Пенообразователь для получения пенопластов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз СоввтсникСоциалистнцвсюаРеспублик К ПА 1 ЕНМУ(33) ФРГ 51) М, Кл. С 08 %0 Гвеудерстиенньб наветеВйата й 1 нннстра СВСрна далем нзабретеннап аткрытнй 43) Опубликовано 25,07.77. Бюллетень27 45) Дата опублнкоьання описания 09,09.77) Авторы изобретения Иностранцыльфганг Конен и Герхард) ПБНООБРАЗОВАТ Я ПОЛУ ПЕНОПЛАСТО пен нове ОтнОсится к енопластов на ос ироко используе шленности, в сеообразователямтер мопластич в различных м хозяйстве и нообразоватнове термопл дикарбонамида лучения пелоолимеров соитюния формучных соед где М - водород, катион металла или группасодержатцая азот;и - валеигность М;Я, . Яа (каждый) - водород, алкигруппа с прямой н разветвленной цепью с 1 - 4атомами углерода или атомами галогена,1 ЦЭтот пенообразов атель имеет довольно низкуютемпературу разложения (160-220 С), однако по.лучаемые с его использованием пенопласты имеютиизкфе ударную.вязкость и прочность прг разрыве льная Йзобретенидля получения ииых смол, шотраслях промыбыту.Известен пепластов иа осстоятций из азолы Наиболее близким ло технической сущнос 1 и кпредлояйнному изобретению является известный пенообразователь для получе 1 птя пенопластов на основе полимеров, выбранных из группы, состоя щей из поликарбоната, полиамида, полнбугнлентерефталата н смеси полифениленового эфира и полиспюола. Этим пенообразователем является 1,4бутандиол - бис (эфир угольной кислотыангидрид бензойной кислоты) 12,р Получаемые с его использованием пенопластыимеют более высокую удар 1 тую вязкость; но она егце недостаточно высока. Жроме того, широкому применению 1,4. бутан 15диод бис . (эфира утольной кислоты - ангидрида бензойной кислоты) препятствует его низкая температура плавления (7T С) и высокая температура разложения. Во время смешивания еще горячих высушенных и готовых к переработке гранулятов термопласта с пенообразователем последний расплавляется и вызывает трудности при смешивании и дознровании вследствие комкования гранулятса Кроме того, продукты разложения пенообразова.теля влияют на средний молекулярный вес опреле. ленных термопластов, 566527Чак, напримерпродукты разложения 1,4бутанциол - бссс . (эфира угольной кислоты ангидрида бецэойцой кислоты) отрицательно влияют па средний молекулярный вес поликарбонатов на осцсве бисфенона А.Снижение среднего молекулярного веса ускоряется в зависимости от повышения температуры разложения и повышения концентрации пецообразователя.Цель изобретения - снижецив температуры разложения ненообразователя и йовышение ударной вязкости и прочности при разрыве пенопластов.Это достигается тем, что пецообразователь содержит 1,4 - бутацдиол - бис(эфиругольной кислоты - ангидрид оецэойцой кислоты) и двуокись кремния с ученысой поверхностью 50 - 400 и"-/г, содержащую 0,1 - 1,5 вес,% воды, при снецчюц 1 ем соотношении компонентов, вес,%:1,4. Бусандиол бис- (эфир угольной кислоты - ангидрид бензольной кислоты) 30-99,5 Лвуакнськремция 05 - 70Температура разложения этого пенообразователя снижается на 30 С по сравнению с температурой разложения известного пенообразователя,Кроме того, снижение среднего молекулярного веса поликарбоната на основе бис.фенола А весьма ограничено, Так, изготовленные из поликарбоната и данного аэстава пенообраэователя изделия облада. юс по сравнении с изделиями из поликгрбонатного пенопласта,одицаковой плотности, вспененными посредствам 10(Г ного 1,4 - бутандиол - бис - (эфира угоньцой кислоты - ангидрида бензойной кисло. ты), более высоким уровнем механических свойств, например более высокой ударной вязкости, а полученные при применении предложенного пеноабразователя изделия имеют крайне тонкую струк гуру пор.Содержание воды в двуокиси кремния можно определить ца основе потери веса при высушивации в течение 2 ч при 150 С. Доня чистой двуокиси кремния должна быть боньшс, чем 99,8%. Потеря веса в результате прокаливация в течение 2 ч при 1000 С должна быть меньше, чем 2,5%.Предложенный ценообразователь можно получитьпутем смецгивания компонентов любым известссьсмметодом, например измельчецием.Получасот пенопласты с использованием этого пе.нообраэователя следующим образом,Смешивают полимер со смесью пенообразователя и нагревают до температуры выше температурыразложения пецообраэователя и выше температурыразмягчения полимера; Этим досгнгается вспециваниерасплава полимера вследствие разложения пенообра.зователя, Температура вспециванияпри этом 160-300 С,Содержание пеноосэраэоватыщ в подвергаемых всйеннванию термопластичных полимерах можно варьировать в широких пределах. Обычно оцо со ставляет 0,1-15 вес.%, предпочтительно 0,5-5 вес.%, из расчета на готовый состав из гранулиро ванного полимера и пецообраэователя.Целесообразно пецообраэователь добавлять квысус 1 сеццомч и готовому к переработке грацунязу полимера. В готовый к переработке состав можно црибаьлять неокрашенные или окрашенные беэ активного цапонцителя и/ини с активным цаполнитенем грацуняты полимера, а также такиедобавки, как коасяшие средства, стабилизаторы.цаполнители, стеклянные волокна, придающиеогнестойкость добавки и другие отщепляюгдиедвуокись угнесэода и/ини азат пеиообразовагели,например аэодикарбоцамид, .иэофтаневая киснота -бис- (ангидрид этилового эфира угоп кислоты), бензазимиды и ускоряющие разложение вещества, такие как нафтенаты цинка, окись цинка,окись магния, нафтенаты кобальта ибецэолсуль.фанаты,Эти смеси из термопластичных полимеров ипенообразователя (а в случае необходимости идругих добавок) можно перерабатывать обычнымиспособами формообраэовация 1 для полых или цеполых тен из расплава полимера, например литьемпод давлением, экструэиоцным или центробежнымформоваццем.Область температур, в пределах которой осуществляется разложение пенообраэователя, можноварьировать в зависимости от содержания высокодисперсной двуокиси кремния, добавок и термопластичных полимеров (160 - 240 оС). Скоростьразложения 15-90 с для 100 мл газа комнатнойтемпературы и нормального давления ца 1 г иенсобразующего препарата.Пригодными вспепиваемыми поликарбонатамиявляются, например, получаемые взаимодействиемароматических диоксисоединеций, в частностидиоксидиарилалканов, с фосгеном или диэфирамиугольной кислоты поликонденсаты, причем, кроменезамещенных диоксидиарилалканов, годятся также такие, арильные радикалы которых в орта- и/или мета - положении по отношению к гидроксильной группе несут метильные группы или атомыгалогена. Пригодны также разветвленные поликарбонаты, Средний молекулярный вес вспенив аемых поликарбонатов 10000 100000, предпочтительно 20000. 40000,Пригодными ароматическими диоксисоединециями являются, например, гидрохинон, резорциц.4,4-диоксидифенил, бис - (оксифенил) . алкассьс. вчастности Г, - Са- алкилен или Сг - Са - алкилндецбисфенолы, бис - (оксифенил) .- циклоалкацы,например С, -С - циклоалкилиденбисфенолы.бис - (оксифенил) - сульфиды, - простые эфиры,кетоны, - сульфоксиды или сульфоны, а такжеасяс- бис - (оксифенил) - диизойропил бснзол исоответствующие алкилированные или галогенированньсе в ядре соединения, Предпочтительнымиявляются поликарбонаты на основе бис - (4А), бис - (4 . оксидиметилфенил) . пропана - 2,2(тетраметилбисфенол А), бис - (4 . оксифенил)- -циклогексана . 1,1 (бисфенол Е), а также на основе бисфе иолов с тремя ядрами, как а,а . бис . (4- оксифенил) - и - диизопропилбенэол.ФПригодными для вспенивания полиамидами являются продукты конденсации, содержащие повторяющиеся амидные группы,в качествесоставных частей полимерной цепи. Их можно получать поли. меризацией моно., амино или монокарбоновой кислоты или лактама, например капролактама, аминоундекановой кислоты лауринлактама, или попик онденсацией диам нна, например гексаметилендиамина, триметилгексаметиленднамина, октаметилендиамина с дикарбоновыми кислотами, например 15 адипиновой, дикандикарбоновой, изофталевой, тере. фталевой. Вспениваемыми полиэ 4 нрами являются насыщенные линеиные полиэфиры терефталевой кисло. ты с собственной вязкостьв 0,5-1,5 дл/г, компо. нент дисарбоновой кислоты которых состоит из 90 мол,% терефталевой кислоты, а гликолевый компонент - из90 мол.% гликолей ряда С, - С,:Вспениваемые смеси из полифениленового эфира и полистирола являются термопластичными массами, состоящими из полифениленового эфира и модифицированного каучуком обладающего удар. ной вязкостью полистирола, содержащего высокодисцер сную эластомерную гелеобразную фазу, диспергированную в полистироле. Полифенилено. вый эфир состоит иэ повторяющихся единиц еле. дующей структуры3 в которой атом кислорода одной единицы связан с бензолъным ядром смежной едитвщы, и означает 50 и каждый радикал 0 - одноваленгные заместители. из группы атомов водорода, атомов галогена, угле водородов, радикалов галогенуглеводородов, оксирадикалов углеводородов,и оксирадикалов гало. генуглеводородов, Полистирольные смолы получают из полйвиницароматических мономеров, гю. пример формулыХ-С=.Сну где Й - водород, алкил или галоген; с.- водород, галоген, алкил; Р - 0 или целое число 1 - 5. П р и м е р 1 (сравнительный). 20,0 кг грануля. а поликарбоната из бисфенола А с относительной 55 вязкостью 1,287 (0,5% в метиленхлориде).тщательно сушат (в течение 14 ч при 105 С) и затем интенсивно смешивают с 200 г азодикарбонамида и 0,2 г (0,1 вес,% в пересчете на азоднкаобонающ) оловобензолсульфоната в качестве активатора.60 Эту смесь перерабатывают в пенопластовыеплиты при помощи машины длялитья поц давлением (напрнмер Ятгостотат фирмы "Зимаг").Диапазон температуры (по зонам):250/270/290/300 С; размер плиты 80 см х 400 см;толщина 100 мм; плотность 0,75 г/см; формаполностью вспенена. Происходи 1 незначительное изменение цвета плит в виде так называемых полосожога. По поперечному и продольному сечениямплиты имеют определенную неравномерную струк.туру пор. Вырезанные пэ середины плит испыту.емые образцы размером 120 мм х 15 мм х 10 ммимеют ударную вязкость (по ДИН 5345311 кДж/м: прочность прн разрыве (по Д 1 И 53430)9 Н/мм 1 теплостопкость ГИО ЛБО - Р 75 - Л 1 95" С.Пример 2,А, 20,0 кг гранулята поликарбоната из бисфенола А с относительной вязкостью 1,287 (05% растворенного в метиленхлориде) нцательно высушивают (в течейие 14 ч прн 105 С) и затем интенсивносмешивают с 378 г 1,4 - бутандиол - бис - (эфираугольной кислоты . ангидрида бензойной кислоты)и 1 62 г 80, (двуокисн кремния) (70:30). Приэтом удельная поверхность 3 О р, содержащей0,1 вес.% воды, 50 - 80 м/г,Эту смесь с помощью мацины для литья полдавлением псрерабатываот в плиты.Диапазон температуры: 250/270/290/300 С;размер плит 80 см х 40 см; толщина 10 мм; плот.ность 0,75 г/см; форма плит полностью вспенена;цвет плит не меняется.По поперечному и продольному сечениям плитыимеют равномерную структуру пор. Вырезанные изплит обраэць размером 120 мм х 15 мм х 10 ммобладают ударной вязкостью (по ДИН 33453)-35 кДж/м; прочность при разрыве (по ДИН53430) 26 Н/мм, тснлостойкость (по,) 50-875) 110 С Б. 20,0 кг гранулята поликарбоната из бисфенола А с относительной вязкостью 1,287 (0,5% растворенного в метиленхлориде) тщательно высугнпвают (в течение 14 ч при 105 С) и затем интенсивно смешивавп с 500 г 1,4 - бутандиол - бис - ( эфира угольной кислоты - ангидрида бензойной кислоты) (2,5 вес.% из расчета на готовую к переработке смесь), Эту смесь перерабатывают аналогично примеру 2 А.Диапазон температуры: 270/290/310/300 С; размер плит 80 х 40 см;, толщина 10 мм; плотность 0,75 г/см, форма плит полностью вспенена; цвет плит не меняется. По продольному сеченно на концах пути течения ясно видна неравпомегная структура пор. Вырезанные из центра шит образцы размером 120 мм х 15 мм х 10 мм обладают удар ной вязкостью (по ДИН 53453) 25 кДж/м 1 проч. ность при разрыве (по ДИН 53430.33) 18 Н/мм": теплостонк ость 95 С.П р и м е р 3. 20,0 кг полиамидного гранулята,изготовленного поликонденсацией капролак гама тщательно высушивают н смешвеют с 324 г 1,4 566527Панообраэователь для получения паивтласие на основе полимеров, выбранных из группысосто яшей из поликарбоната, полиамида, полибутилеь терефталата и,смеси, дояифанилеиового эфира и полистирола, о 11 ьйа,а ва и;й с я тем, чго, с 45 целью сниМюя.:твьапчраФууы разложения панооб. разователя, повьййанвя",уФа 1 пой вязкости и проч ности при разрыве паноплМстов, он содержв,4 1 ь бутанлиол. бнс - (эфир угодьйМ:кислоты ангид. рид бенэойной кислоты) и двуокись кремния с Ю удельной поверхностью 50-4 ОО и /г,содержащую з 0,1.1,5 вес,% воды, при спедуаяцем соотношении Компонентов вес, %;,1,4. Бутандиол. бис. (эфир угольной кислоты айгярд бензойной кислоты) 30.99,5 55, ЯВокноь кремния 0,5 70. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. 1 атенг СССР Юф 403196, кл, С 083 9/10, 1972. 2, 1 Ътенг ФРГ У 1252891, кл, 39 в 22/01, 196 60 (прототип).павлаьа Дчйъиои температур: 210/230/250/250 С раз. мер плит 80 см х 40 см; толщина 10 мм; форма пиг полносгью нспаиена; окраска плит не меняется, по прадоьоь у и поперечному сечениям плитыименя равномерную малкопористую структуру потпасть пгд дО 72 г/смз уда 1 тяая вязкость (по ДИН 53453) 3.1, кДж/м; прощав лри разрыве (по ДИН 53430), 27, Н/аьт" тещостойкость (поСП р и мер 6. 20 кг гранулята поликарбоната из бисфенола А с относительной вязкостью 1,287 тщательно сушат (в течение 14 ч, при ,105 С) и ининсивно смешивают с 400 г 1,4- бутавдиол -бис(6 О:40) с уелойовсрхостью 100 170 и, гсода:ае 0,8 пе,",% воды, Эту смесь перерабатывеют а,.логично г.римеру 2 А на машине для питыпод дщавизоо;Ъапазон иипаратуры: 225/240/260/260 С;размер плт 80 см х 40 см; топцина 10 мм; формаплпт нолностью вспееа; кват пат не меняется; попопаргчноьу и продольному сечениям плиты имакпмелкопористую равномерную структуру пор; плот.ность д О 73 г/с: ударная вязкость (по ДИН53453) 33 ,д, / ; пр о при разрыве (поДИН 534%) 26 Н/мм; теллостойкость 80 С,И р и и а р 4. Эз,О кг граипята полибутилентарефтаата, тщательна высушивают и смешиваюгс 270 г 1,4бутандиол -,бис, (эфира угольнойкислоты . апдрида бенюйнойкислоты) и г8 От (56;50) с удельной поверхностью 270 330 мт/г,": 1" ес 5 чады. Затем полученную смесь,аналоги шо приы:ру .дчяцть; па, д, аа.е Диапазон таьшгратурь: 225/240/260/250 С; ажер цлг 8 с.т х 40 см олщина Ю мм форма полдсстью всюпею; окраска плит ие мелатая; пои плиты имеют рааноьафкую макзпсристую структуру; плот. 7 п, э ось плит д 0,74/см, ударнал вязкость 37 кДж/ лрааость при разрьща 25 Н/мм теплостойкость С с т . - 87 олс11 р и и е р 5 20,0 кг гранулята термопластичной массы из полнфеииленового эфира и обладаю.щего ,парной вязкостью попстирол тщола тщательно вьсуп 1 вают и сьапвеют с 210 г 1.,4бутандиол . ц би(зфра угодипй кислоты- ангидрида банзай.(30:70) с удельной ной киспатп 4.-. Г , зповерхностью Зчби/гсодержацай 1,5 вес,% воды. Затаи погучапуи смесь аналогиао приме.Г 2,ъ е;арабтыьюг на машине для литья под Смесь перерабатывают аналогично примеру 2 А,Диапазон температур: 250/270/290/3001 раз мер плит 80 см х 40 см; толщина 10 мм; плотность д 0,75 г/см; форма полностью вспенена; цвет плит не меняется; по поперечному и продольному сече. ниям плиты имеют равномерную структуру пор,Вырезанные из плит испытуемые образцы размером,120 мм х 15 мм х 10 мм имеют уарную вязкость(ио ДИН 53453) -35 кДж/м; прочность при разры 16 ве (по ДИН 53430) 25 Н/мм; теплостойкость Ов 4 80 - й 75 - А) 110 С. П р и м е р 7. 20 кг гранулята поликарбоната иэ бибфенояа А с относительной вязкостью 1, 287(0,5% в метиленхлориде) тщательно сушат (в тече. иие 14 ч при 105 С) и затем смешивают с 400 г 1,4. бутавдиол бис(эфир угольной кислоты антид. Р ид бенэойной кислоты) (50 вес,% в пересчете на пенообразователь) и 400 г ЗЮз с удельной поверх. постыл 270.330 ма/г, содержащую 1,5, вес,% воды. 2 в Смесь парерабатьвают аналогично примеру 1. Диапазон температур: 250/270/290/300 С; ра мар нлит 80 см х 40 см; толп 1 ина 10 мм; пвя,ность д 0,75 г/см, форма полностью вспеиена; цвет не меняется; ло поперечному н продольному з 5 сечениям плиты имеют равномерную структуру пор, Вырезанные из плит образцы размером 120 мьО х 15 мм х 10 мм имеют 1 дарную прочность (по ДИВ 53453) 35 кДж/см; прочность при разрыве(по ДИВ 53430) 25 Н/ммф; теплостойкость по 36 (.Й 80- Н 75 - А) 110 С. Следовательно предложенный пенообразова. тель имеет меньшую, чем известный пенообразова. тель, температуру разложения, а йолучаемые с его использованием пенопласты имеют высокие удар. М иую ; вязкость и прочность при разрыве, а также равномерную тонкоячаистую структуру, Формула изобретения