Композиция для получения жесткого пенополиуретана"

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («> 71 7084 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240378 (21) 2593548/23-05, с присоединением заявки N9 (23) Приоритет (51)М, Кл.2

С 08 G 18/14//

С 08 G 18/20//

С 08 Х 75/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2502.80. Бюллетень М 7 (53) УДК б78. бб4-405.8(088.8) Дата опубликования описания 2502.80 (72) Авторы изобретения

Н,Н.Öûáóëüêo, Ф.С.Мартинович и В.М.Сацура

Белорусский технологический институт имени С.М.Кирова (71) Заявитель (5 4 ) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО

ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к области получения жестких пенополиуретанов, применяемых для теплоизоляции и креп. ления в холодильной промышленности, авто-, судо-, приборостроении и других областях промышленности.

Известна композиция цля получения жесткого пенополиуретана, содержащая полипропилентриол; катализатор пенообразования, полисилоксаналкиленовый блоксополимер, катализаторы отвержде. ния — октат олова, дибутилдилауриат олова, триэтилендиамин, вспенивающий агент-фреон-II, воду и толуолдииэоцианат (1). 15

Недостатками известной композиции являются высокая реакционная способ" ность,, токсичность, многокомпонентность используемого сырья, а также высокая стоимость оловоорганических 20 соединений.

Наиболее близкой по технической сущности является композиция, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, N -тетраоксипропилен-25 диамин, полиизоцианат, пеностабилизатор, фреон, воду, катализатор отверждения f 2) ..

Недостатками этой композиции является низкая жизнеспособность полиуретановых масс-й высокая токсичность аминных катализаторов, используемых при получении жесткого пенополиуретана.

Целью данного изобретения является повышение жизнеспособности и снижения токсичности композиции и

УНучшения прочностных характеристик конечного продукта. Эта цель достигается тем, что в качестве катализатора отверждения композиция содержит D-a-амино-f-феиилпропионовую кислоту при следующем соотношении компонентов, вес,ч.:

Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир 70-80

N - тетраоксипропилендиамин 20-30

Полиизоцианат 170-180

Пеностабилизатор 1,3-1,8

Фреон 25-35

Вода 0,5-1,0

D-W-амино-)Ú-фенилпропионовая кислота 1-4, Компоненты композиции имеют следующие характеристики;

Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир (Лапрол-503М) — продукт взаимодействия хлораля с простым

717084 полиэфиром ДТ-500 (Ту-78-67). Ы— тетраоксипропилендиамин (Лапромол294) — продукт взаимодействия оксипропилена с водным раствором этилендиамина (ТУ-6-05-1651-74). Пенострабилизатор (КЭП-1) — блокополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена (Ту-2-02-781-73) . Фреон-Il фтортрихлорметан — вспенивающий агент (ТУ-6-02-727-75) . Полииэоцианат марки

Б содержит 58,5% дииэоцианатдифенилметана, 31,4% изоцианатных групп и

0.0220% фенилиэоцианата, В качестве катализатора использовали D-<- амино- з- фенилпропионовую кислоту (D-р-. Фенил-

:реакционноспособные группы амина и карбоксильную. Это порошок светложелтого цвета, теплота плавления

318-320 С, молекулярный вес 165,2.

D - амино-Р-фенилпропионовая кислота имеет следующее химическое строение:

СООН

Сн

I нС .- С вЂ” Сн,— Си нС Сн мн

Сн

Пример 1. В полиэтиленовый стакан отвешивают 70 вес.ч. Лапрола503 М, 30 вес.ч. Лапромола-294, 1,3 вес.ч. КЭП-1, 0,5 вес.ч. воды, 25 вес,ч. Фреона-11, 1 вес.ч. D-/ - фенил-А- аланина.Всю массу перемеШи-вают с помощью механической мешалки в течение 2-3 мин до гомогенного состояния полиэфирной смеси, Эатем добавляют 170 вес.ч. полиизоцианата, всю массу перемешивают в течение

30 с и выливают в форму, где происходит вспенивание и овтерждение пенополиуретана.

Время индукции 120 с, время подьема и отлипа пены 320-330 с.

П р и м .е р 2. Осуществляется аналогично примеру 1, но при следующем соотношении компонентов, вес,ч.:

Лапрол-503 M 75

Лапромол-294 25

КЭП-1 1,5

Фреон-11 30

Вода 0,75

D4э-фенил (-алании 2

Полии зоцианат марки Б 175

Время индукции 170 сек,- время подъема и отлипа пены 360-370 сек.

Пример 3. Осуществляется аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Лапрол-503 М 80

Лапромол-294 20

КЭП-1 1,8

Фреон-11 35

Вода 1,0

В-/"фенил-<-алании 3

Полиизоцианат марки Б 180

Время индукции 175 с,время отлипа и подъема пены по 390 с.

Пример 4. Осуществляется аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Лапрол-504 М 80

Лапромол-294 20

КЭП-1 1,8

Фреон-11 35

Вода 1,0

D- а-фенил-< -алании 4

Полиизоцианат марки Б 180

20 Время индукции 80 с, время подьема и отлипа пены по 315-320 с.

Из данных табл.1 видно, что жизнеспособность пенопласта по сравнению c прототипом увеличивается в 3-4 ра25 за,время подъема пены в 4-5 раз и время отлипа пены в 3 раза.

Применение предлагаемого катализатора позволяет удалить иэ массы токсичный летучий амин и оловоорга3() нику, что намного снизит токсичность пенопласта, и в некоторой степени уменьшит стоимость конечного продукта.

D- )ç-фенил- С-аланин химически ак- тивное вещество, которое вступает во

35 вэаимодействйе как с полиэфирной смесью, так и с полиизоцианатом, что, в свою очередь, образует трехмерную сшитую структуру с хорошей механической прочностью.

40 Результаты Физико-механических испытаний приведены в табл.2.

Как видно иэ данных табл.2, жесткий пенополиуретан, полученный из предлагаемой массы, имеет более высокие прочностные свойства. Полученный

45 пенопласт имеет мелкопористо-закрытую структуру. При одинаковой максимальной плотности с прототипом предел прочности при сжатии в 2,9 раза выше, чем у прототипа, а при мини50 мальной плотности остается на уровне прототипа. Скорость реакции и гелеобразование заканчиваются в одно и то же время. Высокие прочностные свойства подтверждают то, что

55 D-р-фенил-Х-алании вступает в химическое взаимодействие с полиэфирами и полииэоцианатом.

Пенопласт имеет незначительную усадку. Кроме каталитических свойств предлагаемый катализатор обладает стабилизирующим эффектом.

717084

Т а б л и ц а 1!

Зависимость времени индукции, подъема и отлипа пены предлагаемой массы и прототипа

« «

Пример Пример Пример

1 2 4

««« ° »««««»» °

Показатели

Прототип

Пример

Время индукции, с

30-50

175

120

170

320

370

390

320

Время отлипа, с

110-150

330 370

390

320

Та блица 2

Физико-механические свойства предлагаемого пенопласта и прототипа

«« ю.

Прототип Пример Пример Пример Пример

1 2 3 4

Физико-механические показатели

Кажущаяся плотность, з

40,05

67,67 63,7

40-70 46,2

Предел прочности при сжатии, кгc/см

2,46

5,75 5,05

2,0

2,96

Предел прочности при изгибе, кгс/см

10,53

9,95

6,41

6,10

Удельная ударная вязкость, кгс см/см

0,36

0,48

0,47

0,33

0,25

Водопоглощение эа сутки

0,03 за 7 суток, кг/м

Полиизоцианат

170-180

Пеностабилизатор

- Фреон

Вода

Р-х-амино-р-фенилпропионовая кисло та.

1,3-1,8

25-35

0,5-1,0

ЦНИИПИ Заказ 9754/30 Тираж 549 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Время подъема пены, с 60-90

Формула изобретения

Композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, i

N — тетраоксипро*илендиамин, поливэоционат, пеностабнлизатор, фреон, воду, катализатор отверждения, отличающаяся тем, что, с целью повышения жизнеспособности и снижения токсичности композиции и улучшения прочностных характеристик конечного продукта, в качестве катализатора отверждения она содержит

D-<-амино-P-фенилпропионовую кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Простой гидроксихлорсодержащий полиэфир 70- 80

N --тетраоксипропилендиамин 20-3,0

0,0014 0,0012 0,0012 0,0013

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельствО СССР

Ф 3124250, кл. С 08 G 18/14, у 1964.

2. Вахтин В.Г., Турецкий Л.Г. Заливочный пенополиуретан улучшенной конструкции, Пластические массы, 1974, Э 10, стр.51-52 (проOTBII) 4