Композиция для получения пенополиуретана Советский патент 1980 года по МПК C08G18/14 C08L75/08 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

.1

Изобретение относится к композициям для получения пенополиуретана, используемым в качестве теплоизоляционных материалов в различных областях техники.

Известна композиция для получения пенополиуретана, включающая толуилендиизоцианат, полиэфир на основе пропиленгликоля, змульгатор, воду, катализатор-смесь тетраметилбутандиамина, N-метилморфалина и дибутилоловодилауриата и термостабилизатор (1).

Недостатком этой композиции является примен гние токсичных катализаторов, а также Многокомпонентность рецептуры.

Ближайшей по технической сущности к. изобретению является известная композиция для получения пенополиуретана, включающая полиизоцианат, Простой тидроксилсодержащий полиэфир, эмульгатор, фреон, воду и катализатор.

В качестве простого гидроксилсодержащего полиэфира она включает не содержащий хлора полиэфир ЦПК-800, представляющий собой полиоксипропиленксйлитол с мол .вес. 800,

а в качестве катализатора-смесь водного раствора ацетата натрия и триэтанолалшна 2.

Однако пенополиуретан, полученный из этой композиции, имеет недостаточно хорошие физико-механические свойства и является токсичным при эксплуатации вследствие использования при его получении триэтаноламина.

Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств пенополиуретана и снижение его токсичности,

10

Эта цель, достигается тем, что композиция для получения пенополиуретана, включающая полиизоцианат, простой гидроксилсодержащий полиэфир, эмульгатор, фреон, воду и катализа15тор, в качестве простого гидроксилсодержащего полиэфира включает смесь хлорсодержащего простого полиэфира .и N-тетраоксипропилсндиамина, а в качестве катализатора содержит лимонную кислоту при следующем соотношс20 .нии компонентов, вес.ч.:

Полиизоцианат160,0-180,0

Хлорсодержащий простой

полиэфир70,0-80,0 3 N-тстраоксипррпилсндиамин20,0-30,0 Эмульгатор13-1,8 Фреон25,0-35,0 , Вода0,5-1,0 Лимонная кислота2,0-4,0, Хлорсодержащий простой полиэфир (лапрол 503 м) является продуктом взаимодействия хлораля и полиэфира ДТ-500, а М-тетраоксипропилендиамин (лапрамол 294) представляет собой продукт взаимодействия оксипропилена с водным раствором этилендиамина. В качестве эмульгатора композиция содержит блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена (КЭП-1), в качестве фрео трихлорметан (фреон-И). Катализатор отверждения лимонная кислота-|3-оксипроизводная пропан-«, |3, -у-трикарбо новой кислоты. Лимонная кислота широко используется в пищевой и фармацевтической промышленности, а также при цветном печатании и име следующее строение: . I соон CHgCOOH Лимонная кислота может существовать ка в форме гидрата, содержащего одну молеку воды, так и в безводном виде. Безводная лимонная кислота плавится при 153°С, гидрат - при температуре около 100°С. Это по рошок белого цвета. Изобретение иллюстрируется следующими примерами

Кажущаяся плотность, кг/м

Предел прочности при сжатии, кг/см

Йредел прочности при изгибе, кг/см

Удельная ударная вязкость,

кг-см/см

58,7

623

60,1

43

5,6

4,7

12,0

11,8

123

0,84

0,84

0,86 Пример 1. В полиэтиленовый стакан помещают 70 вес.ч. лапрола 503 М, 30 вес.ч. лапрамола 294, 13 вес.ч. КЭП-1, 2 вес.ч. лимонной кислоты, 0,5 вес.ч. воды, 25 вес.ч. фреона-11. Массу перемеишвают механической мешалкой (1600 об/мин) в течение 3 мин, затем добавляют 160 вес.ч. полиизоцианата и всю массу перемешивают еще 30 с. После перемешивания массу выливают в форму, где происходит вспенивание и отверждение. Период индукции 50 с. Длительность подъема пены и полного отверждения при комнатной температуре составляет 260-280 с. Пример 2. Пенополиуретан получают, как в примере 1, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Лапрол 503 Лапрамол 29425 КЭП-11,5 Лимонная кислота3 0 Вода1,0 Фреон-II30 Полкизоцианат1 0 Период индукции 60 с. Длительность полного отверждения 300 с. Пример 3. Пенополиуретан получают аналогично примерам 1 и 2 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Лапрол 503 М80 Лапрамол 29420 КЭП-11,8 Лимонная кислота4,0 Вода1.0 Фреон-1135 Полиизоцианат180 Физике-механические свойства жестких пенополиуретанов, полученных из композиции по изобретению при соотношеиии компонентов, приведенных в примерах 1-3, приведены в

Температура размягчения, С

Температурная линейная усадка за 24 ч при 120°С, %

. Для сравнения свойств пенополиуретана на основе композиции по изобретению с пенополиуретаном на основе композишт по прототипу готовят пенополиуретан из композиции, описанной в прототипе {21, с использованием 3 вес.ч. 33%-ного водного раствора ацетата натрия и 4 вес.ч. триэтаноламина на 100 вес.ч. простого полиэфира.

Для доказательства каталитической активности лимонной кислоты получают пенополи-

Время до начала вспенивания, Время подъема пены, с Кажущаяся плотность, кг/м

Предел прочности при сжатии, кгс/см

Предел прочности при нзгибе, кгс/см

Ударная удельная вязкость, ккм/см

Температура размягчения, С

Температура линейной усадки за 24 ч при , %

Водопоглощение за 7 суток: в см/м в кг/м

180

192

203

Усадки нет

уретан из композиции, содержащей все компоненты композиции по изобретению (пример 1), но без лимонной кислоты.

Физико-механические свойства полученных пенополиуретанов в сравнении с пенополиуретаном, полученным из композиции по изобретению, приведены в табл. 2. В этой же таблице приведены данные каталитической активности. ,

Таблица 2

0,9

Без усадки

0,1

0,008

0,0014 0,056 0,011 Таким образом, на основе композиции по изобретешь получают пенополиуретан с хорошими физико-механическими свойствами, улучшенными по сравнению с физико-механическими свойствами пенополиуретана, полученного по прототипу. Использование в качествЬ катализатора лимонной кислоты позволяет значительно сииЭйПбг токсичность kak при Производстве, Tak и при эксплуатации пенополиуретана вследствие Применения нетоксичного катализатора. Катализатор в пределах синтеза пенопласта не разлагается, а химически связывается с пенопластом; т.е. внедряется в полимерную цепь, теряя способность вьщеляться и процессе зксплуатации. Формула изобретения Композиция для получения пенополиуретана включающая полиизоцианат, простой гидрокси содержащий полиэфир, эмульгатор, фреон, воду и катализатор, отличающаяс 8 тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств и снижения токсичности пенополиуретана, в качестве простого гидроксилсодержащегр полиэфира она содержит смесь хлорсЗДержащего простого полиэфира и N-тетраоксипропилендиамина, а в качестве катализатора она содержит лимонную кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: ПоЛиизооданат 160,0-180,0 Хлорсодержащий простой полиэфир70,0-80,0 N-тетраоксипропилендиамин20,0-30,0 Эмульгатор1,3-1,8 Фреон25,0-35,0 Вода0,5-1,0 Лимонная кислота2,0-4,0 Источники информации, принят1.1е во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3087900, кл. 260-25, опублик. 1963. 2.ABTOpckoe свидетельство СССР N 380670, кл. С 08 G 18/14, 1973 (прототип).