля-15 дующего состава, мае. ч.:

ет 18080 мПа -с, а по брукфильду приПоливинилхлорид

45.5° С - 2160 мПа с. Дальнейшие техно-ПВХ ЕП 6602-С 100,00

логические стадии получения готового изде-ДОФ 38,75

лия проводятся согласно примеру 1. 8Мел 10,00

результате получается ПВХ покрытие, име-20 Стеарат кальция 0,50

ющее удовлетворительную адгезию к ППУ,Дибутилоловолаурат 0.75

но постепенно покрывающееся масля ни-Лапрамол 294 6,00

стой пленкой из-за выделения жидких ком-Лапрол 202-3-100 14,00

понентов пластизоля.После выдержки в течение 24 ч вязкость

П р и м е р 5.25 пластизоля по Хепплеру при 20° С составляГотовят полимерную композицию еле-ет 19360 мПа с, по Брукфельду при 45,5° С

дующего состава, мае. ч.:- 2270 мПа с. Дальнейшие технологичеПоливинилхлоридские стадии получения готового изделия

ПВХ ЕП 6602-С 100,00проводятся согласно примеру 1. В результаДОФ 38,7530 те получается качественное ПВХ покрытие

Мел 10,00без признаков миграции жидких компоненСтеарат кальция 0,50тов пластизоля, но имеющие неудовлетвоДибутилоловолаурат 0,75ритеяьную.адгезию к ППУ.

Лапрамол 294 12,50Пример 7. Готовят полимерную

Лапрол 202-3-100 2,0035 композицию следующего состава, мае. ч.:

После выдержки в течение 24 ч вязкостьПоливинилхлорид

пластизоля по Хепплеру при 20° С составля-ПВХЕП6601-С 100,00 ет 56280 мПа с, а по Брукфильду при 45,5°ДОФ 38,75 С - 6590 мПа с. Данная композиция вслед-Мел 10,00 ствие высокой вязкости не может наносить-40 Стеарат кальция 0,50 ся на внутреннюю поверхность формыДибутилоловодилаурат 0,75 методами воздушного распыления ротаци-Лапрамол 294 16,00 онного формования, т.е. наиболее произво-Лапрол 202-3-100 14,00 дительными способами. Ее можноПосле выдержки в течение 24 ч вязкость распределить по внутренней поверхности45 пластизоля по Хепплеру при 20° С составЛя- формы только очень трудоемким методомет 15040 мПа с, а по Брукфильду при 45,5° намазывания, дальнейшие технологическиеС - 1740 мПа с. Дальнейшие технояогиче- стадии получения готового изделия прово-ские стадии получения готового изделия дятся согласно примеру 1. В результате пол-проводятся согласно примеру 1. В результа- учается ПВХ покрытие, имеющее50 те получается ПВХ покрытие, имеющее удовлетворительную адгезию к ППУ, из негоудовлетворительную адгезию к ППУ, но no- отсутствует миграция жидких компонентов,степенно покрывающееся маслянистой Пример 6. Готовят полимернуюпленкой из-за выделения жидких компонен- композицию следующего состава, мае. ч.:тов пластизоля.

Поливинилхлорид55 П р и м е р 8. Готовят полимерную ПВХ ЕП 6602-С 100,00 композицию следующего состава, мае. ч.:

ДОФ 38,75Поливинилхлорид

Мел 10,00ПВХ ЕП 6602-С 100,00

Стеарат кальция 0.50ДОФ 62,50

Мел37,50

Дибутилоловодилаурат0,75

Лапрямол 354-2-2015,00

Лапрол 202-3-10010,00

После выдержки в течение 24 ч вязкость пластизоля по Хепплеру при 20° С составляет 10550 мПа с, а по Брукфильду при 35,5° С - 1230 мПа с. Дальнейшие технологические этапы получения готового изделия описаны в примере 1. В результате получается качественное ПВХ покрытие с удовлетворительной адгезией к ППУ изделию и отсутствием миграции жидких компонентов ПВХ рецептуры.

П р и ме р 9.

Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч,: Поливинилхлорид

ПВХ ЕП 6602-С100.00

ДОФ38,75

Мел10,00

Стеарэт кальция0,50

Дибутилоловодилаурат0,75

Лапрамол 294М12,50

Лапрол 202-3-10010,00

Окись хрома (пигмент)0,25

После выдержки в течение 24 ч вязкость пластизоля по Хепплеру при 20° С составляет 18670 мПа с, а по Брукфильду при 45,5° С - 2200 мПа с. Дальнейшие технологиче- ские этапы получения готового изделия описаны в примере 1. В результате получается качественное ПВХ покрытие с удовлетворительной адгезией к ППУ изделию и отсутствием миграции жидких компонентов ПВХ рецептуры.

Пример 10. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч.: Поливинилхлорид

ПВХ ЕП 6602-С100.00

Трикрезилфосфат40,00

Дибутилфталат20,00

Аэросил2,00

Тальк10,00

Стеарат кальция0,50

Дибутилоловодилаурат1,00

Сажа (пигмент)0,10

Лапрамол 2947,50

Лапрол 202-3-10010,00

После выдержки в течение 24 ч вязкость пластизоля по Хепплеру при 20° С составляет 41420 мПа с, а по Брукфильду при 45,5° С - 4870 мПа с. дальнейшие технологические этапы описаны в примере 1. В результате получается качественное ПВХ покрытие с удовлетворительной адгезией к ПЛУ изделию отсутствием миграции жидких компонентов ПВХ рецептуры.

Пример 11. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае ч.: Поливинилхлорид

ПВХ МС 6602-С100,00

Дибутилфталат15.00

ДОФ20,00

Трикрезилфосфат2Ь,00

Мел5,00

Тальк5,00

Дибут-илоловодилаурат-0,25

Трехосновной сульфат свинца 5,00 Окись хрома0,50

Лапрамол 2948,00

Лапрамол 354-2-202,00

Лапрол 202-3-10010,00

Через 24 ч вязкость пластизоля по Хепплеру при 20°С составляет 38740 мПа с, а по Брукфильду при 45,5° С - 4460 мПа с. Дальнейшие технологические этапы описаны в примере 1. В результате получается качественное ПВХ покрытие с удовлетворительной адгезией к ППУ более 150 н/м и отсутствием миграции жидких компонентов ПВХ рецептуры.

Пример 12. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч.: Поливинилхлорид

ПВХЕП6601-С100,00

ДОФ62,00

Мел10,00

Аэросил2.00

Дибутилоловодилаурат0,25

Сажа0,40

Лапрамол 29410.00

Лапрол 202-3-10010,00

Через 24 ч вязкость пластизоля по Хепплеру при 20° С составляет 25080 мПа с. а по Брукфильду при 45,5°С - 3050 мПа с. Дальнейшие технологические этапы описаны в примере 1. В результате получается качественное ЛВХ покрытие с удовлетворительной адгезией к ППУ изделию и отсутствием миграции жидких компонентов ПВХ рецептуры.

Пример 13. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч/ Поливинилхлорид

ПВХ ЕП 6602-С100,00

ДОФ38.75

Мел10,00

Стеарат кальция0,50

Дибутилоловодилаурат0,75

Сажа0,38

Полиоксипропиленгликоль12,50

Через 24 ч вязкость пластизоля по Хепплеру при 20° С составляет 23540 мПа с, а по Брукфильду при 45,5°С - 2760 мПа с. Дальнейшие технологические стадии описаны в примере 1. В результате получается

качественное ПВХ покрытие с неудовлетворительной адгезией и отсутствием миграции жидких компонентов ПВХ рецептуры.

Пример 14. Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч.: Поливинилхлорид

ПВХ ЕП 6602-С100,00

Дибутилфталат60,00

Тальк10,00

Дибутилоловодилаурт0,50

Трехосновной сульфат свинца 4,00 Окись хрома0,40

Лапрамол 29412,50

Лапрол 202-3-10010,00

Через 24 ч вязкость композиции по Хеп- плеру при 20°С составляет 16590 мПа с, а по Брукфильду при 45,5°С - 1920 мПа с. Дальнейшие технологические стадии описаны в примере 1. В результате получается ПВХ покрытие, имеющее удовлетворительную адгезию (более 150 н/м) к ППУ изделию, у которого не наблюдается миграция жидких компонентов ПВХ пластизоля. Пример 15 (прототип) Готовят полимерную композицию следующего состава, мае. ч.:

Поливинилхлорид80

Сополимер винилхлорида с винилмденхлоридом20

Полиэфирный пластификатор10

Эпоксидированный алкилфталатный пластификатор 30 Дедецилфталат25

барий-кадмий-цинковый термостабилизатор2

Жидкий неметаллосодержащий термостабилизатор0,5

Приготовленный пластизоль имеет вязкость по Брукфильду при 45,5° С 9000

мПа с. Вследствие своей высокой вязкости данная композиция при 67° С напыляется с помощью специального оборудования по безвоздушному распылению под давлением 12.4 мПа (124 атм) на внутреннюю поверхность металлической формы, предварительно подогретой до 155,6 С. Затем форма прогревается в термокамере при 222° С в течение 30 мин, вынимается и потом охлаждается водой до температуры около 83° С. Далее в форму на внутреннюю поверхность сформованного ПВХ покрытия заливается ПУ композиция, которая вспенивается и отверждается в течение 20 мин. В

результате получается качественное ПВХ покрытие, имеющее удовлетворительную адгезию к ППУ и хороший товарный вид.

Формула изобретения Полимерная композиция для покрытия изделий из пенополиуретанов, включающая Поливинилхлорид, пластификатор, наполнитель и термостабилизатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения теку- чести композиции при сохранении адгезии полученного покрытия к пенополиуретану, композиция дополнительно содержит поли- оксиалкилированный аминоспирт и полиок- сипропиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мае. ч.: Поливинилхлорид100,0

Пластификатор37,50-62,50

Наполнитель6,25-37,50

Термостабилизатор0,20-10,00

Полиоксиалкилированный

аминоспирт6,50-15,00

Полиоксипропиленгликоль2,50-15,00

Использование: для получения покрытий изделий из пенополиуретана. Сущность изобретения: композиция включает, мае. ч : 100 ПВХ; 37,50-62,50 пластификатор, 6,25-37,50 наполнителя; 0,20-1000 термостабилизатора; 6,50-15,00 полиоксиалкили- рованного аминоспирта; 2,50-15,00 полиоксипропиленгликоля.