Способ получения самозатухающих пенополиуретанов

 

20I640

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.lll.1966 (№ 1063620/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08,IX.1967, Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 22,XI.1967

Кл. 39b, 22/10

39с, 6

МПК С 08g

С 08g

УДК 678.664-405.8 (088.8)

678,85 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Ф. Николаев, Л. П. Панова и Г. И. Лежнина

Технологический институт имени Ленсовета

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САМОЗАТУХАЮЩИХ

ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ

Мол. вес

Формула

РзNè(OC2H ),OÑÍ,CH,ОН

РзN.,,(OC2Нз)4(ОСНзСНзОН)з

Рз)Чз(ОСзНз)з(ОСНзСН,ОН).

Рз)Чз(ОСзНз)з(ОСНзСНзОН)4

Рз1Чз(ОСз Нз) (О СНзС Нз ОН) з

РзN,(ОСНзСН,OH)6

424

437

453

469

501

9,6

9,2

9,1

8,6

8,38

22

21

20,55

19,1

18,5

По известному способу самозатухающие пенополиуретаны получают на основе продукта реакции органической или неорганической фосфорной кислоты и окиси алкилена.

Данное изобретение предусматривает получение негорючего пенопласта на основе полигидро|ксиэтилоксиполиоксиэтилтрифосфонитрилов, способных образовывать химические связи с компонентами пены.

Указанное соединение является производным фосфонитрилхлорида.

На основе фосфонитрилхлорида можно получить производные с различным содержанием ОН-групп (от 1 до 6), которые приводятся в таблице.

Таблица

Свойства полигидроксиэтилоксиполиоксиэтилтрифосфонитрилов

Из .приведенных выше веществ наиболее пригодным является дигидроксиэтилокситетраэтилокситрифосфонитрил (II) с двумя гидроксильными группами, необходимыми для реакции с компонентами пены, наименьшим молекулярным весом и значительным содержанием азота и фосфора. Соединение (I) дает

5 несколько меньший эффект вследствие наличия одной гидроксильной группы, а соединения (Ш вЂ” Vl) дают еще меньший эффект изза .пониженного содержания азота и фосфора, хотя и придают,пвнополиуретанам самозату10 хающие свойства. Особенностью предлагаемого способа придания самозатухаемости,пенополиуретанам является получение желаемого эффекта без добавления трехокиси сурьмы, широко применяемого компонента

15 многих рецептов придания негорючести.

Получение дигидроксилсодержащего производного трифосфонитрилхлорида (I I)

Продукт (II) получают в 3-х горлой колбе, 20 снабженной мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой. В колбу загружают раствор 0,1 моль трифосфонитрилхлорида в толуоле и при 60 С приливают раствор

0,2 моль моногликолята натрия в спирте. По25 сле достижения рН 5, в реакционную смесь вводят спиртовой раствор 0,4 моль этилата

Na и нагревание продолжают до нейтральной реакции. Затем содержимое колбы охлаждают и,после 12 — 24 час. выстаивания фильтру30 ют для отделения NaC1. От фильтрата под вакуумом отгоняют спирт и толуол, и про201640

Предмет изобретения

Составитель С. М. Пурина

Редактор М. А, Власова Техред Л. Я. Бриккер Корректорьи Н. И. Выстрова и В. В. Крылова

Заказ 3447/15 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 дукт (II) пригоден для употребления. Продукт (II) представляет собой вязкую жидкость светло-желтого цвета. Продукт (II) для анализа растворяют в хлороформе и после фильтрации и отгонки хлороформа имеет следующие показатели: и о =1489;% OH=71.

Результаты анализа:

С Н N P вычислено, %: 32,9 6,86 9,6 21,28 найдено, %: 30,5 6,00 10,0 20,8

Получение самозатухающих пенополиуретанов.

Пример 1. Пенопласты получают по следующей рецвптуре (рецептура 1):

Компоненты Вес. ч.

Полиэфирная смола 100

ДУДЭГ, % NCO = 26,6 161

Продукт I I (см. таблицу) 28

Эмульгатор ОП-7 1

Вода 1

Катализатор 0,5

Рецептуру составляют так, чтобы содержание фосфора в пене составляло 2%. В качестве полиэфирной смолы примвняют продукт поликонденсации 1 моль адипи новой, 1,25 моль себациновой, 2,4 моль янтарной кислот с 4,95 моль диэтиленгликоля и 2,6 моль пентаэритрита (К. Ч. = 9 — 12 мг КОН, % ОН = 10 — 15).

Смесь выдерживают 6 час,при 160 С,при атмосферном давлении и 7 — 10 час при 150 С и остаточном давлении 7 — 10 мм рт. ст.

Получение пенополиуретанов проводят в фарфоровых стаканах. Сначала размешивают смолу, продукт II, воду, эмульгатор и катализатор до получения однородной, хорошо взбитой массы. Затем к смеси добавляют рассчитанное количество ДУДЭГ и массу снова энергично перемешивают до легкого разогрева, а затем выливают в форму. Через 2—

3 мин пена достигает своего максимального объема, а через 5 — 6 мин (считая от начала перемешивания) пропадает клейкость поверхности.

Полученные пенопласты имеют хорошую мелкопористую структуру и обладают следующими свойствами.

Объемный вес, г/сма 0,12 — 0,13

Предел прочности: .при сжатии, кг/сма 11 — 13 ,при изгибе, кг/см2 18 — 22

Пены, полученные по вышеуказанной рецептуре 1, (содержание P в пене 22%) имеюг следующие показатели:

Длина обгоревшей части, см 3,5 — 4,0

Потеря веса, 0 5 — 6

Время до затухания после выноса из огня, сек 5 — 7

Горючесть пенопластов определяют по,методике, разработанной во ВНИИСС. В процессе испытания замеряют:

1) время до полного затухания пламени (время горения);

2) длину обгоревшей части;

3) вес образца после испытания.

Для испытания используют образцы, имеющие форму брусков с размерами 150+ 1Х

Х15Х15 мм. Для определения горючести пенопласта образец, закрепленный под углом

30 к горизонтали, помещают в пламя горелки на 10 сек. Высота пламени горелки должна быть ) 40 мм.

Пример 2. Приготовление образца осуществляют по методике, описанной в примере 1, по рецептуре 2 (вес. ч.):

Полиэфирная смола 100

ДУДЭГ (% NCO =30) 140

Продукт II 40

Эмульгатор ОП-7 1

Вода 1

Катализатор (триэтиламин) 0,5.

Пены, изготовленные по рецвптуре 2, содержат 3 P и имеют следующие показатели:

Длина обгоревшей части, см 3,5

Потеря веса,% 6

Время до затухания после выноса из огня, сек 6 — 7

Способ получения самозатухающих пенополиуретанов путем взаимодействия полиизоцианатов и гидроксифосфорсодержащих соединений в смеси с полиэфирами и в присутствии вопенивающего агвнта, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента сырья, в качестве гидроксифосфорсодержащих соединений применяют продукты реакции фосфопитрилхлорида с окисью этилена, содержащие

8 — 10% N и 18 — 22% P.