Способ получения поливинилхлоридного пенопласта

 

СПССОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЛИВИНИЛХДОРИДНОГО ПЕНОПЛАСТА путем смешения поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы, метилметакрилата, углекис« лого аммония и инициатора лолимериза ЦИК, последующих) формования ааг&пакац отвериадения их в среде теплоносителя и вспенивания при нагревании, отличающийся тем, что, с целью интенсификапии процесса и повышения прочности при сжатии пенопласта, в качестве геплоносителя исГпользуют триэтанол амин .

СОЮЗ СОВЕТСНИХВИ Л

РЕСПУ БЛИН э с50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3396328/23 05 (22) 28. 02.82 (46) 30.04.83. Бюл. М 16 (72) Т. А. Моисеева, А. А. Куликов, В. И. Ианушин, А. М. Столяров и В. В. Храпай (71) Владимирский химический завод . (53) 678.743.22.-405.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l4 190563 кл. С 08.J 9/00, 1967.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 2783947/23-06, кл. С 08 Т 9/06, 1979 (nycvrenm). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПбЛИ

ВИНИЛХЛОРИДНОГО ПЕНОПЛАСТА путем смешения поливинилхлорида, перхлорвини-. ловой смолы, метилметакрилата, углекислого аммония и инициатора попимериза-. ции, последующего формования заготовои, отверждения их в среде теплоносителя и вспенивания при нагревании, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интен сификации процесса и повышения прочности при сжатии пенопласта, в качестве теплоносителя испольэуют триетаиол«

:амин.

1014846

Изобретение относится к способу получения жесткого пенопласта на основе полинивилхлорида и метилметакрилата, используемого в качестве заполнителя конструкций в самолето- и судостроении.

Известен способ получения пенопласта из полимер-мономерной композиции путем смешения, ингредиентов, формования заготовок, отверждения их в среде теплоносите- О ля и вспенивания при нагревании fl ) .

Согласно указанному способу смешивают поливинилхлорид, метилметакрилат

I перхлорвиниловую смолу, газообразователь и инициатор полимеризации - азодиt5 нитрил диизомасляной кислоты (порофор

ЧХЗ-57). Из полученной композиции методом экструзии формуют заготовки и для отверждения помещают в автоклав на определенном расстоянии друг от друга. Свободное пространство в автоклаве между заготовками заполняют теплоносителем-глицерином, который является одновременно полимеризующей средой для метилме-, такрилата и циркулирует принудительно по

25 замкнутой технологической системе.Отверждение заготовок пенопласта прдводят при 40 45 С в течение 21-24 ч за счет полкмеризации в массе мономера— метилметакрилата. Отвержденные заго.товки вспенивают в электрокамерах при

120-130 С в течение 3-3,5 ч, Недостаток известного способа заключается в длительности процесса полимеризации метилметакрилата (21-24 ч), так как в качестве инициатора полимеризации в композицию пенопласта вводвг азодинитрил дииэомасляной кислоты, который является слабым инициатором.

Кроме того, во время отверждения вес заготовок уменьшается на 1, 8-2,7% за 4О счет так называемого "смыва 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 смешения поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы, метилметакрилата, углекислого аммония и инициатора полимеризации, последующего формования заготовок, отверждения их в среде теплонооителя и 55 вспенивания при нагревании .

В качестве инициатора полимеризации используют триэтаноламин, а в качестве теплоносителя - глицерин.

Благодаря использованию в качестве инициатора полимеризации триэтанолами» на сокращается время отверждения заготовок до 9-12 ч f2) .

Однако несмотря на то, что время полимеризации заготовок сокращено, известный способ является малоэффективным ввиду того, что во время отверждения наблюдается, экстракция компонентов заготовок теплоносителем в количестве

1,5»2 от веса заготовки, Эта экстракция связана с диффузией метилметакрилата и углекислого аммония в теплоноситель, которая объясняется полярным сродством их с глицерином, используемым в качестве теплоносителя. Перешедший в глицерин метилметакрилат полимериэуется из-эа комплекса, образующегося от наличия гидроксильных групп алифатического многоатомного спирта (глицерина) и углекислого аммония. Образующийся полимер метилметакрилата в виде твердой фазы постепенно оседает на заготовках пенопласта, стенках автоклава и коммуникации. Это приводит к нарушению циркуляции теппоносителя, увеличению времени 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 отвержденные заготовки пенопласта, получаемый пено« пласт имеет недостаточно высокую прочность при сжатии (0,4-0,8 МПа) и высокую себестоимость иэ-за потери веса заготовок, частой замены и дороговизны глицерина.

Uerbsü изобретения — интенсификация процесса и повышение прочности при сжатии получаемого. пенопласта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения поливинилхлоридного пенопласта путем смешения поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы, метилметакрилата, углекис- . лого аммония и инициатора полимеризации, последующего формования заготовок, отверждения их в среде теплоносителя и вспенивания при нагревании, в качестве теплоносителя используют триэтаноламин.

Триэтаноламин, используемый в качестве теплоносителя, являясь одновременно инициатором полимеризации, ускоряет процесс полимеризации метилметакрилата с поверхности заготовок. При этом в качестве инициатора полимеризации„

3 10148 вводимого в композицию пенопласта, можно использовать, наппимер, азодинитрил диизомасляной кислоты, триэтаноламин или из смесь. Но наилучший результат достигается, когда в композицию ввоцят 5 тризтаноламин, который является более сильным инициатором полимериэации метилметакрилата. Благодаря этому метилметакрилат быстро полимеризуется с поверхности загот вки, тем самым уменьшается 1О диффузия его и углекислого аммония из заготовок в теплоноситель. Это увеличивает срок --службы теплоносителя, сокращает расход его и простой на чистку оборудования.

Пример 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 загщжают 71,2 вес.ч. метилмечакрилата, 32 вес.ч. перхлорвиниловой смолы и ини-. циатор полимеризации. Tan 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 формовю ие заготовок, которые затем помещают в автоклав емкостью 1 м на определен5 ном расстоянии друг or друга. Свободное пространство в автоклаве заполняют теплоносителемгризтаноламином, который принудительно циркулирует по замкнутой технологической I 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 ч соответственно. 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.

Пример ы 6-10 (по известному способу) . Образцы пенопласта изготавливают как и -в примера) 1-5, за исключением того, что заготовки отверждают в среде глицерина при 45, 42, 40, 41 и 43 С в течение 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.

lQ о

CO о

fQ о

СО о о

° \

CQ

С9

О

СО

С0

СО

СО о

CQ

03 о о

CD о

Я

Щ о

С()

t (o

CQ

Ж, О"

Ю о

7 1014

Как 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 позво ляет сократить трудовые затраты для

846 8 чистки оборудования от твердой фазы, проводить отверждение заготовок пенопласта при более низкой температуре (30-38ОС 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 триетаноламин взамен дорогостоящего глицерина.

Составитель Н. Проскуриина Редактор М. Рачкулинец Техред М. Костин Корректор М. Шароши

Заказ 3128/19 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4