Композиция для получения пенопласта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 04,1278 (21) 2715664/23-05 (51) М Кл с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 08 J 9/02

С 08 L 63/00

Государственный комитет С С С P но делам изобретений н открытий

Опубликовано 230681, Бюллетень ¹ 23 (5З) НЖ 678,686-405. . 8 (088 ° 8) Дата опубликования описания 2 306,81

/уl ъ (72) Авторы изобретения

P . И. Козлова, Э . А. Васил ьеза, В. Н. Демин, В. А. Сергеева, В. К. Толстов, Г. Г.Демин, В, Д. Вал гин и A. Е . Бато r

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ; ПЕНОПЛАСТА

Изобретение относится к получению вспененных полимеров, в частности эпоксидных пластмасс, широко применяемых во многих отраслях промышленности, например в авиационной, радио, 5 электротехнической и других областях промышленности.

Известна композиция для получения пенопласта, включающая эпоксидную диановую смолу различных марок, а в качестве отвердителей — ароматические амины в сочетании с различными целевыми добавками (1), Недостатком композиции, является невысокая теплостойкость пеноматериа- 15 ла.

Известна композИция для получения пенопласта, предусматривающая применение в качестве отвердителя полиметиленфениленаминов. 20

Теплостойкость получаемого на основе такой композиции пеноматериала равна 150-170ОC (2).

Однако высоковявкая композиция трудно перерабатывается, 25

Известна также композиция для получения теплостойкого пеноэпоксида (t q равна 190-200оС), включающая диановую смолу и хлорэндиковый ангидрид (3) .

Однако получаемые в результате пе нопласты находят ограниченное применение из-за трудностей, возникающих прн их изготовлении.

Известна также и композиция для получения теплостойкого эпоксидного пенопласта, включающая борсодержащие соединения в сочетании с ароматическими аминами (4) .

Однако вследствие ускоряющего цействия бора эта система крайне реакционноспособна, жизнеспособность композиции мала и из-за высокого экзотермического эффекта трудно управлять процессом вспенивания и отверждЕния.Кроме того, продукты реакции бора- гоа с аминами представляют собой твер дые продукты и процесс переработки композиции затруднен.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция для получения пенопласта, включающая эпоксиднодиановую смолу, поверхностно-активное вещество, вспо нивающий агент и эвтектическую смесь аминов (5).

Недостатком данной композиции яв ляется низкая теплостойкость получае мого на ее основе пеноматериала.

840061

0 2 5,0 15

3-15

Цель изобретения — улучшение технологических свойств композиции и повышение теплостойкости получаемого на ее основе пенопласта. Указанная цель достигается тем, что композиция для получения пеноплас- 5 та, включающая эпоксиднодиановую смолу, поверхностно-активное вещество,. вспенивающий агент и эвтектическую смесь аминов, дополнительно содержит диэпоксид гексагидробензаль1,1-бис-(гидроксиметил)-циклогексана при следующем соотношении компонентов вес. ч.:

Эпоксиднодиановая смола 25-75

Поверхностно-активное вещество

Хлорфторуглеводороды

Эвтектическая смесь аминов 4-,25

Диэпоксид гексагидробен з аль-1, 1-бис(гидроксиметил)— циклогексана 25-75

В качестве эпоксидной смолы используют различные диановые смолы типа

ЭД-16, ЭД-14, ЭДП и т.д. Диэпоксид 25 гексагидробензаль-1,1-бис-(гидрооксиметил)-циклогексана берут в количестве, необходимом для обеспечения максимальной теплостойкости.Это количество составляет обычно 25-75 вес.ч, З

:При увеличении содержания в сме си смол диэпоксида выше 75 вес.ч, теплостойкость пенопласта остается на постоянном уровне, но зато появляется поверхностная хрупкость материала, при содержании диэпоксидов композиции менее 25 вес. ч., теплостойкость материала среза падает.

В качестве отвердителей используют различные ароматические амины — мфенилендиамин или смесь м-фенилендиа- 40 мина с 4,4-диаминодифенилметаном в весовом соотношении. 42:58 в сочетании.с катализатором (эвтектическая смесь аминов), Амины берут из расчета одна первичная аминогруппа на 45 две эпоксидные группы. В качестве катализатора отверждения берут комплексные соединения трехфтористого бора с различными. соединениями, нап" ример, тетрагиЯрофураном, этиленом, диэтиленгликолем,,и т.д. в количестве 0,1-0,5 вес ° ч. на 10 вес. ч. эпок сидной смолы. .В качестве вспенивающих агентов используют как фреоны с t gnn ) 0 С, О о так и с (д <.OoC, например фреон

12. Фреон 12 вводят в количестве

3-15 вес. ч. íà 100 вес. ч. cMîëû, Вспенивание композиций с фреоном, в коЛичестве менее 3, нецелесообразно из-за значительной вязкости компо- Щ зиции и из-за большого объемного веса получаемого пенопласта (более

0,5 г/cM ), а вспенивание с фреоном

Ъ

° ° количестве более 15 вес. ч, на

00 вес. ч. смолы приводит к получению пенопласта с крупноячеистой структурой.

5,5-25

П р и м .е р 2. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.:

В качестве поверхностно-активного вещества используют различные соединения, например, неионогенного характера, также сополимер окиси. этилена и пропилена типа Лапрола 5003-2-Б10, или тица выравнивателя A в количестве 0,2-5,0 вес. ч. на 100 вес, ч. смолы. Количество поверхностно-активного вещества подбирается экспериментально и вводится с целью создания равномерной мелкоячеистой структуры пеноматериала.

Предлагаемую композицию готовят следующим образом.

В эпоксидную диановую смолу, нагретую до 40-50 С вводят диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксиметил) -циклогексана, поверхностноактивное вещество, вспенивающий агент, Компоненты перемешивают 3-20 мин в емкости заливочной машины и дозировочным насосом полученную смесь подают в смесительное устройство (головку) прямоточного действия. Одновременно в головку подают отвердитель.

Время смешения компонентов в смесительной головке составляет доли секунды.

Из смесительной головки композицию в виде жидкой пены подают в форьы любой конфигурации. Отверждение пенопласта проводят при ступенчатом нагревании при 80-150 С в течение 4-5 ч.

В результате получается пенопласт со следующими физико-механическими свойствами:

Кажущаяся плотность, г/см 0,06-0,20

Предел прочности при сжатии, кг/см

Удельная ударная вязкость, кг.см/см 0,15-0,4

Температура размягчения, С 160-210

Следует отметить., что предлагаемая композиция легко перерабатывается на .заливочной. машине, и может осуществлять механизированный процесс получения иэделий из пенопласта.

Пример 1. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.:

Эпоксиднодиановая смола 50

Диэпокснд гексагидробензалы-1,1-бис-(гидрооксиметил)-gglolorexcaHa 50

Выравниватель A 5 0

Фреон 12 7,0

Эвтектическая смесь аминов +BFS, - ТГФ 16 0

Получаемый .иэ этой композиции пенопласт имеет кажущуюся плотность

8,9 кг/см, температуру размягчения

+90 Ñ, 840061

Эпоксиднодиановая смола - 25, 0

Диэпоксид гексагидро- . бензаль-1,1-бис-(гидроксиметил)- циклоreксана

Лапрол 5003- 1-Б 10

Фреон 12 Эвтектическая смесь аминов + комплекс

BF диэтиленгликоль 25 0

Полученный иэ этой композиции пенопласт с кажущейся плотностью

0,061 г/см имеет предел прочности при сжатии 6 кг/см, температуру размягчения 205 С.

Пример 3. Готовят композицию следующего состава, вес. ч,:

Эпоксиднодиановая смола

Диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидр оксиметил)-циклогексана 25,0 .Лапрол 5003-2Б-10 0,5

Фреон 113 3,0 3()

Эвтектическая смесь аминов + комплекс

BF этиленгликоль 4,0

Пенопласт с кажущейся плотностью

0,2 г/см имеет прочность при сжатии 18 кг/см, температуру размяг2 чения 160 С.

Пример 4. Готовят композицию следующего состава, вес. ч.:

Эпоксиднодиановая ЗО смола 50 0

Диэпоксид гексагидробен з аль-1, 1- бис- (гидроксиметил) -циклогексана

Лапрол 500 3-2Б-10

Фреон 113

Эвтектическая смесь аминов + комплекс

BF> диэтиленгликоль

0,3

5 0

75,0

0i2

15 0

16,0

75,0

0,4

50,0

Композиция

Свойства

Предлагаемая (1 1

Из вест-. ная

3 . 4

1 2

Кажущаяся плотность, г/см0,075 0,06 0,20 0,093 0,15

8 9 6 0 18,0 10 4 20

0,35 0,25 0,4

0,2 0,1

Температура размягчения, 0С 190 210

160 205 120

Как видно из таблицы, температура размягчения пенопластов по предлагаемой композиции значительно выше, чем у известного пенопласта. Показатели g) прочности (при сжатии и удельная ударная вязкость) обуславливаются кажущейся плотностью пенопласта.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет решить

Формула изобретения

Предел прочности при сжатии, кг/см

Удельная ударная вязкость, кг. см/см

Получается йенопласт с кажущейся плотностью 0,093 г/см1, имеющий температуру размягчения 205оС

Пример 5. Готовят композицию следующего состава,. вес. ч.:

Эпоксиднодиановая смо-ла 100,0

Быравниватель А 4,0

2,4-Толуилендиизоцианат 3,0

Фреон 12 7

Отвердитель (эвтектнческая смесь аминов) 16,0

Физико-механические свойства по" лученного пенопласта следующие:

Кажущаяся плотность, г/см 0,15

Предел прочности при сжатии, кг/см 20 удельная ударная вяз.кость, кгпв см/см

Температура размягчеHHH oÑ 120

В таблице приведены физико-механические свойства пенопластов, полученных на основе известной и предлагаемой композиций. ряд задач в области-производства радиоэлектроаппаратуры, обеспечивает и расширяет температурный интервал эксплуатации.

Композиция для получения пеноплас-, та, включающая эпоксиднодиановую смо840061

Диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксиметил)-циклогексана

25-75.

О, 2-5,0

3-15

4-25

Составитель С. Пурина

Редактор Н.Рогулич Техред А.Ач Корректор С.Шекмар

Заказ 4658/31 Тирам 536 Подписное

ВНИМПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

А лу, поверхностно-активное вещество, вспенивающий агент и эвтектическую смесь аминов, отличающая с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств композиции и повышения теплостойкости получаемого на ее основе пенопласта, она дополнительно содержит диэпоксид гексагидробензаль-1,1-бис-(гидроксиме,тил)-циклогексана при следующем соот ношении компонентов, вес. ч.!

1О

Эпо ксидноди ан свая смо. ла 25-75

Поверхностно-активное вещество

Хлорфторуглеводороды

Эвтектическая смесь аминов

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 176391, кл. С 08 G 59/40, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 168011, кл. С 08 G 59/10, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 138379, кл, С 08 7 9/00, 1967.

4. Патент США 9 3025249, кл. 2602.5, опублик..1971.

5. Авторское свидетельство СССР

9 355198, кл. С 08 L 63/02, 1972 (прототип).