Композиция для получения пенопласта Советский патент 1981 года по МПК C08J9/02 C08L63/00 

Изобретение относится к получению вспененных полимеров, в частности эпоксидных пластмасс, широко применя мых во многих отраслях промышленности, например в авиационной, радио, электротехнической и других областях промышленности. Известна композиция для получения пенопласта, включающая эпоксидную диановую смолу различных марок, а в качестве отвердителей - ароматически амины в сочетании с различными целевыми добавками (1. Недостатком композиции, является невысокая теплостойкость пеноматериа Известна композиция для получения пенопласта, предусматривающая применение в качестве отвердителя полиметиленфёниленаминов. Теплостойкость получаемого на основе такой композиции пеноматериала равна 150-170°С 2. Однако высоковязкая композиция трудно перерабатывается. Известна также композиция для получения теплостойкого пеноэпоксида (tpo(T,y. равна 190-200 С), включающая диановую смолу и хлорзндиковый ангид рид 3 . Однако получаемые в результате пенопласты находят ограниченное применение из-за трудностей, возникающих при их изготовлении. Известна также и композиция для получения теплостойкого эпоксидного пенопласта, включающая борсодержащие соединения в сочетании с ароматическими аминаили 4 . Однако вследствие ускоряющего действия бора эта система крайне реакционноспособна, жизнеспособность композиции мала и из-за высокого экзотермического эффекта трудно управлять процессом вспенивания и отверждения.Кроме того,продукты реакции бор.агов с аминами представляют собой твер дые продукты и процесс переработки композиции затруднен. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция для получения пенопласта, включающая эпоксиднодиановую смолу, поверхностно-активное вещество, вспо ниваквдий агент и эвтектическую смесь аминов 5. Недостатком данной композиции является низкая теплостойкость получав мого на ее основе пеноматериала.

Цель изобретения - улучшение техЕюлогических свойств композиции и повышение теплостойкости получаемого н ее основе пенопласта.

Указанная цель достигается тем, что композиция для получения пеноплата, включающая эпоксиднодиановую смолу, поверхностно-активное вещество,, вспенивающий агент и эвтектическую смесь аминов, допрлнитёльно содержит диэпоксид гексагидробензаль1,1-бис-(гидроксиметил)-циклогексана при следующем соотношении компоненто вес. ч,:

Эпоксиднодиановая смола 25-75

Поверхностно-активное

вещество-0,2-5,0

Хлорфторуглеводороды -3-15

Эвтектическая смесь

аминов4-25

Диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис(гидроксиметил)циклогексйна25-75

В качестве эпоксидной смолы исползуют р азличные диановые смолы типа ЭД-16, ЭД-14, ЭДП и т.д. Диэпоксид гексагидррбензаль-1,1-бис-(гидрооксиметил)-циклогексана берут в количестве, необходимом для обеспечения максимальной теплостойкости.Это количество составляет обычно 25-75 вес.ч :При увеличении содержания в смеси смол диэпоксида выше 75 вес.ч. теплостойкость пенопласта остается на постоянном уровне, но зато появляется поверхностная хрупкость материала, при- содержании диэпоксидов композиции менее 25 вес. ч.,теплостойкость материала среза падает.

В качестве отвердителей.использую различные ароматические амины - мфенилендиамин или смесь м-фенилендиа мина с 4,4-диаминодифенилметаном в весовом соотношении. 42:58 в сочетании с катализатором (эвтектическая смесь аминов), Амины берут из расчета одна первичная аминогруппа на две эпоксидные группы. В качестве катализатора отверждения берут комплексные соединения трехфтористого бора с различными соединениями, например, тетрагиЛрофураном, этиленом, диэтиленгликолем,, и т.д. в количестве 0,1-0,5 вес. ч. на 10 вес. ч. эпо сидной смолы,

.в качестве вспенивающих агентов используют как фреоны с , так и с tK.At, О-С, например фреон 12. Фреон 12 вводят в количест.ве 3-15 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы, Вспенивание композиций с фреоном, Ъ количестве менее 3, нецелесообразно из-за значительной вязкости композиции и из-за большого объемного веса получаемого пенопласта (более 0,5 г/см), а вспенивание с фреоном в количестве более 15 вес. ч. на 00 вес. ч. смолы приводит к получению пенопласта с крупноячеистой структурой.

В качестве поверхностно-активного вещества используют различные соединения, например, неионогенного характера, также сополимер окиси, этилена и пропилена типа Лапрола 5003-2-Б10 или типа выравнивателя А в количестве 0,2-5,0 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы. Количество-поверхностно-активно1:о вещества подбирается экспериментально и вводится с целью создания равномерной мелкоячеистой структуры пеноматериала.

Предлагаемую композицию готовят следующим образом.

В эпоксидную ,диановую смолу, нагретую до 40-50°Cjвводят диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксиметил) -циклогексана, поверхностноактивное вещество, вспенивающий аген Компоненты перемешивают 3-20 мин в емкости заливочной машины и дозировочным насосом полученную смесь подают в смесительное устройство (голоку) прямоточного действия. Одновременно в головку подают отвердитель.

Время смешения компонентов в смесительной головке составляет доли секунды.

I Из смесительной головки композици в виде жидкой пены подают в форлы любой конфигурации. Отверждение пенопласта проводят при ступенчатом нагрвании при 80-150С в течение 4-5 ч.

В результате получается пенопласт со следующими физико-механическими свойствами:

Кажущаяся плотность,

., 06-0,20

Предел прочности при

сжатии, кг/см 5,5-25

Удельная ударная

вязкость, кГСМ/см 0,15-0,4

Температура размягчения, С160-210

Следует отметить-, что предлагаемая композиция легко перерабатывается на заливочной-машине, и может осуществлять механизированный процесс плучения изделий из пенопласта.

Пример 1. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.:

Эпоксиднодиановая смола50

Диэпоксид гексагидробензалы-1,1-бис-(гидроок. симетил) -ця1клогексана50

Выравниватель А , 5,0

Фреон 127,0

Эвтектическая смесь

аминов +ВРз, ТГФ1б 0

Получаемый из этой композиции пенопласт имеет кажущуюся плотность 8,9 кг/см, температуру размягчения

а90с.

Пример .2. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.: Эпоксиднодиановая смола25 ГО Диэпоксид гексагидро- . бензгшь-1,1-бис-(гндроксиметил)-циклогексана 75,0 Лапрол 5003-1-Б 100,2 Фреон 1215,0 Эвтектическая смесь аминов + комплекс BF диэтиленгликоль 25,)0 Полученный из этой композиции пенопласт Cj кажущейся плотностью 0,061 г/см имеет предел прочности при сжатии 6 кг/см, температуру размягчения . Пример 3. готовят композици следующего состава, вес. ч.: Эпрксиднодиановая смола 75,0 Диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксиметил)-циклогексана 25,0 .Лапрол 5003-2Б-100,5 Фреон 113 . 3,0 Эвтектическая смесь аминов + комплекс BF-1 этиленгликоль Пенопласт с кажущейся плотностью 0,2 г/см имеет прочность при сжатии 18 кг/см, температуру размяг чения . Пример 4. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.: Эпоксиднодиановая смола. 50,0 Диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксиметил) -циклогекса- на50,0 Лапрол 5003-2Б-10 0,3 Фреон 1135,0 Эвтектическая смесь аминов + комплекс BF. диэтиленгликоль 16,0 Получается йенопласт с каикущейплотностью 0,093 г/см, имеющий пературу размягчения . Пример 5. Готовят композиследующего состава,- вес, ч.: Эпоксиднодиановая смо-ла100,0 Выравниватель А4,0 2,4-Толуилендиизоцианат3,0 Фреон 127 Отвердитель (эвтектическая смесь аминов)16,0 Физико-механические свойства поенного пенопласта следуювде: Кажущаяся плотность, г/см Предел прочности при сжатии, кг/см 20 Удельная ударная вяз.кость, кг-см/см 0,4 Температура размягчения,с В таблице приведены физико-механикие свойства пенопластов, полученна основе известной и предлагаекомпозиций,

Кажущаяся плотность, г/см

Предел прочности при сжатии, кг/см

Удельная ударная вязкость, кг- см/см

Температура размягчения, С

Как видно из таблицы, температура размягчения пенопластов по предлагаемой композиции значительно выше, чем у известного пенопласта. Показатели Q прочности (при сжатии, и удельная ударная вязкость) обуславливаются кажущейся плотностью пенопласта.

Таким образом, примеиеиие предлаraeMot-o изобретения позволяет решить

0,075 0,06 0,20 0,093 0,15

8,9 6,0 18,0 10,4 20

0,2 0,1 0,35 0,25 0,4

160 205 120

190 210

ряд задач в области производства радиоэлектроаппаратуры, обеспечивает и расширяет температурный интервал эксплуатгщии.

Формула изобретения

Композиция для получения пенопласта/включающая эпоксиднодиановую смолу, поверхностно-активное вещество/ вспенивающий агент и эвтектическую смесь аминов, отличаюгцаяс я тем, что, с целью улучшения технологических свойств композиции и повышения теплостойкости получаемого на ее основе пенопласта, она дополнительно содержит диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксимегтил)-циклогексана при следующем соотношении компонентов, вес. 4.J Эпоксиднодиановая смо. ла.25-75 . Поверхностно-активное вещество0,2-5,0 Хлорфторуглеводороды3-15 Эвтектическая смесь аминов4-25 пр № 2. (п Диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксиметил.) -циклогекса25-75. на Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 176391, кл. С 08 G-59/40, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 168011, кл. С 08 G 59/10, 1968. 3.Авторское свидетельство СССР 138379, кл. С 08 J 9/00, 1967. 4.Патент США 3025249, кл. 2605, опублик. 1971. 5.Авторское свидетельство СССР 355198, кл. С 08 L 63/02, 1972 рототип).