Композиция для получения жесткого пенополиуретана”

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 240378 (21) 2593548/23-05,с присоединением заявки Мо(51)М, Кл.2 С 08 С 18/14// С 08 6 18/20// С 08 Х 75/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК б 78. бб 4- -405. 8 (088. 8) Дата опубликования описания 2502,80(72) Авторы изобретения Н,Н.Цыбулько, Ф.С.Мартинович и В.М.Сацура Белорусский технологический институтимени С.М.Кирова(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНАИзобретение относится к областиполучения жестких пенополиуретанов,применяемых для теплоизоляции и крепления в холодильной промышленности,авто-, судо-, приборостроении и других областях промышленности.Известна композиция цля полученияжесткого пенополиуретана, содержащаяполипропилентриол; катализатор пенообразования, полисилоксаналкиленовыйблоксополимер, катализаторы отверждения - октат олова, дибутилдилауриатолова, триэтилендиамин, вспенивающийагент-фреон, воду и толуолдииэоцианат (1.15Недостатками известной композицииявляются высокая реакционная способ"ность токсичность, многокомпонентность используемого сырья, а такжевысокая стоимость оловоорганических 20соединений,Наиболее близкой по техническойсущности является композиция, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, и -тетраоксипропилен диамин, полиизоцианат, пеностабилизатор, фреон, воду, катализатор отверждения (2.,Недостатками этой композиции является низкая жизнеспособность полиуретановых масс-и высокая токсичность аминных катализаторов, используемых при получении жесткого пенополиуретана.Целью данного изобретения является повышение жизнеспособности и снижения токсичности композиции и улучшения прочностных характеристик конечного продукта. Эта цель достигается тем, что в качестве катализатора отверждения комйоэиция содержит 0-м-аминофеиилпропионовую кислоту при следующем соотношении компонентов, вес,ч.:Простой гидроксил"хлорсодержащийполиэфир 70-80Б- тетраоксипропилендиамин 20-30Полиизоцианат 170-180Пеностабилизатор 1,3-1,8Фреон 25-35Вода 0,5-1,0и-о(-амино-/3-фенил"пропионовая кислота 1-4,Компоненты композиции имеют следующие характеристики;Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир (ЛапролМ) - продукт взаимодействия хлораля с простымполиэфиром ДТ(ТУ-67), Ы - тетраоксипропилендиамин (Лапромол) - продукт взаимодействия оксипропилена с водным раствором этилендиамина (ТУ"6-05-1651-74). Пенострабилизатор (КЭП) - блокополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена (ТУ-02-781-73) . ФреонФтортрихлорметан - вспенивающий агент (ТУ-02-727-75) . Полииэоцианат марки Б содержит 58,5% дииэоцианатдифенилметана, 31,4 изоцианатных групп и 0,0220 фенилиэоцианата, В качестве катализатора использовали О-ф- амино-р- фенилпропионовую кислоту (Р-.Р-. Фенил-с-аланин), который содержит :реакционноспособные группы амина и карбоксильную. Это порошок светло- желтого цвета, теплота плавления 318-320 С, молекулярный вес 165,2.0 х- амино-Р-фенилпропионовая кислота имеет следующее химическое строение;СООНнС,- С- Сн, - СинССн 1 н,СнП р и м е р 1. В полиэтиленовыйстакан отвешивают 70 вес.ч. Лапрола 503 М, 30 вес.ч. Лапромола, 1,3вес.ч. КЭП, 0,5 вес.ч. воды, 25вес,ч. Фреона, 1 вес.ч. Э-ф- фенил-А- аланина,Всю массу перемеШи-.вают с помощью механической мешалкив течение 2-3 мин до гомогенного состояния полиэфирной смеси, Эатемдобавляют 170 вес.ч. полиизоцианата,всю массу перемешивают в течение30 с и выливают в форму, где происходит вспенивание и овтерждение пенополиуретана,Время индукции 120 с, время подьема и отлипа пены 320-330 с.П р и м .е р 2. Осуществляется аналогично примеру 1, но при следующем соотношении компонентов, вес,ч,:ЛапролМ 75Лапромол25КЭП1,5фреон30Вода 0,75В-,в-фенил (-алании 2Полии зоцианатмарки Б 175Время индукции 170 сек,. время подъемаи отлипа пены 360"370 сек.П р и м е р 3. Осуществляется аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: ЛапролМ 80Лапромол20КЭП1,8Фреон35Вода 1,0В-)-фенилалании 3Полиизоцианатмарки Б 180Время индукции 175 с,время отлипаи подъема пены по 390 с.П р и м е р 4 Осуществляетсяаналогично примеру 1 при следующемсоотношении компонентов, вес,ч.:ЛапролМ 80Лапромол20КЭП1,8фреон35Вода 1,0О-а-фенил-м-алании . 4Полиизоцианатмарки Б 180 20 Время индукции 80 с, время подьема и отлипа пены по 315-320 с.Из данных табл.1 видно, что жизне.способность пенопласта по сравнениюс прототипом увеличивается в 3-4 ра за,время подъема пены в 4-5 раз и" время отлипа пены в 3 раза.Применение предлагаемого катализатора позволяет удалить иэ массытоксичный летучий амин й оловоорга нику, что намного снизит токсичностьпенопласта, и в некоторой степениуменьшит стоимость конечногопродукта.0- 8-фенил-К-аланин химически ак-тивное вещество, которое вступает во 35 вэаимодействйе как с полиэФирнойсмесью, так и с полиизоцианатом, что,в свою очередь, образует трехмернуюсшитую структуру с хброшей механической прочностью.Результаты Физико-механическихиспытаний приведены в табл.2.Как видно иэ данных табл.2, жесткий пенополиуретан, полученный изпредлагаемой массы, имеет более высокие прочностные свойства. Полученный 45 пенопласт имеет мелкопористо-закрытую структуру. При одинаковой максимальной плотности с прототипом предел прочности при сжатии в 2,9 разавыше, чем у прототипа, а при мини мальной плотности остается на уровне прототипа, Скорость реакции и гелеобразование заканчиваются в однои то же время. Высокие прочностныесвойства подтверждают то, что 55 В-/3-фенил-Х-алании вступает в химическое взаимодействие с полиэфирамии полииэоцианатом.Пенопласт имеет незначительнуюусадку. Кроме каталитических свойствпредлагаемый катализатор обладаетстабилизирующим эффектом.Зависимость времени индукции, подъема и отлипа пены предлагаемой массы и прототипаа ю ва юв ю Прототип Пример Пример Пример 1 2 4в тета тете те татете тееаюевюю а в е в аветаВремя индукции, с 3050 175 120 170 80 320 370 390 320 Время отлипа, с 110150 330 370 390 320 Та блица 2 Физико-механические свойства предлагаемого пенопласта и прототипа40,05 67,67 63,7 4070 46,2 Предел прочности присжатии, кгс/см 2,46 5,75 5,05 2,0 2,96 Предел прочности приизгибе, кгс/см 10,53 9,95 6,41 6,10 Удельная ударная вязкость, кгс см/см 0,36 0,48 0,47 0,33 0,25 Водопоглощение эа сутки 0,03 за 7 суток, кг/м Полиизоцианат 170-180 ПеностабилизаторФреонВодаР"щ-амино-,б-фенилпропионовая кислота. 1,31,8 2535 0,51,0ЦНИИПИ Заказ 9754/30 Тираж 549 Подписное Филиал ППП 1 Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Время подъема пены, с 6090 Формула изобретенияКомпозиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, И - тетраоксипроилендиамин, поливэоционат, пеностабнлиэатор, фреон, воду, катализатор отверждения, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения жизнеспособности и снижения токсичности композиции и улучшения прочностных характеристик конечного продукта, в качестве катализатора отверждения она содержит Рамино-Р-фенилпропионовую кислоту при следующем .соотношении компонентов, вес.ч.:Простой гидроксихлорсодержащий полиэфир 70-80 И -тетраоксипропилендиамин 20-30 0,0014 0,0012 0,0012 0,0013 50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельствО СССР Ф 3124250, кл. С 08 С 18/14,у 1964. 2. Вахтин В.Г., Турецкий Л.Г, Заливочный пенополиуретан улучшенной конструкции, Пластические массы, 1974, 9 10, стр.51-52 (прототип).