Композиция для получения пенопласта Советский патент 1981 года по МПК C08J9/10 C08L63/04 

1

Изобретение относится к химичесой технологии, а именно к созда- ию композиций для получения пеноластов, которые могут быть исполь- зованы в качестве легкого и прочного атериала вразличных областях техники .

За последние годы широкое распространение получили порошковые композиции, в состав которых входят эпоксидно-новолачные блоксополимеры, газообразователь, поверхностно-активное вещество и катализатор отверждения или отвердитель. При использовании в качестве полимерной основы пенопласта эпоксидно-новолачного блоксополимера с содержанием

эпоксидных групп 6-12%, ИЗГОТОВЛЯ-емого сплавлением 30-80 вес.ч. дианового эпоксидного и 70-20 вес.ч. фенолоф015мальдегидного новолачного олигомеров, получены пенопласты с высокими прочностньзми показателями fl .

Однако они обладают недостаточной теплостойкостью и не могут применяться при температурах выше .

Известна композиция для получения пенопластов с noBbmienHOvT теплостойкостью и сохранением высоких

прочностных характеристик, в которой использованы эпокСидно-новолачные блоксополимеры с содержанием эпоксидных групп 0,5-2,0%, изготавливаемые сополимеризацией.диановых эпоксидных 1 фенолформальдегидных новолачных олигомеров Г2 .

Однако в процессе эксплуатации этих пенопластов при повышенных температурах наблюдается окисление полимера и возникающий при этом привес за 24 ч при 200°С составляет 6-9%.

Наиболее близкой по техническому решению к предлагаемому является композиция, включающая порошкообразный эпоксидно-новолачный блоксополимер (порошковый полимер), поверхностно-активное вещество, азодиизобутиронитрил и дополнительно гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов И, вес.ч.: Порошкообраэ ный полимер100,0

Поверхностно-активное вещество0,5-4,0

Азодиизобутиронитрил 0,3-6,5 Гексаметилентетрамин 6,0-12,0 Пенопласты на основе указанной композиции обладают высокими физико механическими показателями:

Кажущаяся плотность,

50-400 кг/м

Разрушающее напряже0,3-11,0 ние при сжатии, МПа Ударная вязкость, кДж/м

0,1-1,2

Теплостойкость,°С 200-250 Привес после 24 ч при 200с,%

2-6 Линейная усадка после 24 ч при ,%

1,3-1,8

Но определенные области техники требуют придания пенопластам не тол ко повышенной теплостойкости, но и высокой термоокислительной стабильности при длительном воздействии высоких температур, что не обеспечивают вышеуказанные композиции.

Цель изобретения - повышение стабильности пенопластов при длитель,ном воздействии высоких температур

Указанная цель достигается тем, что композиция для получения пенопластов, включающая порошкообразный эпоксидно-нрволачный блоксополимер поверхностно-активное вещество, азодиизобутиронитрил, согласно изобретению в качестве блоксополимера содержит продукт совмещения циклоалифатического эпоксидного олигомера ца основе диокиси циклического ацеталя и фенолформальдегидного олигомера новолачного типа в весовом соотношении 45-55:45-55 при следующем соотношении компонентов, ..ч. :

Эпоксидно-новолачный блоксополимер 100,0 Поверхностно-активное вещество0,5-2,0 Азодиизобутиронитрил 0,5-10,0 Эпоксрщно-новолачный блоксополимер получают сплавлением при фенолоформальдегидного олигомера новолачного типа, например марки СФ-010 и СФ-0112 и эпоксидного циклоалифатического олигомера известного под маркой УП-612 (ВТУ 6-260-6 который представляет собой диокись циклического ацеталя, получаемого конденсацией -тетрагидробёнзальдегида с 1,1-бис(гидрооксиметил) циклогексеном-3.

При увеличении содержания эпоксидного олигомера в блоксополимере более 55 вес.ч. уменьшается теплостой ость, а при увеличении содержа ния новолачного олигомера более 55 вес.ч. ухудшаются прочностные показатели пенопластов.

В качестве поверхностно-активного вещества использован кремнийорганический пенорегулятор марки КЭП-1 (блоксополимер полиоргансилоксана и полиоксиалкилена). Введение поверхностно-активного вещества в состав композиции дает возможность получить пенопласт равномерной мелкопористой структуры. Улучшение структуры пенопластов наступает при введении в композицию более 0,5 вес пенорегулятора на 100 вес.ч. эпоксидно-новолачного блоксополимера, увеличение количества пенорегулятор более 2 вес.ч. на 100 вес.ч. блоксополимера приводит к уменьшению теплстойкости пенопластов.

Изменение физико-механических характеристик пенопластов, кажущейся плотности, разрушающего напряжения при сжатии и изгибе, ударной вязкости достигают за счет изменения содержания в композиции газообраэователя (азодиизобутиронитрила) .

Для ускорения отверждения блоксополимера в композицию можно вводить катализатор, например комплекс трехфтористого бора с бензиламином марки УП-605-З/р в количестве до 1 вес.ч. на 100 вес.ч. блоксополимера. Увеличение содержания катализатора приводит к уменьшению жизнеспособности композиции и возникновению трудностей при формовании изделий.

Для получения вспениваемой композиции твердый блоксополимер, в который при сплавлении введено поверхностно-активное вещество, измельчают до порошка и смешивают с кристаллическим газообразозателем, а при необходимости и с катализатором в шаровой мельнице. Готовую порошковую композицию вспенивают и отверждают в форме при нагревании по ступенчатому режиму при 110200С.

Предлагаемый состав композиции обеспечивает получение пенопластов со следующими характеристиками:

Кажущаяся плотность,

кг/м

50-400

Разрушающее напря0,20-11,0 жение при сжатии, Ш1а

Разрушающее напряже0,13-8,0

ние при изгибе,МПа

Ударная вязкость,

кДж/м

0,17-1,8

Теплостойкость,с 190-230 , Привес после выдержки 24 ч при

в течение ,%

до 1,2

Линейная усадка после

вьщержки в течение

24 ч при ,% до 1,0

Пример 1. На 100 вес.ч. блоксополимера, полученного сплавлением при 120 С в течение 15 мин фенолоформальдегидного новолачного олигомера марки СФ 0112 (50 вес.ч.) и циклоалифатического эпоксидного олигомера марки УП-612 (50 вес.ч.), вводят 0,5 вес.ч. поверхностно-активного вещества КЭП-1, 1 вес.ч. газообразователя - азодииэобутиронитрила, измельчение и перемешивание

компонентов производят в шаровой мельнице в течение 4ч.

Вспенивание и отверждение композиции осуществляют в закрытой металлической форме по следующему режиму :

115 С2 ч

150°С

2 ч

2 ч

200С 10 ч

Полученный пенопласт имеет следующие показатели:

Кажущаяся плотность,

Разруилающее напряжение при сжатии, МПа 4,7 Разрушающее на пряжение при изгибе, МПа 2,6 Ударная вязкость, кДж/м 0,8

Теплостойкость,с 205 Привес после выдержки в течение 24 ч при 200°С,%0,6

Линейная усадка после вьщержки в течение . 24 ч при ,%0,7

Пример 2. На 100 вес,ч. блоксополимера, полученного сплавлнием фенолоформальдегидного олигомера марки СФ 0112 (45 вес,ч.) и циклоалифатического эпоксидного олигомера марки УП-612 (55 вес,ч.) вводят 2 вес,ч, поверхностно-активного вещества КЭ П-1, 0,05 вес.ч, катализатора УП-605-З/р и 10 вес,ч азодиизобутиронитрила, Приготовлен композиции проводят так же, как в примере 1, Вспенивание и отвержден осуществляют по следующему режиму:

1 ч

150С 1 ч 1 ч 200°С 5 ч

Пенопласт имеет следующиепоказатели:

Кажущаяся плотность,

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа

Разрушакедее напряжение

при изгибе, МПа

Ударная вязкость, кДж/м

Теплостойкость,°С

Привес после выдержки

в течение 24 ч при

200°С,%

Линейная усадка после

вьщержки в течение

24 ч при 200с,%

Пример 3, На 100 вес,ч, блоксополимера, полученного сплавлением новолачногб олигомера марки СФ-0112 (55 вес,ч,) и циклоалифатического эпоксидного олигомера марки УП-612 (45 вес,ч,), вводят 0,5 вес поверхностно-активного вещества КЭП и 5 вес,ч, порофора изодиизобутиронитрила. Композицию перемешивают в

4 ч в шаровой мальнице. Вспеи отверждение проводят по му режиму: 115С .

2 ч 150°С 2 ч

180°С 2 ч , 200°С 10 ч

Полученный пенопласт имеет следующие показатели:

Кажущаяся плотаость, кг/м

110

0

Разрушающее напря1,2 жение при сжатии,МПа Разрушающее напряжение при изгибе,

0,9

МПа

5

Ударная вязкость,

кДж/м

0,3 225

Теплостойкость, С

Привес после выдержки

при 20б°С в течение

1,0

24 ч,%

0

Линейная усад,ка после

вьщержки в течение

24 ч при ,%

0,8

Как видно из приведенных примеров, использование композиции пред5лагаемого состава позволяет получать пенопласты с высокой теплостойкостью и стабильностью при длительном воздействии высоких температур, обладающие - хорошими прочностными характеристиками,Низная линейная усадка и привес пенопластов.при выдержке в течение 24 ч при дает возможность применять их в многосл:ойных конструкциях и изделиях слож5ной конфигурации,длительно работающих при повышенной температуре.

Формула изобретения

0

Композиция для получения пенопласта, включающая порошкообразный эпоксидно-новолачный блоксополимер, поверхностно-активное вещество,азодиизобутиронитрил, отличаю5щаяся тем, что, с целью повышения стабильности пенопластов при

0,20 длительном воздействии высоких температур, в качестве блоксополимера

0,13 содержит продукт совмещения цикло0,17

O алифатического эпоксидного олигоме190ра на основе диокиси циклического ацеталя и фенолформальдегидного олигомера новолачного типа в весовом соотношении 45-55:45-55 при следую5щем соотношении компонентов,вес,ч,:

Эпоксидно-новолачный

100,0

блоксополимер

Поверхностно-активное

0,5-2,0

вещество 0,5-10,0

Азодиизобутиррнитрил

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство CCGP 298620, кл, С 08 J 9/10,.1971, 7 2. Авторское свидетельство СССР по заявке №J;605992, кл. С 08 J 9/10, 1971. 8340078 3, Авторское свидетельство СССР по заявке 2627266, кл. с 08 J 9/10, 1978 (прототип).