Способ получения пенопластов Советский патент 1980 года по МПК C08J9/02 

соответствующих изоцианатов и много атомных спиртов используются третич ные амины, например триэтаноламин, триэтиламин, диметидэтаноламин и 1,4-диазобицикло-{2,2,2)-октан, так как особенно первичные и вторич ные амины во время реакции с полиизоцианатами могут потерять свою активность. Во всех случаях количес во используемых катализаторов составляет 0,5-5 вес.% от массы пенообразующей смеси. Точно также органические соединения металлов, как цинковые соли жирных кислот с металлоорганическими образованиями, например,дибутилцинкдилаурат, вместе с третичными аминами используютс для производства полиуретана, приче в присутствии воды они способствуют образованию СО., Указанные группы катализаторов остаются активными в системе, состо ящей из а№1нопластового предконденсата, воды и органического изоцианата, по меньшей мере, с двумя функциональными группами, в отдель ных случаях также из многоатомных ,спиртов, не проявляя ингибирующего действия друг в отношении друга. Их практически одновременное использование, приводит даже к тому, что три реакции, ведущие к образованию про ного пенопласта, одновременно проте кают в оптимальных услониях. Этими тремя -реакцияр«5 являются: реакция полиизоцианата с аминопластовым предконденсатом,.поликондексадия в части аминопласта и реакция полиизс щаната с водой, добавляемой с раст вором аминопластового предконденсат Естественно,что такое сбалансирован ное течение реакции особенно важно для производства легких пенопластов Однако следует избегать смешиван аминопластового предконденсата с кислым катализатором в отсу тствии компонентов изоцианата, так как происходит быстрое отверждение компонентов аминопласта что ведет к использованию .больших количеств физических вспениваю.щих средств. Для получения пенопласта добавляют также наполнители и пигменты, огнезащитные средства и стабилизаторы пены. Пример. 150 г 85%-ного водного раствора предконденсата с ме тилольными группами с молярным, соотношением формальдегида и мочевины, равным 1,5 и 5,0 г (2,5 вес.%) бензоилхлорида добавляют к только что приготовленной смеси из 50,0 г сырого дифенилметандиизоцианата (весовое соотношение воды и изоцианата 0,45) 2,0 г силиконового масла в качестве стабилизатора пены, 4,0 г триэтаноламина, 0,50 г диметилэтаноламина и 0,10 г диазобициклооктана и при комватной температуре подвергают иктенсивному п емешиванию в лабораторном сосуде в течение 10 с. Полученный из этой смеси пенопласт имеет следующие показатели Время инициирования,с 25 Время подъема,с . , 45 Появление отлипа через,с 50 Плотность, кг/м 30 Если при подобном способе изменить молярное соотношение формальдегида и мочевины с 1,5 на 1,9, то получают пенопласт с плотностью 13 кг/м при несколько удлиненном времени подъема и появлении отлипа. Данные по огнестойкости приведены в таблице. Пример2. 150 г 60%-ного водного раствора предконденсата с метилольными группами с молярным соот- ношением формальдегида и мочевины равным 2,0 и 5,0 г (2,5 вес.%)бензоилхлорида добавляют к только что подготовленной смеси из 50 г сырого дифенилметандиизоцианата (весовое соотношение воды и изоцианата 1,20), 2,0 силиконового масла (стабилизатор пены), 4,0 г триэтаноламина, 0,5 г диметилэтайоламина и 0,10 г диазобициклооктана и подвергают интенсив-ному перемешиванию в лабораторных условиях в течение 10 с. Время инициирования,с 21 Время подъема,с161 Появление отлипа через,с 180 Плотность, Данные по огнестойкости приведены в таблице. Примерз. 260 г 85%-ного водного раствора предконденсата с метилольными группами с молярным соотношением формальдегида и мочевины 1,90 и 5,0 г (1,6 вес.%) бензоилхлорида добавляют к только что приготовленной смеси из 50,0 г дифенилметандиизоцианата (весовЬе соотношение воды и изоцианата 0,6), 2,0 г силиконового масла, 4,0 г триэтаноламина, 0,5 г диметилэтаноламина и 0,1 г диазобициклооктана и подвергают интенсивному механическому перемешиванию в течение 10 с. Время инициирования,с 29 Время подъема с79 Появление отлипа через,с 79 Плотность, Из 400 г 85%-ного водного раст/вора метилолсодержащей мочевины при тех же количествах остальных компонентов получают пенопласт плотностью 30 кг/см. Данные по огнестойкости приведены в таблице; Пример 4. 200 г 85%-ного по массе водного раствора предконденсата с метилольными группами с молярным соотношением формальдегида и мочевины 1,90 и 5,0 г (5 вес.%) бенэоилхлорида добавляют к только что подготовленной смеси из 60 г

сырого дифенилметандиизоцианата (весовое соотношение воды и иэоцканата 0,6), 2,0 силиконового масла, 4,00 г триэтаноламина и 0,6 г диметилциклогексиламина и в лабораторных условиях при комнатной температуре подвергают интенсивному перемешивани fe течение 10 с.

Время инициирования,с 24 Время подъема,с171

Появление отлипа через,с l7l Плотность, кг/мЗ16,

Данные по огнестойкости приведены в таблице,

П р и м е р 5. Смесь из 1000 г предконденсата, имеющего молярное отношение формальдегида и мочевины 5:1 (содержание воды 15 вес.%), 150 г (2.,5 моль) мочевины и 199,7 г ,6 моль) меламина подвергают нагрец нкю при 80-90 с и реакци- среды, (jjfiHBKOfl к нейтральной, до образовацуя прозрачного раствора.

. После охлаждения 150,0 г слегка. .мутноватого раствора при комнатной температуре смешивгиот в одном лабораторном сосуде с 2,5 г (0,9 вес.%) бензоилхлорида и смесью из 50,0 г Йифенилмэтандиизоцианата (весовое соотношение воды и изоцианата 0,44), 3,0 г стабилизатора пены, 4,0 г три этанолсшина, 0,5 г диметилэтанола и 0,10 г диазобициклооктана. Ленопласт, полученный из этой смеси, .имее.т следующие показатели:.

Время инициирования,с 20 Время подъема/ с

Появление отлипа через, мин 2 Плотность-.

Данные по огнестойкости приведены в таблице. .

Примере. 300 г 85%-кого по массе раствора предконденсата с мети лольными группами, молярное соотно1шениё формальдегида и мочевины 1,9 и 4,0 г 1,25вес.%) бензоипхлорида добавляют к смеси из 25 г полиизоцианата (весовое соотношение воды и изоцианата 0,9), 1,00 г стабилизатора пены, 2,0 триэтаноламина и 0,05 г диазобициклооктана и подвергают механическому перемешиванию при комнатной температуре в течение 10 с. Пенопласт, полученный изэтой смеси, имеет следующие показатели: Время инициирования,с 25 Время подъема,с75

Появление отлипа через,с 120 Плотность, кг/м 109 Данные по огнестойкости приведены в таблице. .

Пример7. 150г 85%-ного вод ного раствора предконденсата с метилольными группами, молярное соотно аение формальдегида и мочевины { 5,0 г (2,5 вес.%) бензоилхлорида обавляют к смеси из 50,0 г поли оиианата (весовое соотношение во1 и изоцианата 0,45) 3,0 г стабилиЗйтора пены, 3,0 г триэтаноламина и 0,40 г дибутилцинкдилаурата и подвергают интенсивному перемешиванию при комнатной температуре в течениз 10 с. Пенопласт, полученный из этой смеси, имеет следующие показатели :

Время инициирования,с 14 Время подъема,с65

Появление отлипа через,с 65 Плотность,

Данные по огнестойкости приведены в таблице.

Примере. 200 г 85%-ного по массе водного раствора предконденсата с метилольными групцами, молярное соотношение формальдегида и мочевины 1,9 и 20,0 г (5 вес.%) 42%-ной фосфорной кислоты.одновременно добавляют к смеси из 50,0 г полиизоцианата (весовое соотношение воды и изоциаката 0,6), 3,00 г стабилизатора пекы, 4,00 г триэтаноламина и 0,60 г диметилзтаноламина- и при комнатной те№1ературе подвергают ин енсивному перемешиванию в течение 10 с. Пенопласт, полученный из этой смеси, имает следующие показатели: Врэмя инициирований,с 9 . Время подъема,с51

Появление отлипа через с, 51 Плотность,

Данные по огнестойкости приведены в таблице, .

П р и м е р 9. 200,0 г 85%-ного по массе водного раствора предконденсат с метилольными группами, молярное соотхюшение формальдегида и мочевины 1,9 и 3,14 г (1,5 вес.%) бенэолсульфхлорида добавляют к только что подготовленной смеси из 50,0 полиизоцианата (весовое соотношение воды и изоцианата 0,6); 3/0 г стабилизатора пекы, 4,-о г триэтаноламина и 0,6 г дим етилэтаноламика и подвергают интенсивному перемешиванию при комнатной температуре в течение 10 с. Время инициирования,с 13 Время подъ.ема с162

Появление отлипа, с 300 Плотность, . 33

.Данные по огнестойкости приведены в таблице.

Примерю. 200,0 г 85%-ного по массе водного раствора предконденсата с метилольными группами, . молярное соотношение Формс1льдегида и мочевины 1,9 и 5,0 г (2,5 вес.%) бензоилхлорида добавляют к смеси из 40,0 г сырого .диметилметандиизоцианата, 10,0 г толуилендиизрцианата (весовое соотношение воды и изоцианата 0,6), 3,0 г стабилизатора пены, 4,0 г триэтаноламина и 0,6 г диметилэтаноламина и при комнатной температуре подвергают интенсивному перемешиванию в течение 10 с.

Врвлмя инициирования,с 16 Время, подъема,с79 Появление отлипа через, с 79 Плотность, кг/м23 Пример (пример с меламином). 200 г раствора предконденсйта меламина, расчетное содержание твердого вещества 58,6%, молярное отношение формальдегида к меламину 2,00: :, и 7,6 г бензоилхлорида (около 3,5% к пенообразующей смеси) вводят в смесь р состйящую из 50 г сырогО диизоцианата дифенилметана, 0,60 диметилэтаноламина, 6, О триэтаноламина и 3,0 стабилизатора пены и интенсивно перемешивают в течение 0 с при комнатной температуре, причем отношение воды к изоцианату составляет 2:. Время инициирования,с 20 Время подъема,с20-30 Появление отлипа через, ч 2-3 Объемный вес, кг/м 65 .Данные по огнестойкости приведены в таблице. Пример 2 (содержание воды в предконденсате 50%). 200 г раствора предконденсата мочевины, расчетное содержание твердого вещества 50%, молярное соотношение формальдегида и мочевины ,60:, и5,3 г бензоилхлорида (около 2,5% к пенообразующей смеси) вводят в смесь/ состоящую из 50 г сырого диизоцианата дифенилметана, 3,0 г стабилизатора пены,О,60 г диметилэтаноламина и 4,0 г триэтаноламина и интенсивно перемешивают 0 с при комнатной температуре. Соотношение воды и изоцианата составляет 2.. Время инициирования,с 30 Время подъема,с . 247 Появление отлипа ,с 247 Объемный вес, кг/м . 24 Данные по огнестойкости приведены в таблице. Пример 3 (содержание воды в предконденсате 3%). Аналогично примеру 12 подвергают вспениванию раствор предконденсата мочевины (расчетное 45 содержание твердого вещества 0,7%, молярное соотношение формальдегида и мочевины ,60:). Содержание бензоилхлорида составляет 2,5 к пенообразующей смеси. Отношение воды к изоциа-50 нату составляет 0,2. Время инициирования,с 5 Время подъема/с83 Появление отлипа .через,с 83 О.бъемный вес, кг/м 31 Данные по огнестойкости приведены в таблице. П р и м е р 4 (весовое соотношение воды и полиизоцианата 4:) . 300 г 70%-ного раствора метилированной мочевины, молярное 6тношение формальдегида и мочевины ,8 и 2,40 г бензоилхлорида (0,8%. к пенообразующей смеси) вводят в приготовленную смесь из 22,5 г полиизоци ната, 80 г триэтаноламина,, 0,3 г диметилэтанолаи н ше в к та ме от 1 (о вв би ам и 5 б ш ина и ,40 г-стабилизатора пены интенсивно перемешивают при комтной температуре. Весовое соотноние воды и полиизоцианата 4:. Время инициирования, с 45 Время подъема, с250 Появление отлипа через,мин 0 Объемный вес, кг/м . 400 Данные по огнестойкости приведены аблице. Пример 5 (отношение воды полиизоцианату 0,05-, кислый каизатор - около 5%). 50 г 95%-ного водного раствора илированной мочевины (молярное ношение формальдегида к мочевине 0) и 5,9 г бензоилхлорида оло 5% к пенообразующей смеси) дят в приготовленную смесь из 0,0 г полиизоцианата, 9,0 г стаизатора пены, 2,0 г триэтанолна и 1,80 г диметилэтаноламина еремешивают интенсивно в течение . Таким образом, предлагаемый способ лее прост в технологическом отнонии, предусматривает использование

предконденсатов с большим содержанием воды и получаемые по нему пенопласты являются самозатухающими без дополнительного доотверждения.

Формула изобретения

1. Способ получения пенопластов путем взаимодействия предконденсата на основе формальдегида и мочевины и/или меламина с органическим изоцианатом, имеющим по меньшей мере, две функциональные группы в присутствии основного катализатора, о т-лич ающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и придания пенопласту огнестойкости, в качестве предконденсата используют предконденсат с содержанием воды 3-50 вес,% ипроцессспроводят в присутствии 0,5-5,0% от веса исходной смеси кислого катализатора, вводимого отдельно от предконденсата, причем соотношение воды и органического изоцианата составляет 0,05-4,0:1,

2. Способ попЛ,отличающ и и с я тем, что весовое соотношение фенолформальдегида и мочевины в предконденсате составляет 1,2-2,5: :1, предпочтительно 1,5-2,1:1, а весовое соотношение формальдегида и меламина в предконденсате составляет 1,8-4,0:1, предпочтительно 2,0-3,0:1

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. natsHT Франции 2082270, кл. С 08 g 22/00, опублик. 15.11.71 (прототип).