Композиция для изготовления крупногабаритных изделий из жесткого пенополиуретана Советский патент 1980 года по МПК C08G18/14 C08L75/08 

Изобретение относится к композициям из жесткого пенополиуретана и может бы применено для изготовления крупногабаритных изделий в том числе изделий слож ной конфигурации и трехслойных строител ных панелей с промежуточным слоем из пенополиуретана. Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая по лиизсщианат, гидроксилсодержашее соединение с третичным атомом азота в цепи простой полиэфир, вспенивающий агент и . стабилизатор 1. Недостатком композиции является TOj что в результате использования в ней в .качестве гидроксилсодержащего соедине- ния с третичным атомом азота в цепи N ( W, и , н -тетраоксипропилэтилендиами на с высоким содержанием гидроксильных групп (16-22%) наряду с высокой функ- циональностью (4-5) она очень быстро теряет подвижность в результате реакции WCO- и ОН-групп, приводящей к быстрому образованию трехмерных полимерных молекул. Из такой композиции нельзя получить качественных крупногабаритных и; делий, поскольку процесс отверждения заканчивается раньше, чем пена заполнит весь объем,. Прототипом изобретения является композиция для изготовления крупногабаритных изделий из жесткого пенополиуретана, включающая H,U, Ы,Н ( N )-тетра(пента)оксипропил(ди)этиленди(три)амин, t Ц -аиметил( этил) аминоэтанол, простой полиэфир, полиизоцианат, вспенивающий агент и стабилизатор пены Г. За счет использования в композиции смеси двух выщеуказанных ааотсодержащих соединений достигаются необходимые технологические параметры вспенивания, обеспечивающее заливку крупногабаритных изделий. Однако из пенсйюлиуретана, полученное на основе выщеуказанной композиции, не содержит огнегасящих добавок и является легкогорючим материалом что существенно ограничивает область его применения и не позволяет использовать его в таких

областях производства, как промышленное и гражданское строительство, транспорт и т.д. Если в нее вводят фосфорсодержащие полиэфиры, то (т.к. фосфорсодержащие полиэфиры имеют высокую вязкость и малую реакционную способность) их введение изменяет свойства композиции: замедляется скорость процесса вспенивания и отверждения, ухудшается структура пенопласта, уменьшается текучесть - это делает ее непригодной для заполнения крупногабаритных изделий и изделий сложной конфигурации.

Целью изобретения является повышение огнестойкости крупногабаритных изделий из жесткого пенополиуретана при сохранении хороших технологических параметров вспенивания.

Это достигается тем, что композиция дополнительно содержит трихлорзтил(пропил)фосфат, фосфорсодержащий полиэфир, мономерный полиатомный спирт и триэти- лендиамин, при следующем соотношении компонентов, вес,ч.:

U.N, М , М{Н)-тетра-{пента)оксипропил(ди)этиленди(три)амин

4,90-13,30 N ,ViJ -диметил(этил)амиОД2-О,14 ноэтанол 4,40-14,60

Простой полиэфир 5О,5О-55,ОО Полиизоцианат Вспенивающий агент 6,9О-9,ЗО Стабилизатор пены О,40-О,,50 Трихлорэтил{пропил)фос8,90-9,70 фат

Фосфорсодержащий поли4,40-9,70 эфир

Мономерный полиатом2,2О-2,4О ный спирт Триэтилендиамин

О,03-О,034,

За счет использования мономерного по пиатомного спирта композиция сохраняет высокую реакционную способность, а сочетание спирта, трихлорэтил(пропил)фосфата и фосфорсодержащего полиэфира обеспечивает низкую вязкость и высокую растекаемость композиции, что позволяет заполнять крупногабаритные изделия и изделия сложней конфигурации.

Кроме того, за счет использования в композиции трихлорэтил(пропил)фосфата, фосфорсодержащего полиэфира и триэтилендиамина повышается огнестойкость конечного продукта, В качестве мономерного полиатомного спирта могут быть использованы этиленгликояь, диэтиленгликоль, 1,4--бутандиол, глицерин и другие.

В качестве простого полиэфира используют полиэфиры, получаемые оксипропилированием глицерина, ксилита, сорбита, сахарозы, а также других многоатомнь1х спиртов,

В качестве вспениваюшего агента могут быть использованы вода, галоидуглеводороды (например, фреоны) и их смеси, Для стабилизации пены в процессе пе нообразования в композиции используют кремнийорганический эмульгатор КЭП или эмульгатор ВНИИЖ.

В качестве фосфорсодержащего полиэфира используют оксиалкилированные продукты этерификации алкйлфосфоновой кислоты и пентаэритрита.

При получении пенополиуретана в сосуд для смещения берут последовательно навески гидроксилсодержащего полиэфира с, третичным атомом азота в цели К,Н, ,Н( N )-тетра{пента)оксипропил(ди)этиленди(три)амина, монофункционального соединения с третичным атомом азота в цепи ХН Н-Диметил (этил)аминоэтанол фосфорсодержащего полиэфира, мономерного полиатомного спирта, трих.лорэтил(про пил)фосфата, вспенивающего агента, птаби лизатора пены и катализатора отверждения триэтилендиамина и перемешивают на механической мешалке в течение 1- 3 мин в зависимости от общей массы компонентов. Затем добавляют требуемое кО личество полинзоцианата и перемешивают 15-20 сек и полученную композицию выливают Б соответствующую форьлу.

Может быть предварительно приготовлена либо смесь полиэфиров с другими компонентами, за исключением полиизодиаката, либо смесь фосфорсодержащего полиэфира с мономернь1М полиатомным спир1 м и трихлорэтил{ пропил)фосфатом, либо смесь фосфорсодержащего полиэфира с мономерным полиатомным спиртом в зависимости от требуемого времени хранения,

Пример 1. Готовят смесь из 9,2вес,ч. 4 , N, Н, М -тетраоксипропилэтилендиамина (мол, в. ЗОО, содержание ОН групп 21-24%), 9,2 вес.ч, полиоксипропкленксилита {мол.в, 8ОО, содержание 1О-11,5%), 9,2 вес,ч фосфорсодержащего иолиэфира-смеси оксипропилировакных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание ОН-групп 10-15%, содержание фосфора не менее 1О%), 2,3 вес.ч. этиленгликоля, 9,2 вес.ч. трихлорэтилфосфата, О,4Ь вес.ч. эмульгатора КЭП или ВНИИЖ, 0,23 вес.ч. воды, 6j9 вес,ч. фреона- 11, 0,17 вес.ч, 20%ного раствора триэтиленднамина в Н М -диметнламиноэтаноле. Смесь перемешивают в металлическом стакане механичес кой мешалкой с числом оборотов 1400 в течение 20-30 сек. Затем добавляют 53,14 вес„ч, поливэоцианата{содержание N СО-групп 30%), перемешивают и выли вают в форму, Кинетические параметры вспенивания: время старта (время от начала перемеши вания до начала подъема пены) - 25 fc t 5 сек; время гелеобразования (время от начала перемешивания до появления тя нущихся нитей) 60ilO сек} время подъ- ема пены (время от начала перемешивани до момента окончания подъема пены) 95± ±10 сек. Пример 2. Пенопол1 ретан получают по методике, описанной в примере 1 на основе композиции, состоящей из: 4,9 вес.ч. М , Ц , Н. N -тетраоксипропил этилендиамина (содержаниеОН-групп 2124%); 14,6 вес.ч, полиоксипропиленсили™ та (содержание 1О-11,5%); 9,7 вес.ч:, фосфорсодержащего полиэфира смеси оксипропилированных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (со держание ОН-групп 1О-15%, содержание фосфора не менее 1О%)| 9,7 вес.ч, рихлорэтилфосфата вес.ч. этиленглико ля| 0,5О вес.ч. эмульгатЬр аКЭП или ВНИИЖ| 0,24 вес.ч. воды| 7,30 вес.ч, фтортрихлорметана; 0,16 вес.ч. 20%-ного раствора триэтилендиамина в Н,М-диме. тиламиноэтаноле; 5О,5О вес.ч. полиизоцианата. Кинетические параметры вспенивания: время старта - 45 сек; время гелеобразо 9О сек; время подъема пены 160 сек. Пример 3. Пенополиуретан получают по методике описанной в примере 1, на основе композиции, состоящей из: 13,ЗО вес.ч Ы , М, и ,1Ч-тетраоксипро пилендиамина (содержание ОН-групп 2124%)j 4,4 вес.ч, полиоксипропиленксилита (содержание ОН-групп 1О-11,.5%)| 8,9 вес.ч. фосфорсодержащего полиэфирасмеси оксипропилированных эфиров пента эритрита и алкилфосфоновой кислоты (содержание ОН-групп 10-15%, содержание фосфора не менее lO%)j 2,2О вес,ч. эта ленгликоля; 8,9 вес.ч. трихлорэтилфосфата; О,22 вес.ч. воды; 0,16 вес.ч. 2О%ногр раствора триэтилелдиамина в N, ,Ндиметиламиноэтаноле| О,44 вес.ч. эмуль iVaTopa КЭП или ВНИИЖ; 6,68 вес.ч. фтортрмхлорметвна 54,8О вес.ч. полнизоцканата. Кинетические .параметры вспениванкя: время старта 31 сек| гелеобразо вания 50 сек| время подъема пены 75 сек. Пример 4, Пенополи5фетан получают по методике, описанной в примере 1, на основе композиции, состоящей из: 13,30 вес.ч, Н sHt iS тетраоксипропилэтилендиамина (содержание ОН-групп )| 8,8 вес,ч, полиоксипропиленксилита (содержание ОН-групп 1О-11,5%) 4,4 вес.ч, фосфорсодержащего полиэфирасмеси оксштропилированных эфиров пентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты (со держание ОН-групп , содержанье фосфора не менее 1О%)| 2,21 вес.ч, эти ленгликоля вес.ч. трюслорэтилфосфата| 0,22 вес.ч, воды; 0,15 вес,ч, 20%ного раствора триэтилендиам-ша в H.Nдиметияамшюэтаноле| О,44 вес.ч, эмульгатора КЭП или 6,68 вес.ч, фтортрихлорметана 54,9О . полинаоцианата. Кинетические параметры вспенивания: время старта 23 сек| время гелеобразования 48 CBKj время подъема пены 83 сек, Пример 5. Пенополиуретан получают по методике, описанной в примере 1, на основе композиции, состоящей из: 13,30 вес.ч. N ,Hj М , Н-тетраоксипропш1этилендиам ша (содержание ОН-групп 21-24%); 4,4 вес,Ча полиоксипропиленглицерина (содержание ОН групп 9,6-11,0%)| 8,9 вес.ч, фосфорсодержащего полиэфирасмеси оксипропилированных эфиров пентаэритрита и алк1шфосфоновой кислоты {содержание 10-15%, содержание фосфора не менее 1О%).ч, этиленгликоля 8,9 вес.ч. трнхлорэтилфосфаTNafTillS весоч. 2О%-ного раствора триэтилендиамина в N , t4-дпметиламиноэтаноле; 0,22 веСсЧ. воды; 0,44 вес.ч. эмульгатора КЗП или ВНИИЖ; 6,68 вес.ч. фтор трихлорметана| 54,81 вес.ч. поп1-шзоци аната. Кинетические параметры вспенивания: время старта 25 сек| время гелеобразования 45 сек время подъема пены 74 сек„ Пример 6. Пенополвдретан получают по методике, описанной в примере Ij на основе композиции, состояагей из 9,4 вес.ч. Н , Н, H N-тетраоксилропкпэтвлендиамшш (содержанке гидроксильных групп )| 9,4О веСоЧ, полиоксипро пиленксилита (содержание ОН-групп 1О 11,5%)| 9,4О вес,ч. фосфорсодержащего полиэфира-оксиэтилированного тетраалкил фосфонаГа пентаэритрита {содержание ОНгрупп 9,12%, содержание фосфора не менее 14%);: 9,О вес.ч. трихлорэтилфосфата; вес.ч. этиленгликоля; 0,23 вес.ч. воды; 0,16 вес.ч. 20%-ного раствора триэтилендиамина в N ,U-диметиламиноэтаноле; О,48 вес,ч, эмульгатора КЭП или ВНИИЖ; 7,О7 вес.ч, фтортрихлорметана; « 52,06 вес, ч. полиизоцианата. . Кинетические параметры вспенивания; время старта 25 сек; время гелео6разо вания 49 сек; время подъема пены 82сек Пример 7. Пенополиуретан получают по методике, описанной в примере 1, на основе композиции, состоящей из: 9,0 вес.ч. Н ,Н, Н, Н-тетраоксипропилендиамина (содержание 2124%); 9,0 вес.ч. полиоксилропиленксипита {содержание ОН групп 10-11,5%); 9,0 вес.ч, фосфорсодержащего полиэфира- смеси оксипропилированных эфиров лентаэритрита и алкилфосфоновой кислоты {содержание ОН-групп 1О-15%, содержание фосфора не менее 10%); 9,0 вес.ч. трихлорпропилфосфата; 2,25 вес.ч. этиленгликоля; 0,16 вес.ч. 20%-ного раствора триэтилендиамина вН ,М-диметиламиноэтано ле; 0,45 вес,ч, эмульгатора КЭП или ВНИИЖ; 0,23 вес.ч, воды; 9,07 вес.ч. фтортрихлорметана; 51,84 вес.ч. полиизоцианата. Кинетические параметры вспенивания: время старта 25 сек; время гелеобразова-. ния 55 сек; время подъема пены 87 сек. В таблице приведены свойства пенополиуретанов.

А - время поджига, мин. В - время самостоятельного )4. у )(.пламени, сек; .С - потери веса после выне Пенополиуретан без триэтилендиамина при испытании на огнестойкость самостоятельно горит после вынесения из пламени 7-12 сек. Таким образом, на обнове предлагаемой композиции получают крупногабаритные изделия с высокой огнестойкостью. Формула изобретения Композиция для изготовления крупногабаритных изделий из жесткого пенопоения после вынесения из я из пламени, %. лиуретана, включающая N,N,4,N{t4)тетра{пейта)оксипропил{ди)этиленди{три) амин, Ы , V4 -диметил{ этил) аминоэтанол. простой полиэфир, полиизоцианат, вспенивающий агент и стабилизатор пены, отличающаяся тем, что, с целью повышения огнестойкости крупногабаритных изделий из жесткого пенополиуретана при сохранении хорощих технологических параметров вспенивания, она дополнительно содержит трихлорэтил(пропил)фосфат, фосфорсодержащий полиэфир, мономерный (Полиатомный спирт и триэтилендиамин, при

9

ледующем соотношении

компонентов.

ес. ч,:

VI,N, 14.N{N)тетра{пента)окси- пропил(ди)этиленди(три)амин

4,90-13,30

Н ,N -диметил{ этил)0,12-ОД4 аминоэтанол Простой полиэфир 4,40-14,60 50,50-55,00 Полиизоцманат Вспенивающий

6,90-9,30 агент

Стабилизатор пены 0,40-0,50 Трйхлорэтил(пропил) фосфат

8,9О-9,7О

72920610

Фосфорсодержащий полиэфир4,40-9,70

Мономерный поли-х

атомный спирт2,20-2,40 у

5 ТриэтилендиамннО,ОЗ-О,О34,

Источники информации, принятые во внимание при екслертизе

1, Авторское свидетельство СССР

10 ,№ 433181, кл. С 08 G 18/14, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 452569, кл. С 08 Q 18/18, 1973 5 (прототип).