Композиция для получения жесткого пенополиуретана Советский патент 1981 года по МПК C08G18/14 C08L75/08 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО Изобретение относится к получению жестких пенополиуретанов на основе простых полиэфиров и полиизоцианатов. . . Известна композиция для получения жестких пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров, полифенилизоцианата, змульгатрра, вспенивающего агента, воды и катализатора отвержде ния (N, N, N, N - тетраметил-1,3-. -диаминобутана) Tl . Недостатками композиции являются высокая токсичность изоцианатного компонента и катализатора отверждения, низкая жизнеспособность композиции и низкая механическая полученных на ее основе пенопластов. Известна композиция, состоящая из простыне полиэфиров, полиизоцианата, эмульгатора, вспенивающего агента и воды 2 . Существенными недостатками этой композиции являются ее низкая жизнеспособность, а также низкая механическая прочность и термостойкость полученных на. ее основе пенопластов. Известна композиция для получения жестких пенополиуретанов, полученная путем взаимодействия толулендиизоцианата, хлораля,, полиэфира, трихлор ПЕНОПОЛИУРЕТАНА этилфосфата, пиридина, воды, эмульгатора и вспенивающего агента З . Однако, высокая токсичность, низкая механическая прочность и термостойкость пенопластов характерна для данной композиции. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, N-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и лолиоксисилоксана, фтертрихлорметан, воду, полиизоцианат с содержанием NCO-групп, равном 3%, и катализатор отверждения 4. недостатками этой композиции являются ее токсичность, низкая механическая прочность и термостойкость пенопластов на ее основе. . Цель изобретения - снижение токсичности и повышение жизнеспособности композиции, а также снижение водопоглощения, повышение прочностных свойств и термостойкост-и получаемого на ее основе пенополиуретана. Указанная цель достигйется тем,что композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, 3 N-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер, полиорганосилоксана и поли оксисилоксана, фтортрихлорметан, во ду , полиизоцианат с содержанием NCO-rpyrtn, равном 3%, и катализатор отверждения, в качестве,катализатор отверждения используют м-фенилендиа при следующем соотношении компонентов (вес.ч.): простой гидроксилсодержащийполиэфир (Лапрол 503MJ 70-85 N-тетраоксипропилендиамин (Лапромол 294)20-30 5лок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана {КЭП-1) 1,2-1,8 Фтортрихлорметан (Фреон-11)30-45 Вода0,5-1,0 Полиизоцианат с содержанием NGO-rpynn, равном 3%140-180 М-фенилендиамин О,5-2,5 Изобретение иллюстрируется следующими примерами Пример 1. . В полиэтиленовый 70 вес.ч. Лапростакан отвешивают . Лапромола 294; ла 503М; 30 вес.ч. 1,2 вес.ч. КЭП-1; 30 вес.ч. Фреона0,3 вес.ч. м-фени0,5 вес.ч. воды; 1ендиё1мина. Полученную массу перемешивают механической мешалкой, имеющей скорость 1600 об/мин, в течение 3 мин до гомогенного состояния. Затем в смесь отвешивают 140 . прлиизоцианата и всю массу перемеши вают в Течение 30 с. После чего ее выливают в алюминиевую форму,-где происходит процесс вспенивания и от жден1 я. Пенопласт получают при комной температуре. Пример 2. Приготовление комиции осуществляют аналогично приу 1 при соотношении компонентов .ч.: Лапрол 503 М Лапромол 294 Фреон-ГI м-фенилендиамин Полиизоцианат Примерз. Процесс приготовния композиции 3 осуществляют анаично примерам 1 и 2 при соотношекомпонентов,вес.ч.: Лапрол 503 М80 Лапромол 29420 КЭП-11,8 Фреон-1140 Вода1,0 м-фенилендиамин1,3 Полиизоцианат . 170 Пример 4. Четвертую компоию приготавливают аналогично приам 1-3 при соотношении компонен( вес .4.;: Лапрол 503 М85 Лапромол 29420 КЭП-11,8 Фреон-1145 Вода1,0 м-фенилендиамин2,5 Полиизоцианат180 В таблице приведены каталитичесактивность пенополиуретановой позиции и физико-механические йства пенопластов на ее основе.

. Каталитическая .активность

30-50

Время начала подъема пены, с

60-90 гелеобразования, с

110-150

конца подъема пены, с отверждения пены, с . Физико-механические свойства

,Ъ

40-70

Кажущаяся плотность, кг/м

Предел прочности при сжатии,

2,0

кгс/см Предел прочности при изгибе,

кгс/см

90

105 80

335

395300

395305

335

420375

345

69,8

75,4 56 ,.9 5,1 6,27 4,3 16,1 13,2

15,7

Удельная ударная вязкость,

КГССМ/СМ

Температура размягчения, с Линейная усадка за 4 ч при 70°С, % Водопоглощение,

за 1 сух

за 7 сут

Гель-фракция, %:

в кипящем ксилоле при в течение 2 ч

в кипящем диметилформамиде при 152-154°С в течение 2 ч

Из таблицы видно, что каталитическая активность предлагаемой композиции значительно превосходит данные известной композиции. Например, время до начала вспенивания, или время индукции, увеличивается в 2,3 раза, а время гелеобразования в 4-5 раз. Гелеобразование заканчивается одновременно со скорйстью реакции, что обеспечивает получение пенополиуретанов с однородной структурой ячеек и более высоки1«ш прочностными свойствами. Вспенивание происходит более равномерно во времени.

М-фенилендиамин имеет в своем составе две реакционноспособные группы, вследствие чего при смешивании полиэфиров и пеностабилизатора с м-Фенилендиамином происходит экзотермическая реакция. Данный катализатор способствует наилучшему распределению и смешиванию компонентов пенополиуретана, за счет чего улучшается структура ячеек и увеличиваются прочностные свойства пенопласта.

В зависимости от соотношения компонентов предел прочности при сжатии пенопласта увеличивается в 1,37-3,13 раза. Повышение предела прочности пр сжатии достигается путем- увеличения степени сшивки полимера, которая достигается за счет химически активного м-фенилендиамина. Увеличение степени сшивки способствует также и повышеПродолж- ние таблицы

0,34 0,50

0,54 -0,44 197 210 218 194

0,008 0,007

0,006 0,009

100 100

100 100

96,4 98,6

100 97,2

н.го теплостойкости полимера. Исследования на гель-фракцию подтверждают, что в полимере находится сшитого

5 полимера от 96,4 до 100%.После испытания на гель-фракцию в кипящем ксилоле и диметилформамиде образцы не дали уссодки и не изменили своего цвета, что свитетельствует о термостой0кости пенопластов, получаемых по предлагаемой композиции.

Данные исследования также подтверждают , что м-фенилендиамин является термостабилизатором и одновременно

5 удлинителем цепи.

Формула изобретения

Композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой

0 гидроксилхлорсодержащий полиэфир, N-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полибксисилоксана, фтортрихлорметан, воду, полиизоцианат с содержанием NCO-rpynn,

5 равном 3%, и катализатор отверждения, отл ичающаяся тем, что, с целью снижения токсичности и повышения жизнеспособности композиции, а также снижения водопоглощения, повышения прочностных свойств и термо0стойкости получаемого на ее основе пенополиуретана, в качестве катализатора отверждения она содержит м-фенилендиамйн при следующем соотношении компонентов (вес.ч);

5

Прос7а1 : содержащий полидфК({ N-твтраоксипропилендиамин

Блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана Фтортрихлорметан Вода

Полиизоцианат с содержанием . NCO-rpynn, равном 3% М-фенилендиамин

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

10, 1974, с. 51-52 (прототип).