Способ получения пенопласта Советский патент 1976 года по МПК C08J9/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА

1

Изобретение относится к способам получения мягких пенопластов на основе пластигелей псяивинилхлорида или сополимеров винилхлорида, используемых для изготовления paa ичныx изделий.

Известен способ получения пенопласта путем формования гшастигеля, содержащего Бспениваюц;ий агент, на основе пачивинилхлорида или сополимера винилхлорида с винилацетатом, Пластигели, после того как из них удален воздух, перерабатывают в заготовки и формуют в изделия l. Однако полученные из пластигеля заготовки легко деформируются и ломаются. Пенопласты из такого пластигеля не имеют равномерной пористости

Целью изобретения является получение пенопласта с равномерной пористостью,

Зта цель достигается тем, что до, во время или после формования осуществляют нагрев пластигеля до температуры, по крайней мере, на меньщей температуры разложения вспенивающего агента,

В первом случае пластигель, содержащий вспенивающий агент, нагревают (предварительно частично желатинируют) в виде зернистого материала и из него получают заготовки. При этом пластигель, наприлмер, переводят экструдированием в ленты или листы, доводят их для предварительной желатиинзации нагреванием до температуры максиму на Б-Ю ниже температуры вспенивающего агента, например до 90-130 5 переводят предварительно нагретые ленты или листы в зернистый материал, а затем последний экструдируют в заготовки.

Во втором случае можно, например, доводить гластигель во время формования,

например экстрз-зи ;, до температуры, не- обходимог яая предварительной желатйнизации.

Время, требующееся для предварительной желатинизация, зависит от величины

формованных кусков и момента, в который производят предварительную желатинизацию. Как правило, достаточны периоды, меньшие 1-5 мин, В крайнем случае время желатинизации 20-25 мин. Предлагаемым способом удается получать заготовки, с которыми можно работать без их повреждения Так можно получать бесконечные профили пеноматериалов, такие как жгуты, трубы, ленты, предварительно желатинируя соотетственно сформованные заготовки и дел их таким образом способными к обмотке. Содержащие вспенивающий агент, предварительно желатинированные необработанные профили наматывают, например на такие носители, как трубы, прутья, вводят в напорные автоклавы и предлагаемым способом переводят в пеноматериалы. Всле ствие расширения во время процесса получения профили висят свободными петлями вокруг носителей и могут быть легко сняты. Таким путем можно получить профили всех видов с толщиной примерно до 5 см. Термопластичный исходный материал переводится в разм5П ченном виде в пластигель, причем размягчение можно осуществлять с помощью внутренних или внешних мягчителей. Такие пластигели выгодно получать, прибавляя к обычным, легко растекающимся в тепле, размягченным смесям синтетических веществ (плао тизолям) обычно увеличивающие жесткост добавки, например лаурат алюминия, стеарат алюминия, стеарат магния, карбонат кальция, силикат кальция, стеарат свинца, стеарат цинка, коллоидную кремниевую кислоту, фталоцианин меди, монтмориллонитовые продукты. Эти вещества придают пластигелям свойство поддаваться деформации, не изменяя своего вида при желатинизации или сплавлении. Такие пластигели можно получить также простым смешиванием и пластикацией внешними мягчителями со специальными сортами синтетических веществ, в част ности сортами поливинилхлорида, обладающих свойствами образовывать с мягчите- лями непосредственно массы в виде замазки, В качестве внешних мягчителей могут подойти известные высококипящие соединения, такие как сложный эфир фталевой кислоты, например диоктилфталат, трикре- зилфосфат, сложные эфиры многовалентных спиртов, В качестве вспенивающих агентов могут быть использованы соединения, выдел ющие при повыщенных температурах газ, например динитрил азоизомасляной кислоты, азодикарбонамид, бензолсульфг№дразид, диазоаминобензол, а также отщепляющие двуокись углерода соединения. Са мо собою разумеется, можно добавлять еще вещества (регуляторы), регулирующие температуру разложения и скорость разложения, В случае применения регуляторов фактическая температура разложения является решающей для предварительной желатинизации и нужно работать при температурах максимум на 5-10°С ниже этой фактической температуры разложения, Вспениваюищй агент подбирают к подлежащему переработке полимеризату, причем в данном случае для установления желаемой температуры разложения вспенивающего агента совместно употребляют еще один подходящий регулятор. Температура для предварительной желатинизации зависит от температуры желатинизации применяемого полимеризата и температуры разложения вспенивающего агента. Конкретная температура предварительной желатинизации зависит от исходной смеси, В большинстве случаев работают при 9CU1300C, Температуры для непосредственно следующих за этим желатинизации и разложения вспенивающего агента точно так же зависят от вида и состава массы синтетического вещества и чаще равняются 15О190-С, Для вспенивания целесообр зна температура 10О-13ООС, Применяемые давления находятся в пределах 3-1ОО ати, предпочтительно 5-10ати, В зависимости от примененного давления уже при разложении и желатинизации образуются клеточные 5здра, Это щзоисходит прежде всего при давлениях около 5-10 ати. Предлагаемым способом производят формованные тела из ячеистого материала с закрытыми ячейками и регулярным строением ячеек. Путем дозировки вспенивак щего агента и мягчителя можно получать формованные тела с различными удельными весами, например от 0,05 до 0,5 г/см, с различной твердостью и мягкостью. С одной стороны, нельзя было ожидать, что удастся без разложения или частичного разложения вспенивающего агента провеЬти предварительную желатинизацию (т,е, со: фанитъ первоначальные размеры) настолько, чтобы образовались заготовки с такой стабильностью, что их можно наматывать даже при минимальном радиусе без излома, обладающие достаточной стабильностью формы или размеров. С другоА стороны, нельзя бьшо ожидать, что эти предварительно желатинированные в противопололбность пластигелям уже твердые заготовки можно будет перевести без затруднений дальше еще в ячеистые тела с регулярной ячеистой структурой. Хотя уже имеется твердый сырой продукт, возможно образование ячеек желаемых размеров. Пластигели, используемые в данном способе, могут содержать еще обычные наполнители и пигменты. Пример. Смесь, состоящую из 10 кг поливинилхлоридной эмульсии Лонца тип ВЗ (обычный эмульсионный поливинилхлорид с константой Фикентчера К 70-72 кажущейся плотностью 0,38-0,46 г/см, у которого 90% всех частиц имеет размер меньще 0,06 мм), О,75 кг азодикарбонамида, О,50 кг нейтрального стеарата свинца, 0,20 кг пигмента, 4,00 кг диоктилфталата и 4,ОО кг дибутилфталата, пе рерабатывают в двухжелобчатом пластификаторе при удалении воздуха в гомогенный пластигель. На одночервячном прессе из него приблизительно при 90-1 с помощью фильеры с круглым выходным от- верстием диаметром 4 мм получают непре рывно неотвержденный жгут. Этот предварительно частично желатинированный не- отвержденный жгут наматывают на алюминиевые трубы (диаметром 100 мм, длино 1,25 м) с подъемом около 18 мм. Восемнадцать таких надетых на носители (алюминиевые трубы) заготовок нагревают в автоклаве с азотом под давлением 8 ати при температуре 160-t; в течение 35 мин. Затем охлаждают, не снижая давления газа, до и эту температуру поддерживают 20 мин. После этого давление в автоклаве снижают до атмосферного Получают круглый жгут пенопласта, имеющий диаметр 11 мм, удельный вес 0,14 г/см и обладающий упругими свойствами резины. П р и м е р 2, Смесь, состоящую из 10 кг эмульсионного поливинилхлорида Лонца, тип ВЗ, 0,75 кг азодикарбонамида 0,50 кг нейтрального стеарата свинца, 0,20 кг пигмента, 4,00 кг диоктилфтала та и. 4,ОО дибутилфталата, обрабатывают в двухвальном смесителе до получения пластигеля. Из этого пластигеля на шнековом прессе с вентиляцией изготавливаю полосы (сечение 90x4 мм) при 9О110°С, подвергают их предварительной частичной жылатинизации, а затем гранулируют. Предварительно желатинированный материал формуют затем при 9О-13О°С посредством шнекового пресса с круглой насадкой до получения непрерывнсго круглого шнура диаметром 4 мм. Этот щнур наматывают на алюминиевые трубки {диаметр 1ОО мм, длина 1,25 мм ход намотки около 18 мм), 18 таких заготовок, нанесенных на подложку (алю- т миниевые трубки), нагревают при 160°С в автоклаве при давлении азота 8 ати в течение 35 мин. Затем, не снижая давления газа, охлаждают до 125ОС и поддерживают эту температуру в течение 20мин. После этого напряжение в автоклаве снимают. Полученный в результате пенопластовый круглый шнур имеет диаметр 11 мм, уд.в. 0,14 г/см и упругие свойства резины. П р и м е р 3. Смесь, состоящую из 70 кг сополимера винилхлорида (90%) и вишшацетата (10%), 4 кг силиката кальция, 5 кг диазааминобензола и 30 кг три- крезилфосфата, перерабатывают на вальцах при в гомогенный пластигельный лист. Из него формуют заготовки с размерами 50x50x5 мм. Заготовки путем предварительно частично желатинируют в печи при температуре . Предварительно .частично желатинированные изделия нагревают в резервуаре сжатым воздухом под давлением ЗО ати при 1700С в течение 1О мин,после чего давление понижают до .25 ати (предварительное вспенивание) и охлаждают до110°С. Через 20 мин уменьшают давление до ат мосферного и охлаждают. Получают пенопласт с уд.в. 0,25 г/см , размерами 90x90x9 мм, очень эпастичный. Пенопласты, полученные в приведенных примерах, имеют следующие свойства; Прочность на разрыв, кг/см материал с оболочкой 4,5 материал без обачочки- 3,0 Удлинение при разрыве, %--175 Свойства при сжимающей нагрузке Напряжение при заданном удлинении, кг/см ЗО% извитости- О,3 50% извитости- 0,8 Коэффициент теплопроводности при 20°С, ккал/м-час-град 0,035 Ячеистая структура с закрытыми ячейками Поглощение под действием капиллярных силО Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать пенопласты с хорошей структурой и высокими физико-механическими характеристиками. Формула изобретения Способ получения пенопласта путем формования пластигеля, содержащего вспенин

78

ваюший агент, на основе поливинялхлоридатигеля до температуры, по крайней мере,

или сополимера винилхлорида с винилацс-на меньшей температуры разложетатом с последующей переработкой в пено-ния вс;.екивающего агента,

пласт, отличающийся тем.Источники информации, принятые во вничто, с целью получения пенодшаста с рав-5 мзние нри экспертизе:

номерной пористостью, до, во время или пос-1. Патент Швейцарии N9 381419, класс

пе формования осуществляют нагрев плас-39 а 27/ОО, 1964 г.

533339