ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА
(54) СПОСОБ
С ИЗОЦИАНУРАТНОЙ СТРУКТУРОЙ
Изобретение относится к ненопластам с изоциануратной структурой, которые могут быть применены в качестве изолирующих материалов для высокотемпературных трубопроводов, печей и емкостей для хранения жидкостей, находящихся при повышенных температурах. Они также находят применение для охлаждения, котда требуется термическая изоляция фубопроводов или емкостей для хранения жидкостей при низких температурах.
Благодаря высоким тепло- и огнестойким свойствам они могут быть использованы также при изготовлении различных конструкций в промышленном строительстве.
Известен способ получения пенопласта с изоциануратной структурой путем циклотримеризации ароматического пцлиизо цыгана га в присутствии полиола, вспенивающего агента и смеси N,Nдимeтилциклогексиламина и соли насыщенной карбоновой кислоты. В качестве соли насыщенной, карбоновой кислоты используют соль щелочного металла 1.
Однако, пенопласт, полученный по зтому способу, имеет недостаючно высокую огнестойкость, что огра1гичивает его использование в ряде областей
техники. Кроме того, процесс осуществляется довольно длительное время.
Целью изобретения является ускорение процесса и повыщение огнестойкости пенопласта.
Это достигается тем, что в способе получения пенопласта с изо циану ратной структурой путем циклогримеризации ароматического полиизоцианата в присутствии полиола, вспенивающего агента и смеси ,Ы-ДИметилциклогексиламина и соли насыщенной карбоновой кислоты в качестве соли насыщенной карбоновой кислоть используют 0,0055-0,02 эквивалента на зквивалент полнизоцианата 20-80%-ного раствора тетраалкиламмониевой соли насыщенной карбоновой кислоты в зтиленгликоле, причем алкил и карбононая кислота содержит по 1-8 атомов углерода.
Указанную соль получают взаимодействием соответствующей расьшенной карбоновой кислоты с соответствукйцей гидроокисью четвертичного аммония.
Полиолы, используемые для приготовления полициануратных пен могут быть любые. По37лиолы могут быть добавлены отдельно во время тримеризавди полиизоцианата или можно провести предварительную реакцию с полийзоциайатом для получения форполимера с концевыми изоцианатными Группами, который затем тр меризуют. Полиолы преимущественно используют в количестве от 0,01 эквивалента до 0,5 эквивалентов на эквивалент изоцианата. Полиизоцианаты, используемые для получения полиизоциануратных пен могут быть любыми, обычно применяемыми для этой цели. Особенно предпочтительным полиметиленполи фенил по лиизоциан атом является такой, в котором содержится 30-85 вес.% метилен-бис-фенил изоцианата. Могут использоваться вспенивающие агенты и другие вспомогательные добавки, такие как диспергирующие агенты, стабилизаторы, поверхностно-акт шные вещества, пламягасители и т. п. Особенно предпочтительным классом пламягасящ11х добавок являются такие как трис(2-хлорэтш1) -фосфат, трис- (2- хлорпротпш) -фосфат, трис- (2,3- ;шбромпропил) - фосфат, трис-(1,3-дихлоризопропил)-фосфат иг. н. Предлагаемую композицию применяют разбрызгиванием в виде тепло- и огнестойких полиизоцнануратных пен. Может быть использовано стандартное оборудование. Оно включает в себя различные типы распылителей. Пены показывают хорощую адгезию к разЛичны субстратам, включая мазонит, строитель картон, гипсовые пластины, асбестовые пластины (трансит), дерево, фанеру, листовой мет;алл и бумажные продукты, такие как крафт-бумага и тяжелый картон. Тепло:- и огнестойкие пены, имеют хорощие физические свйоства. При напылении пены быстро отверждаются. Их напыляют при 4,4°С, включая тем пературу субстрата. Пены имеют рабочие характеристики, подобные характеристикам простого полиуретана. Это позволяет напылять пены тонким слоем.Пример 1. Пену I получают из компонентов А и Б при 63-66°С. Напыление осуществл ют на картон и на нержавеющую сталь с отличной а 1гезией в обоих случаях. Компонентом А является полиметиленполифенилизоцианат, со держащий около 40 вес.% метилен-бас-фенилиз цианата, остальной частью смеси является полиметиленполифенилизоцианат с функциональность выше 2,0 и имеюшим изоцианатный эквивалент ный вес около 140. Компонент Б представляет собой незначительное количество полиола, поверхностно-активного вещества, вспенивающего агента и каталитической композиции. Рецептура и свойства приведены в табл. 1. Содержани тримера в пене I - 8,5%. Вычисленное содержа ние тримера - 8,12%. Пример 2. Пену II готовят аналогично примеру 1. Пену напыляют на трансит и получают хорощие адгезионные свойства, netiy III готовят аналогично, но исключают трег-амин. Пену напыляют на трансит. Характеристики пены идентичны пене I. Однако; в сравнении с характеристикой пены II, пена III дает очень плохую адгезию к транситу и отваливается от листа. Состав и свойства пен II и представлены в табл. 2. Пример 3. Пены IV и V готовят аналогично примеру I. Однако пену IV напыляют при температуре окружающей среды (21°С), тогда как пену V напыляют при 4,4° С. Субстраты в каждом случае имеют те же температуры. Испытания по напылению пен IV и V проводят на картоне и стальном листе. НаблЮ далась отличная адгезия пены для обеих пен. В табл. 3 приведены рецептура и физические свойства пен IV и V. Пример 4. Образцы пен VI-XIV готовят аналогично примеру 3 за исключением случаев при использовании аммониевых солей. При комнатной температуре компоненты А и Б тщательно перемешивают в течение 3 и быстро выливают накартоновые лис-гы при 21 С и 4° С и на стальные листы при 4°С. Пены испытывают на адгезию спустя 2 мин после окон: чания поднятия сдиранием пены со стали или картона. Во всех случаях, картон или сталь, при 21°С или 4°С, пена рвалась прежде, чем ее отделили от подложки, что говорит о прекрасной адгезии. Пены VI, VI и VIII готовят с аммониевой солью. Пены IX, X и XI. готовят, с октоатом тетраметиламмония и пены. XII, XIII и XIV с ацетоном тетразтиламмония. Все пены имеют аналогичные физические свойства, не взирая на температуру подложки. Образец пены VIII, но N, N-диметилциклогексиламина и выливают на лист стали при 4°С, дает плохую адгезию к стали. Для растворения аммониевой соли во всех случаях используют.этиленгликоль. В табл. 4 приведень рецептура и физические свойства пен VI-XIV. В табл. 5 приведены рецептура и физические свойства пен по предлагаемому и известному способу. Таким образом получают пенопласт с больщой огнестойкостью и за более короткое время, чем по известео.му способу. Показатель, единица измерения Компонент А Компонент Б: сложный полиэфир | LA-700 трис- (/ -хлорпропил)-фосфат катализатор 1 М.Ы-диметнлциклогексиламин ДС-193 Фреон П-В Объемное отношение А/Б Весовое опюшение А/Б Период, с: инивдирования 1 инициирования 2 гелеобразования окончательного подъема пены без отлипа упрочнения пены Плотность, г/см Испытание (ASTM Д-1940) (закрытие ячейки), ед К-фактор, ед. Распространение пламени, час/см Крошкообразование (ASTM Д-4 вес.% Влажное старение при Ш0% относительной влажностии 70°С % Д объема 14 дней Сухое старение при , % Д о Прочность на сжатие, кг/см IIподъему пены 1 подъему пены Кислородный индекс % Плотность дыма, % Скорость распространения (ASTM пламени . Примечания к табл. 1 J. Сложный полиэфир получен 1 моля хлорэндикового ангидрид диэтиленгликоля и 2,5 молей ок 2.Полиэфир для жестких пен ло гидроксильных групп 700. 3.Раствор, содержащий 60 вес саноата тетраметиламмония и 20 гликоля. 4.Силиконовое поверхностноство. 5.Трихлорфторметан. 6.Процентное содержание кислорода, требую(щееся для поддержания горения образца (ASTM Д-2863).. 7.Процент поглощения света (ASTM Д2843-7Q). Та б л и ц а 2 Примечание к табл. 2. 1. Раствор, содержащий 65 вес.% 2-этилгексаоата тетраметиламмония и 35 вес.% этиленглиоля. Таблица 3 омпонент Б: сложный полиэфир I трис- (/3-хлорпропил)-фосфат катализатор 1 N,N-димeтилциклoгeкcилaмин Фреон 11-В емпература компонентов, С емпература окружающей среды, бъемное отнощение А/Б лотностъ. кг/м лажное старение при 100% тносительной влажности, и 70 С объема Картон Картон Карто Подложка 333 Смешивание, с 555 Ини19шрование, с 151515 Загустевание, с Поднятие, с 25 25
Продолжение табл. 3 артон Картон Сталь Картон Картон Сталь 333333 555777 1515151520 20 Адгезия к подложке Плотность, кг/м 24,7 25,2 25,3 28,0 28,1 28,1 Кислородный индекс, % Скорость распределения 100 100 100 дыма,.ед Прочность, на сжатие кг/см 1,125 1,336 1,477
Компонент А
Примечание: 1.52 вес.% 2-этш1гексаноата тетраметиламмония и 48 вес.% этилеигликоля.
10
718014
Продолжение табл. 4 во
Таблица 5
0,957 134 0,957
134 всех образцах очень хорошая 26,5 25,9 26,3 23,723,7 23,5 29,6 23,6 29,1 28,027 28 200 100 100 100100 1,758 1,758 2,039 1,125 0,914 0,984
11718014 12
Формула изобретениязуют 0,0055-0,02 Э1 вивалента на эквивг ент
Споооб tioAji einut пейбШвШ с )фат аЛ1Ш111мммонйеЁОй соли насыщенной карбононой структурой 1011сЛбтримёрйзации аро«вой кислоты в этиленгликоле, причем алкил
Ш Гйческого 1п6)1ШэОизйг1На|в 7Ь 1г1(йсутствни по- s я карбоновая кислота содержат по 1-8 атомов , Вспёнивйющего aretrra и смеси N, N-ди-углерода.
Me ffUtuctfbi eiccfnnaMtma и сопи н ыщенной.
карбояовой КИёШ1г 1, б т л и ч а ю ut и и с я тем, Источники информации,
что, с UejiKio уёШ|йен я процесса и hdJabtiiteiuiHпринятые во внимание при экспертизе
огнестойкости кбйё ШбгО11||дду)йЙ,8 качестве Ю 1. ПатентВеликобритании № 1223415, СОЛИ карбоновой кислоты исполь-кл. С 3 R, опублик. 1971 (прототип).
полиизоцианата 20-80%-ного раствора тетра
