Композиция для получения пенопласта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскмв Социалистических Рвспублик(22) Заявлено 080579 (21) 2762987/23-05 РЖ Л с присоединением заявки Нов(23) Приоритет С 08 д 9/04С 0863/02 Государствеииый комитет СССР ио дедам изобретенийи открытий(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА Изобретение относится к созданию . композиций для получения высокомолекулярных соединений, например получение вспененных полимеров, в частности эпоксидных пенопластов, применяемых в авиационной, радио-, электротехнической, строительной и других областях техники.Известна композиция для получения пенопласта, включающая эпоксидную диановую смолу, алифатический полиамин, полигдиросилоксан и пенорегулятор 111.Однако пенопласты на этой основе хрупки, нх нельзя применять при боль ших вибрационных нагрузках.Введением олигодиендиэпоксида и эпоксидноанилиновой смолы в данную композицию удается повысить эластические свойства пенопласта, но при этом 2 О заметно ухудшаются прочностные свойства пенопласта (при кажущейся плотности пеноматериала 0,31-0,47 г/см 9 предел прочности при растяжении при 20 С составляет всего 2,0-2,8 кг/см ) ИВ последнее время большой интерес представляют композиции для пенопласта, включающие эпоксидные смолы и комплексы трехфтористого бора 31. ЗО Однако вследствие ускоряющего действия бора эта система крайне реакционноспособна, н из-за высокого экзо термического эффекта трудно управлять процессом вспенивания и отверждения,Наиболее близкая по технической сущности к предлагаемому является ком" позиция для получения пенопласта, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель, фреон, поверхностно-активное вещество и наполнитель.Эта композиция легко перерабатывается с помощью литьевых машин 14.Однако полученный на ее основе пенопласт хрупкий, с малой адгезией к стеклу, в том числе к полированному, а также содержит участки внутренних напряжений на границе стекло-пенопласт.Цель изобретения - повышение адгеэиц к стеклу и повышение предела. прочности при растяжении получаемого на ее основе пенопласта.Указанная цель достигается тем, что известная композиция для получения пенопласта, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель, фреон и поверхностно-активное вещество и наполнитель дополнительно содержит триглицидиловый эфир полиоксипропи,лентрнола и 3-аминопропилтриэтоксисилан при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:Эпоксидная диановаясмола 100Отвердитель 12,0-20,0Фреон 5,0-15,0Поверхностно-активноевеществоТриглицидиловый,эфирполиоксипропилентриола 10,0-30,03-аминопропилтриэтоксисилан 0,5-2,0Иаполнитель 5,0-20,0В предлагаемом изобретении в качестве эпоксидной смолы могут бытьиспользованы различные диановые смолы типа ЭД, ЭД, ЭДП и другие.В качестве отвердителей могутбыть использованы различные алифати"ческие амины-диэтилентриамин, триэтилентетрамин, полиэтиленполиамины идругие амины.При количестве аминч меньше12 вес,ч. происходит недоотверждениепенопласта и,следователь, ухудшаются его свойства. При применении аминав количестве больше 20 вес.ч, в композиции остаются непрореагировавшиеаминогруппы, что также ведет к ухудшению свойств материала.ЗОВ качестве поверхностно-активноговещества могут быть использованы различные соединения, например сополимер окиси этилена и окиси пропиленатипа лапрола 5003-2-Б 10.Применение поверхностно-активноговещества менее 0,2 вес,ч. получаетсяпеноматериал неравномерной крупноячеистой структуры. В то же время применение поверхностно-активного вещест ва более 5 вес. ч. не влияет на.струк 40туру пеноматериала, но существенновлияет на его свойства - повышаетсятемпература размягчения, снижаютсяпрочностные характеристики и увеличиваются водо- и влагопоглощение. 45В качестве наполнителя могут бытьиспользованы тальк, двуокись кремния,аэросил и т.д. Наполнитель в предлагаемой композиции играет роль "нуклеирующего" агента и влияет на струк Отуру пенопласта, позволяет устранитьраковины внутри образца. Применятьнаполнитель в количестве свьпре 20 вес.ч. нецелесообразно из-за повышениявязкости исходной композиции, чтосоздает трудности при переработкекомпозиции на машине, а применениеменеЬ 5,0 вес, ч. не дает эффекта"нуклеирования",В качестве вспенивающего агентамогут быть использованы как фреоны 60с Тни, 0 С, так с Тип, с 0 С, на"пример фреон 12. Фреон вводят в количестве 5-15 вес, ч, на 100 вес. ч.смолы. Вспенивание композиции с фреоном, в количестве менее 5 вес. ч. 65 нецелесообразно из-эа значительнойвязкости исходной композиции и из-эабольшой кажущейся плотности получаемого пенопласта, а вспениванне сфреоном, в количестве более 15 вес.ч. на 100 вес. ч. смолы приводит кполучению пенопласта с крупноячеистой структурой,. Триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола (лапроксид) берут в количестве, необходимом для разбавлениякомпозиции и снижения хрупкости готового пенопласта, Это количествосоставляет 10-30 вес, ч, При увеличении содержания в композиции лапроксида свыше 30 вес. ч. значительнопадает температура размягчения пенопласта и наблюдается замедление реакции отверждения, что приводит к ухудшению структуры пеноматериала. Приуменьшении количества лапроксида ниже 10 вес. ч. не достигается желаемого положительного эффекта.В качестве апретирующей добавкиберут 3-аминопропилтриэтоксисилан(АГМ) в количестве 0,5-2,0 вес, ч,на 100 вес. ч, Навеска АГМсвыше2 вес. ч. ухудшает структуру пенопласта, выступая как пеногаситель,а навеска в количестве менее 0,5вес. ч. на 100 вес. ч. смолы не даетулучшения адгеэии пенопласта к стеклу, в том числе и к полированному.В композицию можно также вводитьразличные модифицирующие агенты, например 2,4-толуилендииэоцианат, сцелью улучшения структуры пенопластаи повышения стабильности пены,Композицию по предлагаемому изобретению готовят следующим образом.В эпоксидную диановую смолу, нагретую до 40-50 С, вводят лапроксид,поверхностно-активное вещество, вспенивающий агент, наполнитель. Компоненты перемешивают 5-20 мин в емкости заливочной .машины и доэировочнымнасосом полученную смесь подают всмесительное устройство (головку)прямоточного действия, одновременноподают и отвердитель с добавкой продукта АГМ. Время смешивания компонентов в смесительной головке составляет менее секунды.Из смесительной головки композицию в виде жидкой пены подают в Формы любой конфигурации. Отверждениепенопласта проводят при ступенчатомнагревании при 60-80" С в течение 4-5 ч.В результате получается пенопластсо следующими физико-механическимисвойствами:Кажущаяся плотность,г/см 9 0,25-0,35Предел прочности присжатии, кг/м35-60Удельная ударная вязкость, кгсм/см1,1-1,6Предел прочности при .растяжении, кг/см 49-65100,020,0 0,2 20,0 15,0 30,0 2,0 100,015,04,015,0 Величина адгезин кполированному стеклу(по равномерному отрыву),кг/см 9-11П р и м е р 1. Готовят композицию следующего состава, вес, ч.:Эпоксидная диановаясмола 100,0Полиэтиленполиамин 12,0Выравниватель "А" 5,0Тальк 10,0фреон5,0Триглицидиловый эфирполиоксипропилентриола(лапроксид) 10,03-аминопропилтриэтоксисилан (АГМ) 0,5Полученный из этой композиции пе" нопласт с кажущейся плотностью 0,35 г/см имеет предел прочности при сжатии 59 кг/см., предел прочности при растяжении - 50 кг/см , удель" й ную ударную вязкость - 1,3 кг см/см величину адгезии к полированному стеклу - 9,5 кг/смП р и м е р 2. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.;Эпоксидная диановаясмолаПолиэтиленполиаминЛапрол 5003-2 Б Тальк.фреон ЛапроксидАГМ 2,4-толуилендиизоцианат 3,0Полученный из этой композиции пенопласт с кажущейся плотностью 0,31 г/смЭ имеет предел прочности при сжатии 49,6 кг/см , предел прочносйти при растяжении - 55 кг/см , величину адгеэии к полированному стек лу - 10,9 кг/смП р и м е р 3. Готовят композицию следующего состава, вес. ч,:Эпоксидная диановаясмолаДиэтилентриаминВыравниватель "А"Тальк0,31 30,0 фреон12,0Лапроксид 20,0АГМ1,0Полученный иэ этой композициипенопласт с кажущейся плотностью0,32 г/см имеет предел прочностипрн сжатии 53,1 кг/см предел прочности при растяжении 49,8 кг/смвеличину адгезии к полированномустеклу 10,8 кг/смП р и м е р 4. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.:Эпоксидная диановаясмола 100,0Полиэтиленполиамин 16,0Лапрол 5003-2 Б0,4Тальк 5,0фреон10,0Лапроксид 15,0АГМ0,5Полученный из этой композиции пе нопласт с кажущейся плотностью 0,307г/см имеет предел прочности при сжаЭтии 56,0 кг/см, предел прочностипри растяжении - 51 кг/см , величинуадгезии к полированному стеклу - 11,0 25 кг/см.П р и м е р 5. (Соответственноизвестному). Готовят композицию следующего состава, вес. ч.:Эпоксидная диановая30 100,0Полиэтиленполиамин 12,0Выравниватель "Аф 4,02,4-толуилендиизоцианат 5,0фреон7,0физико-механические свойства полученного пенопласта;КажуЧаяся плотность,г/смПредел прочности при40 Сжатии, кг/см ф 57,0Предел прочности прирастяжении, кг/смАдгезия к полированномустеклу, кг/см6,8 45 В таблице приведены физико-механические свойства пенопластов, полученных на основе известной и предлагаемой композиции.ь 1 до и оо хдя х ходх бИН б ддо д обО о ойх нй хО% х цоб о ц о цххдМ О д х Х й - еР йхцх бХч Х 3о вдох окб б Х а Ох о Х ь Й ьЭО Ц 9бЕч ао аохх с х н б К о 1Ео1 1 а1 К н о б й х н оо 0 О О ай 1 Х б о б , 1 И о х 6 И (б н о от. 0мсс 0О сГ с Хд аоо хх нн оо о", хИок ао ба цюГ цо9 М ь с Ю ф с ф н 0% о 2 й н о В а 6 Е о й о 1 Ф ы о825556 0,2-5,0 0,5-2,05,0-20,0 Формула изобретения Составитель С.йурина Редактор Н.Кузнецова Техред А.Ач Корректор Н.ШвыдкаяЗаказ 2560/81 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно иэ таблицы, величинаадгезии к полированному стеклу значительно превышает ту же величину уизвестного пенопласта, а после выдерживания образцов в камере влажностиособенно заметно преимущество пенопластов, полученных по предлагаемойкомпозиции, Если на некоторых образцах и заметно снижение величины адгезии, то незначительно, а известныепенопласты полностью теряют адгеэиюуже через 1 сутки.Кроме того, из данных таблицывидно, что у пенопласта, полученного на основе предлагаемой композиции,повышается предел прочности при растяжении,Следует отметить также, что вязкость предлагаемой композиции в 22,5 раза выше вязкости известнойкомпозиции, т.е, предлагаемая композиция более технологична при переработке на заливочных машинах. Композиция для получения пенопласта, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель, фреон, поверхностно-активное вещество и наполнитель,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения адгезии к стеклуи повышения предела прочности прирастяжении получаемого на ее основепенопласта, она дополнительно содержит триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола и 3-аминопропилтриэтокси"силан при следующем Соотношении компонентов, вес. ч.:Эпоксидная диановаясмола 100,0Отвердитель 12,0-20,0Фреон 5,0"15,0Поверхностно-активноевеществоТриглицидиловый эфир15 полиоксипропилентриола 10,0-30,03-аминопропилтриэтоксисиланНаполнитель 20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 234666, кл. С 08 4 9/10, 1963.2. Авторское свидетельство СССР9 577214, кл. С 08 3 9/02, 1975.3. Патент США 9 3941725,кл. 260-2.5, опублик, 1978.4. Авторское свидетельство СССРМ 355198, кл. С 08 . 63/02 (прототип).