Способ получения изделий из пенополиуретанимидов

13 Ц совктскициАяистичкс Ркснувлнк ннок нАткятнок ИЗОБРЕТЕН вкдомство ссср госмткнт сссОПИСАНИЕк ююрскож свипаткль(46) 30 ЛОЗЗ Бка йв 39-40(ВЩ ЦНМЖБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДДЛИЙ ИЗ йЕЙОВОПИУРЕТАНИ МИДОВс С 19) 80 (11) 948115 А 1Изобретение относится к области получения изделий с повышенной термо- и температуростойкостью, используемым в качестве теплоизоляции в атомной, авиационной и других отраслях промышленности, где требуются пенопласты, сохраняющие свои свойства при высоких температурах и обладающие повышенной огне- и радиационной стойкостью,Известен способ получения изделий на основе пенополиуретанимидов,При этом продукт взаимодействия диангидрида ароматической тетракарбоновой кислоты с избытком изоцианата в среде инертного ароматического растворителя смешивают с полиолом или его раствором в . родственном растворителе и получают пенопласт, содеркащий имидные и уретановые группы,Недостатком известного способа является то, что из изделия необходимо удалять растворитель путем нагревания пенопласта вначале при 100 - 110 С под вакуумом (1 - 10 мм рт.ст.), а затем при 200-230 С в токе азота, Это приводит к усложнению технологического процесса при получении изделий, особенно крупногабаритных, где удаление растворителей особенно сложно и где велика вероятность усадки пенопласта в процессе сушки. Кроме того, полученные по данному способу пенопласты имеют открытоячеистую структуру и вследствие этого обладают повышенными теплопроводностью, влаго- и водопогпощением.Наиболее близким по технической сущности является способ получения изделий из пенополиуретанимидов путем перемешивания продукта термического взаимодействия полиизоцианита и диангидрида ароматической тетракарбоновой кислоты с композицией, состоящей из простого поли- эфира, блок-сополимера полиорганосилоксана и полиоксиалкилена, октоата олова, триэтипамина, трифтортрихлорэтана и воды с последующим формованием суммарной смеси и термообработкой, При этом, продукт термического взаимодействия избытка полиизоцианата и диангидрида ароматической тетракарбоновой кислоты с содерканием реакционноспособных иэоцианатных групп 20-90 оот общего количества изоцианата и температурой плавления80 С интенсивно перемешивают со смесью гидроксилсодержащих соединений, вспенивающих агентов, поверхностно-акгивных веществ, Гомогенную композицию выливают в форму заданного профиля и объема, где она вспенивается и отверждается, Далее изделие подвергают ступенчатой термической поликонденсации в течение 12 ч при 100250 С.Недостатком известного способа является то; что процесс термической обра 5 ботки длителен по времени, трудоемок,требует больших энергозатрат. Кроме того,в начальный момент прогрева наблюдаетсявспучивание материала, что приводит к дефектам готового изделия,Целью изобретения является упрощение технологического процесса и повышение термостойкости изделий.Эта цель достигается тем, что в способеполучения иэделий из пенополиуретаними 15 дов путем перемешивания продукта термического взаимодействия полиизоцианата и .диангидрида ароматической тетракарбоновой кислоты с композицией, состоящейиз простого полиэфира, блок-сополимера20 полиорганосилоксана и полиоксиалкилена, октоата олова, триэтиламина, трифтортрихлорэтана и воды, с последующимформованием суммарной смеси и термообработкой, согласно изобретению перед25 формованием вводят от 2 до 3% от массысуммарной смеси трианилидофосфата итермообработку сформованного изделияведут по режиму: при 200-225 С 2 - 3 ч; при300 в 3 С 2 - 6 ч.30 8 способе получения изделий из пено-,полиуретанимидов со степенью имидизации 60 - 80% перемешивают продукттермического взаимодействия полиизоцианата (ПИЧ) и диангидрида ароматической35 тетракарбоновой кислоты,(ДАТКК) с содержанием реакционноспособных изоцианатных групп 20-90% от общего количестваизоцианата и с температурой плавления80 С (концентрация ДАТКК составляет40 0.6-.0,8 г экв. на 1 г экв,ПИЦ) и композицию,содержащую простой полиэфир марки Лапрол(М, в. 500, содержание групп - ОН10,3%), блок-сополимер попиорганосилоксана и полиоксиалкилена в соотношении45 1:0,8, смесь третичного амина и оловоорганического соединения в соотношении 1:1,2,смесь трифтортрихлорэтана и дистиллированной воды (вспенивающие агенты) в соотношении 10:1. формуют суммарную смесь и50 подвергают термообработке, перед формованием добавляют трианилидофосфат (т.пл.203-208 С, т. раэм. " 225 С) .в количестве2-3 фк суммарной смеси, а термообработкуотформованного иэделия ведут по режиму:55 при 200-225 С 2 - ,3 ч, при 300-350 С до завершения процесса имидизации.Изобретение иллюстрируется примерами.П р и м е р 1. 462 г.полиизоцианата,содержащего 30,3 МСО-групп перетираютс 218 г пиромеллитового диангидрида (ПДА)до однородной массы (имидП), Послечего смесь нагревают в течение 1-2 ч при55 - 60 С, далее темпзратуру поднимают соскоростью 1 С/мин до 175 С, 5В 100 г охлажденного до комнатнойтемпературы полученного предполимераприливают предварительно перемешаннуюсмесь, содержащую 23,2 г полизфира мар, ки Лапрол, 0,74 г дистиллированной 10воды; 0,8 г поверхностно-активного вещества КЭП(блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена); 0,6 г октоатаолова, 0,5 мл триэтиламина (ТЭА), 8 г трифтортрихлорэтана (фреон) и 2,46 г трианилидофосфата (ТАФ).После перемешивания в течение 15 - 20 сна мешалке со скоростью 2000 об/мин гомогенную композицию выливают в форму,формуют изделие, после чего подвергают 20его термической обработке по следующемурежиму: при 200 - 225 С в течение 2 ч, при300 С в течение 2 - 4 ч,Полученное иэделие имеет однороднуюмелкоячеистую структуру и обьемную массу 2560 - 80 кг/м . Свойства материала приведезны в таблице.П р и м е р 2. 346,5 г полиизоцианата,содержащего 30,30 И СО-групп, перетирают с 218 г ПДА до однородной массы в 30присутствии .сухого ацетона в количестве5-100 от массы (имидП), После чегосмесь нагревают в течение 1-2 ч при 55 -60 С, далее температуру поднимают со ско ростью 1 С/мин до 175 С. 35В 100 кг охлажденного до комнатнойтемпературы полученного предполимерадобавляют предварительно перемешаннуюсмесь, содержащую 4,0 г полизфира марки.Лапрол, 0,6 г воды, 0,8 г КЭП, 0,6 г 40октоата олова, 0,5 мл ТЭА, 8 г фреонаи3,12 г ТАФ.Композицию интенсивно перемешивают, выливают в форму, формуют иэделие,после чего подвергают его термической обработке по следующему режиму: при 200 -225 С в течение 2 ч и при 300 С в течение4-6-ч,Полученное изделие имеет однороднуюмелкоячеистую структуру и объемную массу 5080 кг/мз, Свойства материала приведены втаблице,П р и м е р 3, Смесь 462 г полиизоцианата, содержащего 30,3 ф йСО групп и 322 гдиангидрида 3,3,4,4 -бензофенонтетракарбоновой кислоты, (ДАБК) гомогенизуютпри комнатной температуре(имид) и далее нагревают в течение 1 - 2 ч. при 55 С, азатем поднимают температуру со скоростью 1 С/мин до 175 С,8 100 г полученного продукта вводят 20 гполизфира Лапрол; 0,8 г КЭП, 0,62 гводы, 0,6 г октоата олова, 0,5 мл ТЭА, 8 гфреона - 113 и 3,6 г ТАФ.Композицию интенсивно перемешивают, выливают в форму, формуют изделие иподвергают его термической обработке последующему режиму: при 200-225 С в течение 3 ч и при 300 С в течение 4 - 6 ч,Полученное изделие имеет однороднуюмелкоячеистую структуру и объемную массу60 - 80 кг/м . Свойства материала приведезны в таблицеП р и м е р 4, Композицию готовят согласно примеру 3,. Термическую обработку изделия проводят по следующему режиму; при 200 - 225 Св течение 2 ч, при 300 С в течение 6 ч, азатем при 350 С в течение одного часа. Полученное изделие имеет однородную мелкоячеистую структуру и объемную массу 60кг/м . Свойства материала приведены втаблице.П р и м е р 5, Смесь 396 г полиизоцианата, содержащего 30,5 йСО-группы, и 322 гдиангидрида 3,3,4,4 -бензофенонтетра 1 1карбоновой кислоты, гомогенизируют прикомнатной температуре (имидБ) в присутствии сухого ацетона в количестве 510 от массы и далее нагревают в течение1-2 ч при 55-60 С, а затем поднимают температуру со скоростью 1 С/мин до 175 С.В 100 г полученного продукта, нагретогодо 40 - 60 С, вводят 11;3 г полиэфира Лапрол, 0,8 г КЭП, 0,6 г воды, 0,6 г октоатаолова, 0,5 мл ТЭА, 8 г фреонаи 3,4 гТАФ. Композицию интенсивно перемешивают, выливают в форму и подвергают термической обработке по следующемурежиму: при 200 - 225 С в течение 3 ч, при300 С в течение 4 - 6 ч,Полученное иэделие имеет однороднуюмелкоячеистую структуру и объемную массу80 кг/м . Свойства материала приведены взтаблице.П р и м е р 6, 340 г полиизоцианата,содержащего 303 ИСО-групп, перетираютс 322 г ДАТКдо однородной массы в присутствии сухого ацетона в количестве 5 - 100 отмассы (имидБ), После чего смесь нагревают в течение 1 - 2 ч при 55 - 60 С, далеетемпературу поднимают со скоростью1 С/мин до 175 С.В 100 г полученного продукта, нагретогодо 40-50 С. вводят 3,0 г полиэфира маркиЛапрол; 0,8 г КЭП, 0,6 г воды, 0,6 гоктоата олова, 0,5 мл ТЭА, 8 г фреона - 113и 3,09 г ТАФ.После перемешивания в течение 15-20с на мешалке со скоростью 2000 об/мин948115 Свойства пенополиуретанимийов Условное обааначение Наименование показателиПри- мер ППУИ.60 Б ППУИППУИ.ВОБ ППУИ.60 Б ППУИ.ВОН Прототип ППУИ-ВОП ППУИОП ППУИ.ВОП Кажущаяся плотность,кг/см 60.80 60 ВО.ВО 60-80 во 0,640,82 Прочность при сжатии 072084 052.0,71 0,46 0,3-0,4 МПА 0,24 Влагопоглощение аа 0.26 0,21 0,25 0,22 0,19 0,26 0,24 24 ч,СВодопогиощение за24 ч,2.19 2,152.13 216 216 214 200 218 с аяч. 2-3 мм Ме Ви сг укгб лкоячеистый Термостойкасть, СКоэффициент тепло 350380310310 270 праведности пригтясС, Втlм к Температуростойкость (температура аксплуатации), С 0,043 0.045 0.41 0.041 0.040 0,044 0,042 0,041 220-240 220 240 220 230 240 240 220.240 Данные от.сутстауктт гоо Райиациоиная стай. 10 е.10 в кость а Формула изобретения рихлорэтана и воды, с последующим форСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ мованием суммарной смеси и ПЕНОПОЛИУРЕТАНИМИДОВ путемпере термообработкой, отличающийся тем, что, мешивания продукта термического взаимо- с целью упрощения технологического продействия полиизоцианата и диангидрида цесса и повыщения термостойкости издеароматической тетракарбоновой кислоты с лий; перед формоввнием вводят от 2.до композицией, состоящей из простого поли-, 370 от веса суммарной смеси трианилидоэфира, блок - сополимера полиорганоси. фосфата итермообработкусформованного локсана и полиоксиалкилена, изделия ведут по режиму; при 200 - 225 С- октоата олова, триэтиламина, трифторт.г:2-3 ч, при 300-350 С-6 ч,гомогенную композицию выливают в форму, формуют изделие и подвергают его термической обработке по следующему режиму: при 200-225 С 2 ч и при 300 С в течение 4 - б ч.П р и м е р 7. Смесь 462 г полиизоцианата, содержащего 30,3 о 1 чСО-групп и 268 г диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты гомогенизуют при комнатной температуре в присутствии сухого ацетона в количестве 5 - 10 от массы (имид- бОН) и далее нагревают в течение 1-2 ч при 55-60 С, а затем поднимают температуру со скоростью 1 С/мин до 175 С,В 100 г полученного продукта вводят.21,0 г полизфира марки Лапрол, 0,7 г КЗП, О,б г октоата олова, 0,8 г воды, 0,5 мл ТЭА, 8 г фреона - 113 и 2,4 г ТАФ,Композицию интенсивно перемешивают, вливают в форму, формуют изделие и подвергают его термической обработке по следующему режиму: при 200-225 С 2 ч и при 300 С в течение 10 - 12 ч.Полученное изделие имеет однороднуюмелкоячеистую структуру и объемную массу 5 80 кг/м. Свойства материала приведены втаблице.Способ позволяет значительно упростить технологический процесС: так время на термообработку готового иэделия сокра щается 5-6 раз.Термостойкость материала повышаетсяв среднем на 50-600 С.Температура эксплуатации температуростойкость) сравнима с температурой экс плуатации теплоизоляционных материаловна основе пеноимидов.56) Патент США М 3562189, кл. 260-25; опублик. 1973,Тарасов А.В. Синтез и исследование пе нополиуретанимидов. Диссертация, г. Владимир, 1978.