Композиция для получения жесткого пенополиуретана

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУСоюз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 030579 (21) 2761700/23-05с присоединением заявки йо. -С 08 С 18/14 С 0875/08 Государственный комитет СССР яо делам изобретений я открытий(53) УДК 678,664 -405.8(088.8) Опубликовано 30.10,81, Бюллетень ЙЯ 40 Дата опубликования описания 30.1081Белорусский технологический институт им, С.М.Кирова(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНАИзобретение относится к получению жестких пенополиуретанов на основе простых полиэфиров и полииэоциаиатов.известна композиция для получения 5 жестких пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров, полифенилизоцианата, эмульгатора, вспенивающего агента, воды и катализатора отверждения (М, й, М, й - тетраметил,3- 10 -диаминобутана) 1 .Недостатками композиции являются высокая токсичность изоцианатного компонента и катализатора отверждения, низкая жизнеспособность компо зиции и низкая механическая прочность полученных на ее основе пенопластов.Известна композиция, состоящая из простых полиэфиров, полиизоцианата, эмульгатора, вспенивающего агента 20 и воды 2 Д.Существенными недостатками этой композиции являются ее низкая жизне" способность, .а также низкая механическая прочность и термостойкость 25 полученных на ее основе пенопластов.Известна композиция для получения жестких пенополиуретанов, полученная путем взаимодействия толулендиизо,цианата, хлораля полиэфира, трихлорп этилфосфата, пиридина, воды, эмульгатора и вспенивающего агента 3 .фОднако, высокая токсичность, низкая механическая прочность и термостойкость пенопластов характерна для данной композиции.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция для получения жесткого пенополиуретана, Включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, й-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимерполиорганосилоксана и полиоксисилоксана, фтертрихлорметан, воду, полиизоцианат с содержанием МСО-групп, равном 3, и катализатор отверждения 4.Недостатками этой композиции являются ее токсичность, низкая механическая прочность и термостойкость пенопластов на ее основе.Цель изобретения - снижение токсичности и повышение жизнеспособности композиции, а также снижение водопоглощения, повышение прочностных свойств и термостойкости получаемого на ее основе пенополиуретана.Указанная цель достигается тем,что композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полизфир,876658 Н-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер, полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, фтортрихлорметан, воду, полиизоцианат с содержанием Н О-групп, равном 3, и катализатор . отверждения, в качестве катализатора отверждения используют м-фенилендиамин 5 гри следующем соотношении компонентов (вес.ч.):Простой гидроксилсодержащийполизфир (Лапрол 503 М 3 70-85 ф(Фреон) 30-45Вода . 0,5-1,0Полиизоцианат с содержанием ЮСО-групп, равном3 140-180М-фенилендиамин 0,5-2,5Изобретение иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1В полиэтиленовый стакан отвешивают 70 вес.ч. Лапро ла 503 М; 30 вес.ч. Лапромола 294;1,2 вес.ч. КЭП; 30 вес.ч. Фреона0,5 вес.ч. воды; 0,3 вес.ч. м-фенилендиамина. Полученную массу перемешивают .механической мешалкой, имеющей скорость 1600 об/мин, в течение 3 мин до гомогенного состояния. Затем в смесь отвешивают 140 вес.ч. полиизоцианата и всю массу перемешивают в.течение 30 с.после чего ее выливают в алюминиевую форму,.где происходит процесс вспенивания и отКомпозиция.Известная предлагаемая по примерам Показатели 7090 330 335 330 335 360 345 105 80 395 300 395 305 420 375 Время начала подъема пены, с 30-50 гелеобразования, с 60-90 конца подъема пены, с 110-150 отверждения пены, с В. Физико-механические свойства44,8 69,8 75,4 56,9 40-70 6,27 4,3 2,75 5,1 2,0 9,67 15 р 7 16,1 13,2 А. Каталитическая,активность Кажущаяся плотность, кг/мПредел прочности при сжатии,кгс/смПредел прочности при изгибе,кгс/см верждения, Пенопласт получают при комнатной температуре.П р и м е р 2. Приготовление композиции осуществляют аналогично примеру 1 при соотношении компонентов вес,ч.:Лапрол 503 М 75Лапромол 294 25КЭП1,5Фреон35Вода 0,7м-фенилендиамин . 1,0Полиизоцианат 155П р и м е р .3. Процесс приготовления композиции 3 осуществляют аналогично примерам 1 и 2 при соотношении компонентов,вес.ч.:Лапрол 503 М 80Лапромол 294 20КЭП1,8Фреон40Вода 1,0 .м-фенилендиамин 1,3Полиизоцианат,170П р и м е р 4, Четвертую композицию приготавливают аналогично примерам 1-3 при соотношении компонентоввес.ч.:Лапрол 503 М 85Лапромол 294 20КЭП1,8Фреон45Вода 1,0м-фенилендиамин 2,5Полиизоцйанат 180В таблице приведены каталитическая активность пенополиуретановой композиции и Физико-механические свойства пенопластов на ее основе12 3"1Композиция 4 Предлагаемая по примерамИзвестная Показатели 123 0134 Оф 50197 210 0,25 Ок 54 Оф 44218 194 100-110 Оф 5 за 1 сут 0,03 0006 0009 за 7 сут Оф 008 Ок 001 100 100 100 100 96 ф 4 98 ю 6 100 97 к 2 Из таблицы видно, что каталитическая активность предлагаемой композиции значительно превосходит данные известной композиции. Например, время до начала вспенивания, или время индукции, увеличивается в 2,3 раза, а время гелеобразования в 4-5 раз. Гелеобразование заканчивается одновременно со скоростью 40реакции, что обеспечивает получение пенополиуретанов с однородной структурой ячеек и более высокими прочиостными свойствами. Вспенивание происходит более равномерно во времени. 45М-фенилендиамин имеет в своем составе две реакционноспособные группы, вследствие чего при смешивании полиэфиров и пеностабилизатора с м-Фенилендиамином происходит экзо термическая реакция. Данный катализатор способствует наилучшему распределению и смешиванию компонентов пенополиуретана, за счет чего улучшается структура ячеек и увеличива 55 ются прочностные свойства пенопласта.В зависимости от соотношения компонентов предел прочности при сжатии пенопласта увеличивается в 1,37.-3,13 раза. Повышение предела прочности при 60 сжатии достигается путем увеличения степени сшивки полимера, которая достигается за счет химически актнвного м-фенилендиамина. Увеличение степени сшивки способствует также и повыше Формула изобретения Удельная ударная вязкость,кгссм/смТемпература размягчения, фС Линейная усадка за 4 ч при 70 С, ЪВодопоглощение, кг/м Гель-фракция, Ъ: в кипящем ксилоле при 144 С в течение 2 ч в кипящем диметилформамиде при 152-154 Св течение 2 ч н;но теплостойкости полимера. Исследования на гель-фракцию подтверждают, что в полимере находится сшитого полимера от 96,4 до 100.После испЫ- тания на гель-фракцию в кипящем ксилоле и диметилформамиде образцы не дали усадки и не изменили свОего цвета, что свитетельствует о термостойкости пенопластов, получаемых по предлагаемой композиции,Данные исследования также подтверждают, что м-фенилендиамин является термостабилизатором и одновременно удлинителем цепи. Композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, М-тетраоксипропилендиамин, блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, фтортрихлорметан, воду,полиизоцианат с содержанием МСО-групп, равном 3, и катализатор отверждения, о т л, и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения токсичности и повышения жизнеспособности композиции, а также снижения водопоглощения, повышения прочностных свойств и термостойкости получаемого на ее основе пенополиуретана, в качестве катализатора отверждения она содержит м-фенилендиамин при следующем соотношении компонентов (вес.ч):876658 140-180 0,5-2,5 Составнтель С,Пурина.Техред Л.Пекарь Корректор Н.Швыдкая Редактор М.Янович Заказ 9498/30 Тираж 533 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Простой рщрсесиджлор- (,.содержащйй полиэфирф 70-851й-тетраоксипропилендиамин 20-30 Блок-сополимер полиорганосилоксана иполиоксисилоксана 1,2-1,8 Фтортрихлорметан 30-45 Вода 0,5-1,0 Полиизоцианат с содержанием.йСО-групп,равном 3й-фенилендиамин Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Патент Бельгии Р 705021, кл. С 08 д, опублик. 1972.2. Авторское свидетельство СССР 9 438666 кл. С 08 С 18/14, 1974,3. Авторское свидетельство СССР В 258582, кл. С 08 6 18/14, 1970.4. Вахтин В,Г., Турецкий Л.В. Заливочный пенополиуретан улучшенной конструкции. "Пластические массы", 9 10, 1974, с, 51-52 (прототип,