Композиция для получения жесткого пенополиуретана Советский патент 1981 года по МПК C08G18/06 C08K5/13 C08G18/06 C08G101/00 

1

Изобретение относится к полимерным материалам, а именно к жестким пенополиуретанам, которые могут применяться для теплоизоляционных покрытий и заполнения полостей панелей простых и сложных конфигураций.

Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая гидроксилсодержащее соединение, блок- сополимер, полисилоксаналкилея катализатор отверждения, вспенивающий агент, воду и толуилендиизоцианат

К недостаткам композиции следует отнести ее токсичность, а также высокое водопоглощение, длительность и высокую температуру отверждения пенопласта на ее основе, низкую его прочность, кроме того, небольшг я жизнеспособность композиций, а также дороговизна оловоорганических катализаторов, используемых в системе.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция для получения жесткогопенополиуретана, включающая простой гияроксилхлорсодержащий полиэфир, N -тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиррганосилоксана и полиоксисилоксана, трихлорфторметан, воду, полиизоцианат, содержаший 3f изоцианатных групп Е2.

Недостатками известной композиции являются ее низкая жизнеспособность, а также низкая механическая прочность и термостойкость получаемого на ее основе пенополиуретана.

Цель изобретения - повышение жизнеспособности композиции, а также

10 повышение прочностных свойств и термостойкости получаемого на ее основе пенополиуретана.

Указанная цель достигается тем, 15 что композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, N-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилойсана и поли20 оксисилоксана, трихлорфторметан. воду и полиизодиаиат, содержащий 3% изоцианатных групп, дополнительно содержит 1,4-ДИ9ксибензол при следующем соотношении компонентов композиции, вес.ч.:

Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир (лапрол 503 М) 70-85 N-тетраоксипропиленio диамин15-30 Блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана (КЭП-1)1,3-2,0 Трихлорфторметан (фреон-11)30-45 вода0,5-1,0 Полиизоцианат, содержащий 3% изоциа- . натных групп 130-160 1,4-Диоксибензол (гидрохинон)0,5-1,5 Пример 1. В полиэтилено стакан отвешивают, вее.ч. : лапро 503 М 70, лапромола 294 30, КЭП-1 2, фреона-11 45, воды 0,5, 1,4-ди сибензола 1,5. Полученную массу п ремешйвают механической мешалкой течение 3 мин до гомогенного сост ния, а затем прибавляют 160 вес.ч полиизоцианата и всю массу переме вают в течение 40-50 с и выливают форму, где ПРОИСХОДИТ вспенивание и отверждение. Пенополиуретан пол чают при комнатной температуре. Пример 2. Изготовление нополиуретана осуществляют аналог но примеру1 при следующем соотно нии компонентов, вес.ч.: Лапрол 503 М 80 Лапромол 29420 КЭП-11,8 Фреон-1140 Вода 1 ,0 1,4-Диоксибенэол 1,0 Поли::зоцианат 150 Пример 3. .Пенополиурет получают аналогично примерам 1 и при соотношении компонентов, вес Лапрол 503 М 85 Лапромол 29415 КЭП-11,5 Фреон-И35 Вода0,71,4-Лиоксибензол 0,75 Полиизоцианат 140, Пример 4. Осуществляют логично примерам 1-3 при следу соотношении компонентов, вес.ч.: Лапрол 503 М 75 Лапромол 294 25 КЭП-113 Фреон-1130 Вода0,5 1,4-Диоксибензол 0,5 Полиизоцианат 130 Опыты показывают, что 1,4-Диокси бензол способствует .наилучшему распределению стабилизатора пены и вспенивающего агента между полиэфирами и полиизоциакатом. 1 ,.4-Лиоксибензол за счет реакционноспособных гидроксильных групп вступает в химическое взаимодействие с лапролом. лапромолом, стабилизатором пены и полиизоцианатом, в результате чего образуются поперечные связи С - N,-обусловливающие хорошую теплостойкость пенопластов и высокую их прочность. Высокие прочностные свойства пенопластов объясняются не только дополнительной сшивкой, но также введением в полимерную цепь циклических звеньев. Пенопласт имеет мелкопористУю закрытую структуру с четко выраженной фибриллярной структурой пор. Вспенивание происходит равномерно во времени. Реакция заканчивается одновременно с концом гелеобразования, а это, в свою очередь, способствует образованию безусадочной структуры пенопласта, т.е. образуется структура пенопласта с равномерным давлением газа внутри ячеек, В таблице приведены свойства композиции и физико-механические свойства пенопластов на ее основе. Из приведенных в таблице экспериментальных данных видно, что время индукции составляет 205-230 с, а время гелеобразования - 380-460 с. По всем показателям каталитической активности предлагаемый способ превосходит известный. Предел прочности при сжатии увеличивается в 2,3-3,7 раза, а удельная ударная вязкость - в 1,9-2 раза. Пенопласт после испытания на температурную линейную усаДку не изменяет своих размеров. Температура размягчения увеличивается в 2 раза. Гель-фракцией подтверждается высокая степень сшивки пенопласта, которая придает ему высокие прочностные свойства. Образцы досле испытания на гель-фракцию в кипящих ксилоле и диметилформамиде не изменяют ни цвета, ни размеров. Это, в свою очередь, подтверждает термостабильность пенопласта и равнЬмерность давления внутри его ячеек.

А, Каталитическая активность

Время до начала

30-50 подъема пены, с

Время гелеобразования, с60-90

Время конца подъема пе110-150ны, С;

Время отлипа пены, с

Б. Физико-механические свойства

Кажущаяся плотность,

кг/м 40-70

Предел прочности

при сжатии, кгс/см 2,0

Предел прочности при изгибе, кГС/см

Удельная ударная

вязкость,

кГСсм/см

0,25

Линейная усадка

за 4 ч пои 70°С, % . 0,1

Температура размягчения, «С100-110

Водопоглошение, кг/м, за;

0,03

1 сут 7 сут

215 205

2.25 230

460 390

380 390

395

460

380 390

400

470

400 420

16,07 16.8 14,1 13,8

0.,48 . О ,55 0,48 О ,41

Без

Без

Без .усадусадусадкики ки

185

208

205235

0,010,0080,0090,01 Формула изобретения Композиция для получения жесткого пенополиуретша, включающая простой гнцроксилхлорсодержгиций полиэфир, N тетрасмссипропилендиамин, блок-сополи мер полиорганосйлоксана и полиоксиси локсана, трихлорфторметан, воду и полиизоцианат, содержащий 3%..изоциа натных групп, отличающая с я тем, что, с целью повьшения жиэ неспособности композиции, а также по вьавения прочностных свойстви термостойкости получаемого на ее основе пенополиуретана, она дополнительно содерзкит 1,4-диоксибензол при следую щв4 соотношении компонентов компоэициИе вес.ч.: . Простой гидроксилхлорсодержащими полиэфир 70-85 8 gN -ТетраоксипропилендиаминВлок-сополимер полиорганосилоксана и 1,3-2,0 полиоксисилоксана ТрихЛорфторметан 30-45 Вода 0,5-1,0 Полиизоцианат, содержащий 3% йзоцианатных групп . 130-160 1,4-Диоксибензол 0,5-1,5 Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии 1256352, С 08 g 22/46, .опублик. 1971. 2. Вахтин В.Г., Турецкий Л.В. ивочный пенополиуретан улучшенной учести. - Пластические массы, 4, 10, с. 51-52 (прототип).