Способ получения жестких пенополиуретанов

О П И С А Н И Е и 4444 пИЗОБЕЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик. Кл. 8 Я 22/46,присоединением заявкиосудврствонный коцит Совета Инннстроо СИ оо делам иэобретонийи открытий Прнорнте(45) Дата опублнко ння описание 05,07,7 Б. А. Арбузов, А, К, Жит Ю. Л, Есипов, К, М.(72) Авторы изобретения кина Н. А. Шибанова, А,вановсквя и Е. ф, Иванова Визель,(71) Заявитель(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНО желательно .катализатор применять вколичестве 0,5-5 вес.% по отношению кполни зоцианату,О В качестве соединений основного характера используют третичные амины илиполиафиры с третичным атомом азота вцепи.В качестве фосфоленов или оксофосфо15 левов применяют 1-метокси-метилфоофоденоксид, 1-этокси-метил(эосфолев 1-оксид, 1-атил-оксо-метил,4-димвтилфосфоден, р ь-хлорэтокси-метилфосфопеноксид, 1-атил-метилфосфо26 леноксид и др,Из гидрокснлсодержвших полиэфиров иопользуют любые гндроксидсодерквщие полиэфиры, как по отдельности, так и ихсмеси, в том числе азою-, фосфор- н25 хлорсодержвщие. Изобретение относится к способам йодуюния пенополиуретвнов, применяемых в качестве изоляционных материалов в различных областях промышленности.Известен способ получения пеноподиуретвнов путем взаимодействия поднизоцианатов и гндроксилсодержвших полиафиров в присутствии катализаторов и целевых добавок, по которому в качестве катализаторов используют смеси фосфорной кислоты с алканоламинами.Однако этот способ позволяет повысить теплостойкость пенополиуретанов доо120 165 С, что в ряде случаев недостаточно. Кроме того, пенопласты, полученные по атому способу, обладают недостаточной огнестойкостью и формоустойчивостью (склонны к деформации при повышенных температурах).Целью изобретения является получение пенопластов с повышенной тепдостойкостью формоустойчнвостью (стабильных по размерам и форме при температурах, близких к температуре их размягчения) и облараиьщих пониженной горючестью. Это достигается тем, что в качестве катализаторов прн получении пенополиуре танов используют бинарную систему, состоящую из соединения основного харак тера и производных фосфолена или оксофосфолена,В качестве попиизоцианатов употребляют технический попииэоцианат (смесьдифенилметандиизоцианата с более высокомолекулярными ди- и полиизоцианатами),толуилендиизоцианат и аддукты на его основе (например, диуретандиэтипенгликоль), 5дифенилметандиизоцианат ипи его производные,При этом вспенивание осуществляютугпекиспым газом, выдепяюшимся при реакции, что исключает введение в композирцию специапьных вспениваюших агентов.Этим способом получают жесткие пенопопиуретаны,Процесс получения пенопопиуретанов попредлагаемому способу осушествплют водну стадию путем смеп 1 ения полиэфирнойсоставляющей, катапизаторов, эмульгатораи полииэоцианата при комнатной температуре и выпивания композиции в форму дпявспенивания и отверждения.Вспенпвачие и отверждение производяткак в открытых, так и в закрытых формах.Для стабилизащ 1 и свойств материалаего целесообразно термостатировать непосредственно после вспеливания в течение 4-6 ч при температуре, бпизкой ктемпературе эксплуатации, Обьемный веспенопласта изменяется от 50 до 500 кг/м .,3Жесткие пенополиуретаны получаемыепредлагаемым способом, имеют преимушества по сравнению с известными, Ониэначитепьно более теи, чем обычные пенополиуретаны. Температура размягченця таких пенопластов, определенная поотермомеханическим кривым, 160-220 С,Пенопопиуретаны стабильно сохраняютсвои размеры и форму вппоть до температуры, близкой к температуре размягчения (их стандартная температурная усадка не превышает при этом 1%). Это повышает рабочие температурыжестких пенопоопиуретанов до 150-200 С, что недостижимо у .жестких пенопопиуретанов, полученных известными способами. 45Жесткие пенопопиуретаны являютсясамозатухающими уже без испопьзованиякаких-либо специальных огнегасяших добавок. При применении хлор-, фосфорсодержащих полпэфиров их горючесть еше более Яснюкается. Таким образом получают материапы, относящиеся к трудносгораемым.Предлагаемый способ получения жестких пенополиуретанов прост и технологичен, не требует применения какого-либо 55специапьного оборудования или разработкинового техпопогического процесса, использования специальных вспениваюших агентов.Перечиспенные ценные свойства пенополиуретанов, полученных предлагаемым способом, обеспечивают возможность их широкого использования в качестве изопя. ционного материала, способного работать при 150-200 С,1,0 12,1 201 0,8 0,5 П р и м е р 1, В метаплическую емкость берут навески следующих компонентов, вес.ч;Простой полиэфир на основеэтипендиамина и окиси пропилена (мол.в. 300, содержание ОН-групп 21,5%) 301-Этип-метилфосфоленоксидЭмульгатор КЭП(бпоксопопимер диметипсипоксанас полиоксиалкипенгликопем.) 0,5Попииэоцианат технический(содержание МСО групп31,2%) 100Все компоненты перемешивают с помсьдью металлической мешалки (1600 об/мин. в течение 30 спосле чего смесь выливают в металлическую форму для вспенивания и отвержденья емкостью 1,0 и . Форму закрывают.Через 40 с после выпивания компоэи ция вспенивается и через 3-5 мин затвердевает. Поспе термообработки при 180 о180 С в течение 4 ч получают пенополиуретан со следующими физико-механическими показателями;Обьемный вес, г/см 0123Предел прочности присжатии, кг/смоТеплостойкость, СТемпературная усадка при180 С, % 0,1Горючесть Сам озатухаюшийП р и м е р 2. Испенивание и отверж дение производят аналогично примеру 1.Состав композиции, вес.ч.;Простой попиэфир на основексипита и окиси пропилена(мол.в. 800, содержаниеОН-групп 10,5%) 40Сложный попиэфир на основедиэтиленгпикопя, глицерина иадипиновой кислоты (моп.в,2000, содержание ОН-групп1,7) 20 Триа типа мин 0,81-Метоксиметипфосфолен-оксидЭмупьгатор КЭП Попиизоцианат техническийПолучают пенопласт со следукхцимисвойствами,Обьемный вес. г/смПредел прочности при сжа 2тии, кг/смоТеплостойкость, СТемпературная усадка при160 С, %Горючесть 0,18 22 186,0,3Самозатухаюший 250,146 20 45 2 П р и м е р 3. Вспеннвание и отвер- Обдение производят аналогично примеру 1в форме емкостью 2 л.Состав композиции, вес. ч:Простой фосфорсодержашийполиафир (мол.в. 500, содвр. 15жанне ОН-групп 10,7%) 801-Метокси-метилфосфолев 1-оксид 2Диазабициклооктан 2Эмульгатор КЭП 10Полиизоцианат технический(содержание ЮСО-групп31,2%) 100Получают пенопласт со следуюшимисвойствами:Объемный вес, г/смПредел прочности при сжатии, кг/см216,3оТеплостойкость, С 205Температурная усадка призо180 С,% 0,2Горючесть ТрудносгораюшийП.р и м е р 4. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1.Состав композиции, вес.ч.:3Сложный полиэфир на основеглицерина, диэтиленгликоля иадипиновой кислоты (мол. в,500, содержание ОН-групп,13,4%) 40 4 йСложный полиэфир на основеглицерина, диэтнленгликоляи адипиновой кислоты (мол,в.2000 содержание ОН-групп4,8%)Пири дин1-Метоксъ.3-метидосфолен-око яд 2Эмульгатор ОП(попиэтиленгликолевый эфир монои диалкилфенолов) 1,5Диуретан див тиленгликольсодержание МСО-групп27,5%) 100Получают пенопласт со следукацими свойствами:Сбьемный вес. г/см 0,161Предел прочности присжатии, кг/см 2160,дение производят аналогично примеру 1. Состав компоащии, вес.ч.:Простой хлорсодержапийполиэфир (мол,в.500, содержание ОН-групп 10,7%)1.к 3 тил-оксо-метил,4-диметилфосфолен 1-оксидМетющиазабицяклооктан 80 2 2 6о,Теплостойкость, С 161Температурная усадка при140 С,% 0,5Горю честь СамозатухаюшийП р и м е р 5. Вспенивание и отверйдение производят аналогично примеру 1.Состав композиции, вес,ч.;Простой полиэфир на основексилита и окиси пропнлена(мол.в. 800, содержаниеОН-групп 10,7%) 60Триэтнламнн 11-Метоксь-метилфосфолее-оксид 1Эмульгатор КЭП0,5Дифенил метан диизоцианаттехнический (содержаниеосновного продукта 92%)Получают пенопласт со следующими свойствами;Объемный вес, г/см0,154Предел прочности при сжатии,кг/смг19,5Теплостойкость, С 196Температурная усадка при170 С, % 0,3Горючесть СамозатухаюшийП р и м е р 6. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1.Состав композиции, вес,ч:Прсстой полизфир на основеэтнлендиамина и окиси этилена (мол.в. 250, содержаниеОН-групп 29%) 201-Этокси-метилфосфолен-оксидЭмульгатор КЭП Полиизоцианат (содержаниеМ СО-групп 30,5%) 100Время вспенивания и отверждения соотавляет 30 с.Получают пенопласт со следующимисвойствами:Обьемный вес, г/см 0,15Предел прочности присжатии, кг/см 17Теплостойкость, С 210Температурная усадка при180 Сза 4 ч,% 0,1Горючесть СамозатухающийП р и м е р 7. Вспениванив и отвера444417 0,172 0,5Горючий Составитель Н. ПвостороваРедактор П. Письман Текред Н. Бабурка Корректор Л. Веселовская Заказ 4404/1 Тираж 641 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаущская наб.,: д. 4/5 филиал ЛЙП фПатент г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Эмульгвтор КЭП1 Пелиизоцианат 120 Получают пенопласт со следующими войствами: ЕОбьемный вес, г/смПредел прности при сжатии, кг/см 20оТеплостойкость С 203 Температурная усадка при 180 Сза 4 ч% 0,15Горючесть ТрудносгоракщийококсуюшийсяП р и м е р 8. Вспенивание и отверж дение производят аналогично примеру 1.Состав композиции, вес.ч:Хлорсодержащий простой полиэ 15эфир (мол.в. 500, содержаниеОН-групп 1020 40Сложный полиэфир на основедиэтиленгликоля, глицерина иадипиновой кислоты (мол. в.202000 содержание ОЯ-групп17%) 201-Хлорэтокси-З-метилфосфолен-оксид 4Октаноат олова 1 25Эмульгатор КЭП2Полиизоцианат (содержаниеМ СО-групп 305%) 120Получают пенопласт со следующими свойствами; зоОбьемный вес, г/см0,089Предел прочности при сжатии, кг/см 8Теплостойкость С187Температурная усадка нри З 5180 С% 0,1Горючесть ТрудносгораемыйП р и м е р 9. Обычный пенополиуретан для сравнения. Вспенивание и отверждение производят аналогично примеру 1.Состав композиции, вес.ч:Простой полиэфир на основексилита и окиси пропилена(содержанне М СО-групп312%) 95После отверждения при 120 С в течение 6 ч получают пенополиуретан со следующими свойствами.Обьемный вес, г/см0,18Предел прочности при сжатии, кг/см224оТеплостойкость С 128Темцераррная усадкапри 100 С%Горючесть формула изобретения. Способ получения пенополиуретанов путем взаимодействия гидроксилсодержашихполиэфиров и полиизоцианатоь в присутствии катализаторов и целевых добавок,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью получения пенопластов с повышен.ной теплостойкостью, формоустайчивостьюи пониженной горючестью, в качестве катализаторэв используют бинарную систему, состоящую из соединения основногохарактера и производных фосфолена илиоксофосфолена,