Способ получения пенопласта

(33) ФРГОпубликовано 05.03. Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений53) УЛ К 678.743.2(088.8) 75. Б юлл ете и открыт та опубликования описания 11.08.75(72) Автор изобретения цострацсОтто Фукс (ФРГ) Иностранная фирма Динамит Нобель АГ1) Заявите 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕННЯ ПЕНОПЛАСТА Изобретение относится к способам получения пенопластов на основе поливинилхлорида или сополимеров винилхлорида,Известен способ получения пенопласта на основе содержащих пластификатор поливицилхлорида или сополимеров винилхлорида путем обработки пластизоля смесью, состоящей из двуокиси углерода и воздуха или двуокиси углерода и азота, под давлением, при котором указанная смесь находится в гомо- генном газообразном состоянии, с последующим вспениванцем пластизоля понижением давления до атмосферного и желатинизацией, Например, согласно этому способу, обработку пластизоля газовой смесью производят под давлением 150 ати и при температуре 20 С. Однако этот способ нельзя сделать полностью непрерывным. Кроме того, поскольку соотношение двуокиси углерода и воздуха или двуокиси углерода и азота все время меняется, нельзя получить однородные по структуре пенопласты. Для выравнивания структуры и плотности получаемых пенопластов обработанный газовой смесью пластизоль перемешивают в запасном сосуде, в котором поддерживают минимальное давление, чтобы;збежать досрочного вспенивания пластизоля, Это усложняет технологический процесс. Цель изобретения - упростить технологический процесс и улучшить качество получаемого пенопласта. Эта цель достигается тем, что обработку пластцзоля смесью, состоящей :з двуокиси углерода и воздуха или двуокиси углерода ц азота, осуществляют при непрерывной циркуляции всей смеси прц температуре ( - 10) - (+28) С, предпочтительно 0 - 20 С, и под давлением, значение которого выше значения, соответствуюцего давленцо насыщенного пара двуокиси углерода при данной температуре, ио ниже значеия, прц котором смесь находится з гомогенцом газообразном состоянии.Известно, что ь том диапазоне давлешй ц тем;ератур, црц котором осуществляют способ в соответствии с изобретением смесь гву- окиси углерода и воздуха илп двуокиси угле. рода ц азота, находится в гетерогенном состоянии, т. е. наряду с газовой средой образуется частично сжцженная двуокись углерода. Но такая смесь непригодна в качестве вспеццвающего агента, так как вспенивающий агеит в подлежащем вспениваншо материале распределяется неравномерно, в результате чего прц всцсццвацци порообразованис неравномерно, Было установлено, что сслц обрабатывать пластизоль циркулирующей смесцо дву 463267окиси углерода и воздуха или двуокиси углерода и азота в этом диапазоне температур и давлении, то такая смесь будет находиться в Гомогенном газовом состоянии.Способ в соответстьии с пзобрстсппсм осуШествляют следуОгцпм об 1)язом (на чертежеизображено устройство, поясняющее предлагаемый способ),Воздух иг 1 п азот компрессором 1 подя 10 т вгазгольдер 2, откуда оп по трубопроводу 3 1 Опоступает в смесптельный клап 1 ш 4, ЗдесьОвоздух (или азот) смешивают с жидкои двуокисью углерода, которую дозирук)цпм насосом 5 подают в смесительное сопло 4, причемсе выпаривают, Полученную газовую смесьнаправляют в газгольдер 6, Газгольдеры 2 пб имеют по одному водоотводящсму вснтп 107 и 8 соответстьешо и по одному ь:лпомст)у.По трубопроводу 9 гязову о смесь прп :п)моШи газового циркуляционпого пасоса 10 подают В ннжн 10 ю часть уст 1 ЗОЙства 11, В коОромосуществляегся насыщснис ).ластпзоля газовой смесью,Из сосуда 12 перекачивающим пасту насосом 13 пластизоль подают в распределительную трубу 14, которая имеет перфорированное дно. При этом проходящий вниз черезмелкие отверстия этого дна пластизоль и поднимающаяся через перфорированную плиту15 газовая смесь контактируют, Газ большейчастью растворяется в пляс гпзолс. 11 ясыщепныЙ Газом плястпзОль поднимается вмссте сизбытком газовой смеси, причем насыщениеего газом продо 11 кается. По кромке сливнойтрубы 16 и по трубопроьоду 17 его подают, сцелью вспепивания, в устройство 18. Избытокгазовой смеси рециркулпруют через возвратный трубопровод 19 в газгольдер 6.В случае пуска новых пли очищенных устройств вспенивания рекомендуется проводить 40циркуляцию газовой смеси сначала под давлением выше давления, при котором, как известно, смесь из двуокиси хглерода и воздухаили двуокиси углерода и азота находится вгомогенном состоянии, с последующим понижением давления до значения, соответству)ощего значешпо давления при температуре попредлагаемому способу.П ример 1. 500 вес. ч. поливинплхлорпдадля получения пластпзоля с вязкостью 78 50смешивают в планетном смесителе с 450 вес.ч, смеси пластификаторов, состоящсп из 250вес. ч. технической смеси елокного ренилового эфира алкилсульфо новой кислоты с10 - 18 атомами углерода в алкильном радикале, 150 вес. ч. динонилфталата и 50 вес. ч,триоктилфосфата, при одновременном добавлении 5 вес. ч. пасты - стабилизатора изтрехосновного сульфата свинца и дпоктплфталата (весовое соотношеш)с 1: 1), После об)разования пластизоля равномерной консистенции пластизоль просеГвяют через проволочное сито,При температуре 20 - 25 С его про;у каютчерез сосуд 12, насос высокого давления 13 и 65 распределитсгьпуО, и псю)ц ю перфорпрозаппое дпо )руб) 14 и п 0,1 вср 210 т ф) миГяцип ,обработке газам) через ситообразную плиту 15 путем пс;1 рсрывно 1 подачи циркулиру)ощсй газовой с.;:Гсп )лксосом 10. Газовая смесь состоит из 72)3 об. , двуокиси углерода и 27- - 28 00. ",) Воздуха. Это соотношсие контролируОт нспрерыв)о работающим измеригсльпым прибором для дв,окиси углерода и 1) сг 1 гчас пя,Осгостп доно;п 1 птсль)гэ рсгулируОт егс с по)Опь 10 дозппующего пасоса 5. Давлеп) е в аппарате для ч,- ;. И)гани п состаьляст60 аи. Расход пластизоля, который закаиваот насосом 13, составляет 60 л/час, расход непрерывно закачшасмой с помощью доз; рующего насоса 5 двуокиси углерода 3,7 кг,час, я вводимый по трубо)роводу 3 и чср.з смссптелы)ый клапан 1 в газгзльдср 6 воз,1 х непрерывно подают в к)личсстве, обсс.)сч:.Вя)о:цсм общее давлсппе 160 1 и:1 я и;яр 11 тс с по.,101 цыо мягп 1 тПОГО ВсТПЛ.1.По;)вергл.мь 11 в камере 16 срумпгацпи плястизоль непрерывно подают во внешнее кольцевое пространство устройства 11. Пластизоль расгп Гляют в виде пены на перемещающуюся лепту пз стекловолокна, которая па кро:)1 кях 1. -оорлзпо 311 Гпут 2. После про хождения лспть через пелс ьысокой частоты (12 М)ц), через тепловой туннель с температурой 170 Спосле ох.".ли;аления до 60 С получают пе):опласт с ровной и гладкой 1 оверхпость.о, равпомерной структурой ячеек, мелкимп порах)и и обт,емпь 1 м Весом 0,09 г,см. После этого прп пепре)ывной циркуляции газа и дальпсйшсм непрерывном пропусканпп пластпзоля со скоростьо расхода 60 л,час, снижают общее давление в аппарате в течение 2 час до 96 - 102 тп и поддерживаот его явтомятичсси пр) этом содержание двуокиси углерода в )азовой смеси 73 -74,4. Темпс;)лт рл .ОГ;1. Гпижс, п)1 длв;и нпя 19 С. Установку неносрывпс эксплуатируют в течение четырех Д 1 сй, причем дважды берут пробы газа из кла)1 апл трубопровода 9 и вептпля 8 и 1 п 12;1 пзпр 10 т пх. Вь)делен)1 я 1 пстОЙ 11 лп жидкой двуокиси углерода пе происходит, количество ,1 Всокпспглерода в гязовоЙ смеси 73 - 74 )о.Получяот пспопласт с обт.смпым весом 0,08 - 0,09 :,См" и структурой, аналогичной структуре пенопласта, полученного до сннже)ПЯ ДЯВЛСНПЯ,Пример 2. 500 вес. ч. пригодного для:олучення пластизоля сополимера винилхлорида с 5",о винилаистята (Вязкостью 70) смешпва.1 от В планетном смесителе с 400 вес. ч. содержяп)сй п:1 астифпкаторы смеси из 220 Вес. тсхпп 1 сскОЙ смеси слОжнОГО фсппльнОГО эфи. ра алкилсульфоповой кислоты с 10 - 18 атомамп углерода В алкильном радикале п 175 вес. ч. 2-зтилгексилфталята при одновременном д)блвлспии 5 вес. и, примененной в примере 1 пасты-стаб 1 лпзятора. Полученную5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 смесь просеивают и применяют в качестве исходного материала для пенопласта,Фумигацию пластизоля осуществляют при давлении газовой смеси 90 ати и поддерживают его 90 - 95 ати, температура обработки 19 - 21 С. Газовая смесь состоит из 74 - 76 об. % двуокиси углерода, расход пластизоля 58 л/час, расход двуокиси углерода 4,0 кг/час. Затем дважды берут пробы из вентиля 8 и вентиля трубопровода 9, жидкая двуокись углерода не выделяется, содержание двуокиси углерода в газовой смеси 74 - 76 о/о,Получают пенопласт (так же, как в примерс 1) с равномерной структурой, мелкими пор,".:и ц объемным весом 0,09 - 0,1 г,см".Пример 3. 500 вес. ч. поливинилхлорида (с вязкостью 68) для получения пластизоля смешивают с 300 вес. ч, смеси из 160 вес, ч. технической смеси сложного фенильного эфира алкилсульфоцовой кислоты с 10 - 18 атомами углерода в алкильном радикале и 140 вес. ч, ди-н-октилфталата, добазляют (как в примере 1) 5 вес. ч. пасты-стабилизатора, Просеянный пластцзоль применяют для получения пенопласта.Фумигацию осуществляют при давлении газовой смеси, состоящей из двуокиси углерода (76 - 77 об. о/,) и азота, равном 85 - 90 ати и при температуре 18 - 21 С. Аналитическое исследование проб газа, взятых из вецтпля 8 и трубопровода 9 показало, что выделения жидкой двуокиси углерода не происходит, концентрация двуокиси углерода в газовой смеси не меняется. Расход пластизоля 56 кг/час, расход двуокиси углерода 5,8 кг/час.Получают пенопласт с мелкопористой равномерной структурой и об ьемным весом 0,09 - 0,11 г/см.П р им ер 4. Отопление в рабочем помещении отключают с помощью холодильного змеевика, включенного в трубопровод 9, и при температуре нике 0"С с помощьо пиркуляционного насоса 10 начинают циркуляцию газовой смеси. При помощи охлаждающсЙ жидкости смесь охлаждают до температуры - 10 С, Лвтоматически давлепие устанавливают 118 - 122 ати в среднем 120 ати, Содержание двуокиси углерода в газовой смеси поддерживают в пределах от 65 до 68"-,о. Затем в устройство 11 для фумигации прц температуре - 10 С подают хорошо текучий цластизоль, состоящий из 500 вес. ч, поливицилхлорида, 265 вес. ч. фенилового эфира алкилсульфоновой кислоты с числом атомов углерода от 10 до 18, 160 вес. ч. 2-этилгексилфталата, 60 вес. ч. триоктилфосфата и 5 вес. ч. пасты- стабилизатора (см, пример 1). Далее пластцзоль подвергают фумигацци, форсункой 18 в виде попы набрызгцвают на перемещающуюся лонгу цз тефлона, после чего его подвергают желатцнцзац;. в туннельной печи при помон;и высокочастотного нагрева. Получаемый пенопласт имеет равномерную мелкоячеистую структуру, объемный вес его 0,085 г/см. Пробы газовой или паровоц смеси отбирают из клапана на трубопроводе 9. В результате ацалцтцческого:.нализа ус-ановлено, что пробы гомогецны. Выделения СО нет.П и м ер 5. Газоьую смссь обрабатывают прц температуре 28 С. Змеевик нагревают на сцаоженной термостатом водяной бане, Газовая смесь циркул; руст до тех пор, пока температура смссц достигнет 28 С. Затем пластизоль примера 4, как в предыдуШих примерах, подвергают фумцгации в устройстве 11, форсуькой 18 в .:,: , мокрой пены набрызгивают ца перемещающуюся ленту из тефлона, после чего его подвсргают желатинцзацци в ту: цельной печи прц помощи высокочастотного нагрева. Рабочцц режим следующий: температура +28 С; дав.чснце 78 - 80 атм; содержание СО в газовой смеси 78 - 80% .11 олученцый пенопласт имеет хорошую равно.,ерную стр",ктуру объемный вес 0,10 -1 . гсм. Предмет изобретенияСпособ получения пенопласта на основе содержащих пластцфцкатор полцвцнилхлорцда илц сополцм:ров вцнцлхлорцда путем обработки пластцзоля смесью, состоящей цз двуокиси углерода ц воздуха цлц двуокиси углерода ц азота, под давлением с последующим вспециьанцл. пластцзоля понижением давления до атмосферного и жслатцнцзаццей, отличающийся тем, что, с целью упро цения технологического процесса и улучшения качества получаемого пенопласта, обработку пластцзоля осуществляют при непрерывной циркуляции всей указанной смссц прц температуре ( - 10) - (+28) С, предпочтцтельно 0 - 20 С, ц под давлением, значение которого выше значения, соответствующего давлению насыщенного пара двуокиси углерода при данной температуре, но ниже значения, при котором смесь находится в гомогеццом газообразном состоянии, 463267Составитель Н, Просторова Техр ед М. Семенов Корректор Н. Аук одписное Типография, ир Сапунова, 2 Изд.496 Тираж 496 осударственного комитста Совета Министров СС по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская иаб., д 45