Способ получения пенопласта

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 992525(22) Заявлено 030481 (2 т) 3269738/23-05с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 30,0183. Бюллетень Чо 4Дата опубликования описания 300".83 11 М. Кл з С 08 4 9/14С 08 . 63/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий53 УДК 678. 643- -405.8(0888) 72) Авторыизобретения В.Н,Демин, ВД.Валгин, В,А.Сергеева, Р.И,К ь Ордена Трудового Красного ЗнаменЫвсесоюзйуйнаучно-исследовательский инстФиут синтетических смГ(71) Заявител НИЯ ПЕНОПЛАСТ 4) СПОСОБ относи полиме получ ашедши одстве тся к получерных материалов,нию эпоксидных широкое приме- электрорадиоПолуч статочну нагреванНаибо сущности пенопласт имеет недооустройчивость при форми.ее близкими достигаем о техническойму результату Изобретениению вспененныхв частности, к епенопластов, н хнение в произваппаратуры.Известен способ получения пенопласта путем смешения в одной из емкостей диановой эпоксидной смолы, эмульгатора, вспенивающего агента и модифицирующих добавок, с последующей подачей полученной смеси в смесительное устройство, куда одновременно подается аминный отвердитель.Из смесительной головки выходит вспененная масса, которая разливает ся в формы, а затем отверждается при нагревании до получения жесткого пенопласта 1. При этом замешивание вспенивающего, агента-хладона в композицию для вспенивания производится при давлении, превышающем на несколько ати давление собственных паров хлад и предлагаемому является способ получения пенопласта путем смешенияэпоксидной диановой смолы, изоцианатного компонента, эмульгатора, хладона и аминного отвердителя, формования полученной смеси и ее последующего отверждения при нагревании.Известный способ заключается в предварительной подготовке при повышенном давлении в специальной емкостисмеси из эпоксидной смолы, эмульгатора, модифицирующих добавок илибез них и вспенивающего агента-кладона и последующей одновременной 15 подачи этой смеси и отвердителя втретью емкость - смесительное устройство -откуда вытекает вспененная масса 2 1. Пенопласты, полученные по известному способу, характеризуются тем, что, наряду с равномерной мелкоячеистой структурой, в.объеме пенопластов имеются отдельные, довольно крупные каверны ираковины. ПоследнЕе приводит к следующему: при определении механической прочности и электрических показателей пенопластов наблюдается большой - до 50 и более разброс в получаемых величинах, хотя кажущаяся плотность образцовнапример гексаметилендиамин полиУэтиленполиамин, М-фенилендиамин,смесь,М-фенилендиамина с 4,4-диаминодифенилметаном, полиметиленфени-.,ленамин, которые берутся в стехно 5 метрическом соотношении по отношениюк эпоксидной смоле.В качестве вспенивающих агентовмогут быть применены хладоны ст.кип. +25 - -80 фС (хладон, хла 1 О дон),Пенопласт получают путем смешекния двух компонентов. Первый компонент получают смешением 100 мас.ч.эпоксидной смолы или смеси смол,5 0,2-5,0 мас.ч, эмульгатора.и, принеобхадимости, 0,3-20,0. мас.ч, одной или нескольких модифицирующейдобавки или наполнителя. Второйкомпонент - смешением 100 мас,ч,2 О отвердителя - амина и 60-200 мас.ч,вспенивающего агента в герметичнойемкости при давлении, на 1-13 атипревышающем давление насыщенных паров вспенивающего агента. Затемз 5 оба компонента с помощью дозирующихнасосов подают в смесительное устройство, где происходит их смешениеи откуда, вытекает вспененная легЦель изобретения - улучшение струтуры пенопласта, повышение его формоустойчивости и обеспечение стабильности Физико-механических характеристик,Поставленная цель достигается темчто согласно способу получения пенопласта путем смешенияэпоксиднойдиановой смолы, изоцианатного компо-.нента, эмульгатора, хладона и аминного отвердителя, формования полученной смеси и ее последующего отверждения при нагревании, хладонпредварительно смешивают с отвердителем ври давлении, на 1-13 атипревышающем давление его насыщенныхпаров.При смешении отвердителя и вспенивающего агента при давлении, превышающим давление насыщенных паровего меньше 1 ати нецелесообразно,так как в этом случае получается пенопласт повышеннойкажущейся плотности, а.при давлении, превышающем13 ати, не наблюдается никакихдополнительных преимуществ.В предлагаемом способе в качестве эпоксидной смолы могут быть использованы любые диановые эпоксидныесмолы, циклоалифатические, алифатические эпоксидные смолы или другиеполиглицидиновые эфиры,а также смеси их друг с другом,Эмульгаторами (поверхностно-активными веществами) при,осуществле-нии способа могут быть ра".,личныевещества, например, сополимер окисиэтилена и пропилена - Лапрол 5003-2 Б, выравниватель А в количестве 0,2-5,0 мас.ч, на 100 мас.ч,эпоксидной смолы или смеси смол.В качестве модифицирующих добавок могут быть применены как реакциэнноспособные по отношению к эпоксидным смолам вещества, напримеризоцианаты, так и инертные, напримертальк аэросил, бентонит, пигменты(фталоцианиновый зеленый, антраханойовый черна-синий, окись хрома),а также добавок, например для повышения адгезии пенопластов к различным материалам.Отвердителями эпоксидных смолпри получении пенопластов могутбыть использованы алифатические илиароматические ди- и полиамины,одна и та же, при нагревании образцов пенопластов до температуры,близкой к температуре размягченияполимерной основы, на открытой поверхности образцов образуются вздутия, приводящие к изменению форьыобразцов, что недопустимо, особеннов тех случаях, когда такие пенопласты используются в производстве электрорадиоаппаратуры или же при изготовлении(шаблонов, поплавков и т,п,коподвижная масса. Эту массу разливают в открытые или закрытые формы,последние помещают в термокамерудля отверждения пенопласта, В результате получают пенопласт с равномерной по всему объему отливки (образца)мелкоячеистой структурой и кажущейся плотностью 80-700 кг/м 3. Приэтом величины прочностных и диэлектрических характеристик пенопластаопределяются его кажущейся плотностью, природной используемой исходной эпоксидной смолы (смеси смол,применяемого отвердителя и модифицирующих добавок, а воспроизводимостьвеличин определяемых характеристикпри одной и той же кажущейсяплот ности и формоустойчивость образцов из пенопласта - способом его получения.П р и м е р 1. Компонент 1 готовят смешением при 55 С в течение фф 30 мин 1500 мас,ч. эпоксидной смолы ЭД, 4,5 мас.ч. лапрола 5003-2 Би 45 мас.ч. толулендийзоцианата.(ТДИ). Параллельно готовят компонент Н, смешивая в герметичной 55 емкости 300 мас,ч. полиэтиленполиамина (,ПЭПА ) и 200 мас,ч, хладона при давлении, создаваемом инертнымгазом, на 13 ати выше давления паров хладона, создаваемого им бО при температуре приготовления компонента, Затем с помощью дозировочных насосов компонентыи 11 подаютв смесительное устройство, где происходит их окончательное смешение д и из сливного штуцера вытекает вспе992525 ненная легкоподвижная масса, для получения отливок. Форму помещают в термошкаф прн 70-90 С на 2-3 ч с целью отверждения композиции. Пос. ле этого получают пенопласт с кажущейся плотностью 300 кг/м , условным пределом прочности при сжатии, равным 59,6 кг/см, (ср. из 5 определений) и имеющий в разрезе равномерную мелкоячеистую структуру по. всему объему отлйтого образца,П р и м е р 2. Компонент / готовят 30 мин при 55 С смешением 1000 мас.ч. эпоксидной смотщ ЭД, 50 мас.ч, полиизоцианата, 30 мас.ч. выравнивателя А и 10 мас.ч, фталоцианинового зеленого. Параллельно готовят компонент Н смешением 300 мас, ч ПЭПА и 150 мас.ч, хладонапри давлении, на 1 ати выше давления па-. ров хладонаи далее поступают так же, как в примере 1. В результа. те получают окрашенный в зеленый цвет пенопласт с кажущейся плотностью 225 кг/мЭ условным пределом прочности при сжатии, равным 36,3 кг/см, имеющий в разрезе равномерную мелкоячеистую структуру по всему объему отлитого образца.П р и м е р 3. Компонент ( готовят смешением в течение 20 мин при 50 С 1500 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД, 225 мас.ч. лапроксцда, 45 мас.ч, ТДИ, 2,.6 мас.ч. лапрола 5003-2 Би 75 мас.ч. талька. Параллельно готовят компонент Й, смешивая в герметичной емкости при давлении, на 2 ати выае давления паров хладонаЪ, 300 мас,ч. ПЭПА,61,3 71,5 60 с 6 24,0 .(63 55,6 43,0 51,6 74,3 42,5 (31%) 74,0 1,46 200 1,08 1 74 (16%) . 1 00 прочности сжатии, к Предел про при стати изгибе, к Удельная вязкость,при /см 55,5 74,3 74,5/смф,дарнаякг см/см 5 1,10 1 11 П ечани Кажущаяся плотность В скобках приведено метического значени Образцы на исвытанн заливки. ны данные испыформоустойчилученного поредму способам (рература +70 ффС,сть 98).Г Из данных табл, 1 видно, что при определении физико-мехаиических характеристик пенопласта, полученного согласно предлагаемоиу способу, наблюдается хорошая сходимость между результатамн параллельных испытаний. 7,5 мас,ч, З-аминопропилтриэтоксиси.,лана и 180 мас.ч, хладона. Далеепостуйают,как в примере 1.В результате получают пенопластс кажущейся плотностью 285 кг/мусловным пределом прочности при сжатии, равном 52,6 кг/смф, имеющийв разрезе равномерную мелкоячеистувструктуру по всему объему отлитогообразца.0 П р,и м е р 4. Компонент 1 готовят смешением в течение 30 мнн при55 С в герметичной емкости 1500 мас,ч."эпоксидной смолы ЭД 45 мас.ч.ТДИ 4,5 мас.ч. лапрола 5003-23-10 15 и 105 мас.ч. хладонапри давлениивыае, чем давление паров хладона.на 13 ати.Компоненти компонент Н, представляющий собой собственно ПЭПА, 2 О с помощьв дозировочных насосовподают в смесительное устройство, гдепроисходит их смешение и из сливно"го штуцера вытекает вспененная лвгкоподвижная масса и далее поступают,25 как в примере 1. В результате получаютпенопластс кажущейся плотностью 300 кг/м 5,условным пределом прочности при сжатии, равным 44;1 кг/смфи имеющий вразрезе в целом мелкоячеистув структуру с отдельными, хаотично расположенными различной форьщ пустотами.В табл. 1 приведены данные по фиЗ 5 эико-мехааическим характеристикампенопласта, полученного в форме ввиде стандартных отливок для испытаний, изготовленного по примеру 1 и 4.; Т а б л и ц а пенопластов равна 300 кг/м отклонение в В от среднеар изготовляли с одной опера В табл. 2 привед , таний по оцределени вости пенопласта, п лагаемоМУ.и извести жим испытаний темпе относитЬльная влажн992525 Таблица 2 Параметр Формоустойчивость через 48. ч 20 ч Предлагаемый способ+О, 80 Прототип После выдержки в камере влажностиобразцы изменяют Форму 1 коробление,вздутия на .поверхности) и замеритьлинейные размеры не удалось ля, формования полученной смеси йее последующего отверждения при на 40 гревании, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения структуры пенопласта, повышения его формоустойчивости и обеспечения стабильности физико-механических характерис 45 тик, хладон предварительно смешиваютс отвердителем при давлении, на1-13 ати превышающем давление егонасыщенных паров.Источники информации,50 принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 355198, кл. С 08 . 63/02, 1970.2. Патент Франции 9 1269369,кл. С 08 9, опублик, 1961, (прототип). Предлагаемый способ получения пенопласта улучшает качество егоравномерность мелкоячеистой структуры по всему объему и хорошая формоустойчивость) и тем самым повышает эксплуатационные свойства. Так, отсутствие пустот в объеме пенопласта обеспечивает постоянство тепло- Физических и электрических характеристик, что важно в производстве .электро-радиоаппаратуры с применени ем пенопласта.Формула изобретения Способ получения пенопласта путем смешения эпоксидной диановой смолы, изоцианатного компонента, эмульгатора, хладона и аминного отвердитеСоставитель Т.ЛаринаРедактор А.Власенко Техред А.Бабинец, Корректор О.Билак Заказ 365/29 Тираж 492 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-ЪЬ Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная, 4 ЬсС фр ф ЬТ, % ль ф Ь 3 юф ЬОю ф Ь ЬТ, %