Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Сфез Сфветсннк Социалистически к Республик.0579 (21) 2764240/23-05 явлен С 08 С 18/ С 0875/ Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Белорусский технологический институт 4) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГОПЕНОПОЛИУРЕТАНА я простойлиэфир,блок-сопои полиоктан, воду,полиизотной компози пособность, рочность и же токсично и ь Цель изобретения - повышение жизнеспособности, снижение токсичнос ти композиции, а также повышениепрочностных характеристик и термостойкости получаемого на ее основе пенополиуретана.Укаэанная цель достигается тем, О что композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир й -тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полиок 25 снсилоксана, фтортрнхлорметан, воду,катализатор отверждения и полиизоцианат, в качестве катализатора отверждения содержит п-бензохинон при следующем соотношении компонентов, 30 вес.ч.: 2 с присоединением заявки Изобретение относится к синтезу полимерных материалов с уретановыми группами на основе полиизоцианата и гидроксилсодержащих соединений.Известна композиция жестких пено- полиуретанов, состоящая из полиэфира, содержащего 10,6 гидроксильных групп, полииэоцианата, вспенивающего агента, эмульгатора и катализатора отверждения, состоящего из 33-го водного раствора ацетата натрия и триэтаноламина 1 .Недостатками известной композиции являются низкие прочностные свойства и высокое водопоглощение пенопластов, полученных на ее основе,Известна композиция жесткого пенополиуретана,состоящая из олигоэфира щавелевой кислоты, полиизоцианата, триэтиламина, диэтилдикаприлата олова и воды 2 .Существенными недостатками являются повышенная гидрофильность, относительно низкая механическая прочность и высокая токсичность применяемых катализаторов, а также низкая теплостойкость, жизнеспособность.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающ гидроксилхлорсодержащий и й-тетраоксипропилендиамин лимер полиорганосилоксана сисилоксана, фтортрихлорм катализатор отверждения и цианат 3.Недостатками извес являются малая жизнес низкая механическая и термостойкость, а так30-450,5-1,00,5-2,5140-160 также и введением в полимерную цепь циклических звеньев. Вспенивание ЗО происходит равномерно во времени,Скорость реакции, т.е. время конца подъема пены и гелеобразования заканчиваются одновременно, что способствует образованию равномерной структуры пенопласта, Это является следствием конформации сшивок между отрезками молекулярных цепей, которые, вероятно, придают пенопласту безусадочную структуру123 25 22 20 151,3 1,5 1,8 1,830 35 40 45 Лапромол 294КЭП фреонВода 0,5 0,7 1,0 1 у 0 40 и-Бензохинон 0,5 1,0 1,5 2,5.Полиизоцианат 140 145 150 160 Таблица 2 Каталитическая активность пенополиуретановой композиции и физикомеханические свойства пенополиуретанов на ее основеНаименование показателей Известная композиция 1 2 3 4 А. Каталитическая активность Время начала подъема пены,сВремя гелеобразования, сВремя конца подъема пены, о 220 200 30-50 205 60-90 355 280 380 340 340 280 110-150 380 360 340 400 380 360 Время отлива пены, с Простой гидроксилхлорсодержащийполиэфир (лапрол503 М)М -Тетраоксипропилендиамнн (лапромол 294)Блок-сополимерКЭП фтортрихлорметан (фреон)Водаи-БензохинонПолиизоцианат Композиции получают следующим образом.В полиэтиленовый стакан отвешивают определенные количества лапрола 503 М, лапромола 294, КЭП, фреона,воды и и-бензохинона. Полученную смесь перемешивают механической мешалкой в течение 3 мин до гомогенного состояния, а затем прибавляют полиизоцианат, всю массу перемешивают в течение 30 с и выливают в форму для вспенивания и отверждения. Композиции получают при комнатной температуре.Соотношение компонентов для каждой из четырех полученных композиций приведено в. табл. 1.Таблица 1 Йаименование Содержание компонентовкомпонентов вес.ч. в примерах Лапрол 503 М 75 78 80 85 Введение в композицию И-бензохинона в определенном соотношении не только обеспечивает баланс скоростей газовыделения и полимеризации, но и способствует замедлению реакции полимеризации, а также образованию разветвленной структуры пенопласта.и-Бензохинон способствует наилучшему распределению стабилизатора пены, вспенивающего агента между полиэфирами и полиизоцианатом. о-Бензохинон вступает в химическое взаимодействие с компонентами полиэфирной смеси и полиизоцианатом. Это взаимодействие заключается в том, что он реагирует с макрорадиакаламн .других компонентов полиэфирной смеси и полиизоцианатом, приводит к возникновению поперечных связей, т.е. связей С-И, обуславливающих хорошую теплостойкость пенопластов, и-Бензохинон придает пенопластам термостабилизирующее и антиокислительное действие. Пенопласт имеет мелкопо-, ристую закрытую структуру с четко выраженной фибриллярной структурой пор. Высокие прочностные свойства пенопластов объясняются не только за счет дополнительной сшивки, но Из данных, приведенных в табл.2, видно, что время индукции увеличивается в 4,4-6 раз, а время жизнеспособности - в 4,2 раза.825550 Продолжение табл. 2 Наименование показателей Известнаякомпозиция Примеры1 1 1 2 3 4 1Б. Физико-механические свойства3Кажущаяся плотность, кг/м 40-70 58,6 67,2 70,4 62,8 Предел прочности при сжатии, кгс/см 4,26 7,1 2,0 6,4 5,8 Предел прочности при изгибе, кгс/см 10,38 12,4 13,8 11,4 Удельная ударная вязкость,кгс см/см0,67 0,25 0,70 0,78 0,64 Линейная усадка за 4 чпри 70 С, Ъ 0,1 Без усадки Без усадки Температура размягчения,С .100-110 185 190 200 170 2Водопоглощение, кг/и , за:1 сут7 сутГель-фракция, Ъ: 0,03 при кипении в ксилоле втечение 2 ч при 144 С 100 100 100 100 при кипении в диметилформамиде в течение 2 ч при 154 о С 92,5 92,8 98,1 96,2 15-25 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Время конца подъема пены увеличи-. вается в 2,5 раза по сравнению с из-" вестным. Передел прочности при сжатии увеличивается в 2,1-3,5 раза, удельная ударная вязкость - в 3 раза, температура размягчения - примерно .40 в 2 раза, значительно снизились линейная усадка и водопоглощение. Высокие прочностные свойства при сжатии подтверждаются хорошей степенью сшивки пенопласта. Степень сшивки 45 определяли гель-фрак ией, которая проводилась в течение двух часов в кипящем ксилоле. и диметилформамиде.Образцы в течение двух часов как в ксилоле, так и в диметилформамиде не изменяют ни цвета, ни размеров.Это говорит о том, что и -бензохинон ,является термостабилизатором. Формула изобретенияКомпозиция для получения жесткого 55 пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, Й -тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, фтортрихлорметан, во ду, полиизоцианат и катализатор отверждения, о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью повышения жизнеВНИИПИ Заказ 2486/62 0,008 0,008 0,007 0",010 способности, снижения токсичностикомпозиции, а также повышения прочностных характеристик и термостойкости получаемого на ее основе пенополиуретана, в качестве катализатораона содержит и-бензохинонпри следующем соотношении компонентов, вес,ч.:Простой гидроксилхлорсодержащийполиэфир 75-85ф-ТетраоксипропилендиаминБлок"сополимер полиорганоснлоксанаи полиоксисилоксана 1, 3-1,8фтортрихлорметан 30-45ВодаО 510Полиизоцианат 140-160П-Бенэохинон. О, 5-2,5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9380670, кл. С 08 С 18/14, 1968.2. Авторское свидетельство СССР9406854, кл. С 08 С 18/14, 19723. Вахтин В.Г., Турецкий Л.В. Заливочный пенополиуретан улучшеннойтекучести. - фПластические массыф,1974, М 10, с. 51-52 (прототип).