Композиция для получения жесткого пенополиуретана

 

Использование: для изготовления теплоизоляционных материалов. Сущность изобретения: композиция для получения жестких пенополиуретанов содержит мас. ч. простой гидроксилосодержащий полиэфирполиол с мол.м. 350 820 или его смесь в соотношении 4 1 с N-тетраоксипропилендиамином 100; диметилэтаноламин 1,0 3,5; кремнийорганический пеностабилизатор 1,0 3,0; вода 1,5 4,0; трихлорфторметан 18 22; полиизоцианат 150 - 170; диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты 10 35. Получают огнестойкий жесткий пенополиуретан. 3 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к композициям для получения жестких пенополиуретанов, применяемых в качестве теплоизоляционных материалов в различных областях промышленности, например холодильной, строительной, авиационной и др.

Для повышения огнестойкости пенополиуретанов существует два направления использование фосфор- или галогенсодержащих полиолов или полиизоцианатов и введение в реакционную смесь антипиренов.

Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой полиэфирполиол, катализатор, пенорегулятор, вспенивающий агент и диметилметилфосфонат в качестве антипирена [1] Недостатком этой композиции является очень высокое содержание фреона 28-36 мас.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой полиэфирполиол, N-тетраоксипропилендиамин, кремнийорганический пеностабилизатор, трихлорфторметан, воду, полиизоцианат, триэтаноламин и трихлорэтилфосфат в качестве антипирена [2] Недостатком такой композиции является наличие галогенсодержащего вещества и высокое содержание озоноопасного вспенивателя.

Задачей изобретения является повышение огнестойкости пенополиуретана, содержащего уменьшенное вдвое количество озоноопасного фреона-11 при сохранении технологических параметров процесса вспенивания и физико-механических характеристик пенопласта.

Задача решается тем, что в композиции для получения жесткого пенополиуретана, содержащей простой полиэфирполиол, аминный катализатор, кремнийорганический пеностабилизатор, воду, трихлорфторметан, антипирен, полиизоцианат, в качестве простого полиэфирполиола используют гидроксилсодержащий полиэфир моль.м 350-820 или его смесь с тетраоксипропилендиамином в соотношении 4: 1, в качестве антипирена используют диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты, в качестве аминного катализатора диметилэтаноламин в следующем соотношении, мас. ч.

Простой полиэфирполиол (вышеуказанный) 100 Диметилэтаноламин 1,0-3,5 Кремнийорганический пеностабилизатор 1-3 Вода 1,5-4,0 Трихлорфторметан 18-22 Диметиловый эфир метил- фосфоновой кислоты 10-35 Полиизоцианат 150-170.

Для получения жесткого пенополиуретана необходимо иметь смесь из компонентов А и Б. Компонент А получают путем смешивания определенных количеств полиольного компонента, катализатора, пеностабилизатора, воды, вспенивающего агента и антипирена. Компонент Б представляет собой полиизоцианат.

В табл. 1, 2 приведены составы композиций для получения огнестойкого пенополиуретана, характеристики огнестойкости и процесса вспенивания.

Как видно из табл. 1, с ростом концентрации введенного в реакционную смесь антипирена диметилметилфосфоната кинетические параметры процесса вспенивания практически не изменяются, а характеристики огнестойкости пенополиуретана заметно улучшаются. Так, с увеличением концентрации диметилметилфосфоната от 0 до 25% время устойчивого горения уменьшается с 47,9 до 1,2 с, а потери массы до 4,5% При сравнении заявляемого состава с прототипом можно выделить два обстоятельства. Во-первых, различия параметров процесса вспенивания (времена старта, гелеобразования, окончания подъема пены) связаны с разными качественными и количественным составами композиций, используемых для получения жесткого пенополиуретана. Во-вторых, заявляемый состав позволяет получить жесткий пенополиуретан, обладающий значительно более высокими показателями огнестойкости (время устойчивого горения прототипа 5-6 с, заявляемого состава 1,2 с; потери массы прототипа 18% заявляемого состава менее 4,5%). При этом повышение показателей огнестойкости пенополиуретана с помощью заявляемого состава достигается при меньших количествах антипирена по сравнению с прототипом.

При концентрациях различных компонентов за пределами заявляемого состава наблюдается ухудшение параметров получения пенополиуретана и его свойств. Так, при увеличении содержания воды в композиции (столбец 3) времена старта, гелеобразования, окончания подъема пены уменьшаются, а получаемый пенополиуретан обладает меньшей плотностью, большей хрупкостью, крупноячеистой неравномерной структурой. Увеличение содержания катализатора приводит к еще более резкому уменьшению кинематических параметров вспенивания, результатом чего является неполное заполнение форм пенопластом.

Повышение огнестойкости жесткого пенополиуретана с помощью диметилметилфосфоната достигается и при использовании других полиольных компонентов (например, систем лапрол 373 лапромол 294, лапрол 805 лапромол 294, табл. 2).

Формула изобретения

1. КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА, содержащая простой полиэфирполиол, аминный катализатор, кремнийорганический пеностабилизатор, воду, трихлорфторметан, полиизоцианат и антипирен, отличающаяся тем, что в качестве простого полиэфирполиола она содержит гидроксилсодержащий полиэфир с мол.м. 350 820 или его смесь с N-тетраоксипропилендиамином в соотношении 4 1, в качестве аминного катализатора диметилэтаноламин, в качестве антипирена диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Простой полиэфирполиол с мол.м. 350 820 или его смесь с N-тетраоксипропилендиамином 100 Диметилэтаноламин 1,0 3,5 Кремнийорганический пеностабилизатор 1 3 Вода 1,5 4,0
Трихлорфторметан 18 22
Полиизоцианат 150 170
Диметиловый эфир метилфосфоновой кислоты 10 35
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидроксилсодержащего полиэфира содержит простой полиэфирполиол с мол.м. 580 - 620.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидроксилсодержащего полиэфира содержит смесь полиэфирполиола с мол.м. 350 - 390 и N-тетраоксипропилендиамина в соотношении 4 1.

4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидроксилсодержащего полиэфира содержит смесь простого полиэфирполиола с мол.м. 780 820 и N-тетраоксипропилендиамина в соотношении 4 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2