Способ получения поливинилхлоридного пенопласта

Изобретение относится к способу получения жесткого пенопласта на основе полинивилхлорида и метилметакрилата, используемого в качестве заполнителя конструкций в самолето- и судостроении.Известен способ получения пенопластаиз полимер-мономерной композиции путемсмешения, ингредиентов, формования заготовок, отверждения их в среде тепдоносите- Оля и вспенивания при нагревании 1.Согласно указанному способу смешивают поливинилхдорид, метилметакрилатперхлорвиниловую смолу, газообразователь и инициатор полимеризации - азоди 15нитрил диизомасляной кислоты ( порофорЧХЗ). Из полученной композицииметодом экструзии формуют заготовки иддя отверждения помешают в автоклавна определенном расстоянии друг от друга. Свободное пространство в автоклавемежду заготовками заполняют теплоносителем-глицерином, который является одновременно полимеризующей средой для метилме-,такрилата и циркулирует принудительно по25замкнутой технологической системе.Отверждение заготовок пенопласта прдводятпри 40 5 С в течение 21-24 ч засчет полкмеризации в массе мономера -метилметакрилата. Отвержденные заго,товки вспенивают в электрокамерах при120-130 С в течение 3-3,5 ч,Недостаток известного способа заключается в длительности процесса полимеризации метилметакрилата (21-24 ч),так как в качестве инициатора полимери- З 5зации в композицию пенопласта вводвгазодинитрил дииэомасдяной кислоты, который является слабым инициатором.Кроме того, во время отверждения весзаготовок уменьшается на 1, 8-2,7 Ь за 4 Осчет так называемого фсмываф их, т,е,экстракции компонентов заготовок теплоносителем. Полученный по этому способу пенопласт имеет низкое значение разрушающего напряжения при сжатии 45(0,33 МПа),Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения пенопласта путем сме щения подивинилхлорида, перхлорвиниловой смолы, метилметакрилата, углекислого аммония и инициатора полимеризации, последующего формования заготовок, отверждения их в среде теплоносителя и 55 вспенивания при нагревании .В качестве инициатора полимеризации используют триэтаноламин, а в качестве теплоносителя - глицерин. Благодаря использованию в качествеинициатора полимеризации триэтаноламина сокращается время отверждения заготовок до 9-12 ч 2 .Однако несмотря на то, что времяполимеризации заготовок сокращено, известный способ является малоэффективным ввиду того что во время отверждениянаблюдается, экстракция компонентов заготовок теплоносителем в количестве1,52 от веса заготовки, Эта экстракция связана с диффузией метилметакрилата и углекислого аммония в теплоноситель, которая объясняется полярным сродством их с глицерином, используемым вкачестве теплоносителя. Перешедшщй вглицерин метилметакрилат полимериэуется из-эа комплекса, образующегося отналичия гидроксильных групп алифатического многоатомного спирта (глицерина)и углекислого аммония. Образующийсяполимер метилметакрилата в виде твердой фазы постепенно оседает на заготовках пенопласта, стенках автоклава икоммуникации. Это приводит к нарушениюциркуляции теппоноситедя, увеличениювремени отверждения заготовок или повышению температуры теплоносителя,а также к частой остановке технологического оборудования для чистки его и замены теплоносителя. Вследствие этого снижается производительность оборудования,получаются некондиционные отвержденныезаготовки пенопласта, получаемый пенопласт имеет недостаточно высокую прочность при сжатии (0,4-0,8 МПа) и высокую себестоимость иэ-за потери весазаготовок, частой замены и дороговизныглицерина.Бель изобретения - интенсификацияпроцесса и повышение прочности присжатии получаемого.пенопласта.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения поливинилхлоридного пенопласта путем смешения поливинилхлорида, перхдорвиниловой смолы, метилметакрилата, углекис- .лого аммония и инициатора подимеризации, последующего формования заготовок,отверждения их в среде теплоносителяи вспенивания при нагревании, в качестветеплоносителя используют триэтаноламин,Триэтаноламин, используемый в качестве теплоносителя, являясь одновременно инициатором полимеризации, ускоряетпроцесс полимеризации метилметакрилата с поверхности заготовок. При этомв качестве инициатора полимеризации.,3 10148 вводимого в композицию пенопласта, можно использовать, например, азодинитрил диизомасляной кислоты, триэтаноламин или из смесь. Но наилучший результат достигается, когда в композицию ввоцят З тризтаноламин, который является более сильным инициатором полимериэации метилметакрилата. Благодаря этому метилметакрилат быстро полимеризуется с поверхности загот вки, тем самым уменьшается 1 О диффузия его и углекислого аммония из заготовок в теплоноситель. Это увели п- вает срок службы теплоносителя, сокращает расход его и простой на чистку оборудования.15П р и м е р ы 1-5 (по предлагаемому способу). В шаровую мельницу загружают 100 вес.ч поливинилхлорида и 8 вес.ч, углекислого аммания. Массу перемешива-ют при комнатной температуре в течение 3 ч. Одновременно в реактор загрс- жают 71,2 вес.ч. метилмеюкрилата, 32 вес.ч. перхлорвиниловой смолы и ини-. циатор полимеризации. Тип и количество последнего указаны в таблице. Массу перемешивают в течение 50 мин при комнатной температуре.Полученную сухую смесь из шаровой мельницы и клеевой раствор из реактора . помещают в течение 10 мин при 27"С, Приготовленную композицию подают в шприцмашину и производят формоваиие заготовок, которые затем помещают в автоклав емкостью 1 м на определен 3ном расстоянии друг от друга. Свободное пространство в автоклаве заполняют теплоносителем гризтаноламином, который принудительно циркулирует по замкнутой технологической 1 системе. Заготовки в автоклаве отверждают при 38, 35. 35, 36 и 30 С и давлении 2,5 атм в течение 8; 8,5; 8,5; 9 и 9 чсоответственно, Отвержденные. монолитные заготовки вынимают иэ автоклава. промывают теплой водой, сушат на воздухе при температуре окружающей среды. После взвешивания отвержденные . заготовки вспенивают в электрокамерах при 130 С в течение 3 ч.П р и м е р ы 6-10 (по известному способу) . Образцы пенопласта изготаив- вают как и в примера) 1-5, за исключением того, что заготовки отверждают в среде глицерина при 45, 42, 40, 41 и 43 С втечение 24, 10, 9, 9 и 12 ч соответственно.физико-механические показатели образцов пенопласта, полученных по предлагаемому и известному способам, а также убыль веса заготовок за счет экстракции компонентов теплоносителем приведены в таблице.7 1014Как видно иэ таблицы, отверждение заготовок пенопласта в триэтаноламине дает более высокие результаты по сравнению с отверждением в глицерине при идентичном содержании в композиции 5 инициатора полимеризации (см. образцы 1 и 6, 2 и 7, 3 и 8, 4 и 9, 5 и 10). Использование предлагаемого изобретения по сравйению с известным поэво- й ляет сократить трудовые затраты для 846 8чистки оборудования от твердой фазы, проводить отверждение заготовок пенопласта при более низкой температуре (30-38 ОС вместо 40-45 С), сократить время отверждения заготовок на 1-4 ч и убыль в весе заготовок за счет экстракции иэ них компонентов в 3-5 раэ, а также использовать в качестве теплоносителя для отверждения заготовок пенопласта триетаноламинвзамендорогостоящего глицерина.Составитель Н. ПроскуриинаРедактор М. Рачкулинец Техред М.Костин Корректор М. ШарошиЗаказ 3128/19 Тираж 494 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4