Композиция для получения эластичного пенопласта

 

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ПЕНОПЛАСТА с кажущейся плотностью ниже ЮОдКГ/!^, состоящая из эмульсионного пастообразующего поливинилхлорида с константой Фикенчера менее 70, ro^fcтификaтopa, вспенивающего агента и поверхностно-активноговещества, отличающаяся тем, что, с целью улучшения структуры и эксплуатационных свойств эластичного пенопласта и упрощения технологического процесса приготовления композиции, в качестве поверхностноактивного вещества она содержит жидкие фтороорганические соединения типа фторэфиров общей формулы(СИ2^)4 tCOOCH2.(CF2CFi)2 Н]^или 0=Р [OCHj_(CF2CF,,)^ Н]„, где п= 1,2,3,4,5 и п>& = 3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:. Поливинилхлорид 57,7-59,4 Пластификатор 34,6-35,6 Вспенивающий агент 4,4-7,2 Фторэфиры0,4-1,2

1З1 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2195797/23-05 (22) 02.12.75 (46) 23.06.85. Бюл. )) 23 (72) И.П. Ротенберг, А.A. Федоров, К.Н. Бильдинов, П.В. Серебров, Н.С. Дубовская, Е.Н. Хоботова, Т.К. Аксенова, П.П. Бобрик и Т.В. Панкратова (53) 678.643.22:62-405.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

NI 487910, кл. С 08 F 47/10, 1974. (54)(57)КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ПЕНОПЛАСТА с кажущейся плотностью ниже 100 кг/м состоящая из эмульсионного пастообразующего поливинилхлорида с константой Фикенчера менее 70, пластификатора, вспенивающего агента и поверхностно-активного

4(s1) С 08 Р 9/14, С 08 L 27/06 вещества, отличающаяся тем, что, с целью улучшения структуры и эксплуатационных свойств эластичного пенопласта и упрощения технологического процесса приготовления композиции, в качестве поверхностноактивного вещества она содержит жидкие фтороорганические соединения типа фторэфиров общей формулы (СН,)+ ССООСН,(СР,СР,), Н)

О=Р (ОСН 2((.F CF ) „Н) ; где n = 1,2,3 4 5 и = 3, при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Полйвинилхлорид 57,7-59,4

Пластификатор 34, 6-35, 8

Вспенивающий агент 4,4-7,2

Фторэфиры О, 4-1,2

1 533!

Изобретение относится к композициям для получения эластичных пенопластов методом физического вспенивания на основе поливинилхлорида, используемых в различных отраслях промышленности, например, в качестве подложки под ковры или обивочного материала для стен и потолков.

Известна композиция для получения эластичного пенопласта с кажущейся плотностью ниже 100 кг/м, состояЭ щая из эмульсионного пастообразующего поливинилхлорида с константой Фикентчера менее 70, пластификатора, вспенивающего агентаи поверхностно-актив- 1> ного вещества-2-алкилимидазолина (1j.

Используемое в известной композиции поверхностно-активное вещество приводит к получению пеноматериала с однородной структурой, но с ячейками средней величины и неправильной формы, что ухудшает эксплуатационные свойства пенопласта, а введение твердого вещества 2-алкилимидазолина требует предварительного его сплавления с пластификатором, что усложняет технологический процесс приготовления композиции, Исследование эластичных поливинилхлоридных пенопластов показывает влия3Q ние структуры пенопласта, например, геометрической формы и размеров его ячеек на эксплуатационные свойства пенопласта ° Геометрическая форма ячеек пенопласта является очень важной особенностью структурыпенопласта.Это объясняется тем, что если ячейки пено-. пласта имеют неправильную форму, то они представляют собой пустоты и раковины, где инициируется разрыв при приложении нагрузки в процессе эксплу, 4О атации. Размер ячеек пенопласта также имеет большое значение при эксплуатации материала, так как разрушение, инициированное в стенке ячейки, труднее распространяется через множество мелких ячеек, чем через небольшое коли-чество крупных ячеек. Кроме того, с увеличением числа ячеек правильной формы увеличивается масса полимера в единице объема пенопласта или кажущаяся плотность пенопласта.

Целью изобретения является улучшение структуры и эксплуатационных, свойств эластичного пенопласта и упрощение технологического процесса приготовления композиции.

Для достижения указанной цели композиция в качестве поверхностно-актив- используют, например, низкокипящие хлорфторалканы, такие как монохлордифторэтан, трихлормонофторметан или дихлордифторметан.

Композицию по данному изобретению готовят путем смешения поливинилхлорида, пластификаторов и фторэфира в течение 3 — 5 мин в смесителе с числом оборотов мешалки 1400 об/мин при комнатной температуре и затем выдерживают в течение 10-20 мин при температуре 50-65 С до достижения вязкости 10000-20000 сП, Далее композицию охлаждают до комнатной температуры и насыщают в автоклаве под давлением 1,0-3 0 атм при температуре 16-20 С в течение

2-5 мин низкокипящими хлорфторалканами, например, монохлордифторэтаном. Насыщенную манохлордифторэтаном композицию сливают из автоклава в форму или на конвейер и прогревают в камере токов высокой частоты, а затем в конвекционной камере при температуре 155-170 С.

Пример 1. Готовят композицию следующе-о состава, мас, :

Поливинилхлорид (ПВХ) эмульсионный с константой (КФ)

Фикентчера, равной 66 59,4

Фталаты высших спиртов С,-Сз

20,3

31 2 ного вещества содержит жидкие фторорганические соединения типа фторэфиров общей формулы (СН )+ 5COOCH (CF CF ) Н) или

0 Р (ОСН (CF СЬ ) Н) где n= 1,2,3,4,5 и m = 3 при следующем соотношении компонентов, мас. :

Поливинилхлорид 57,7-59 4

Пластификатор 34, 6-35, 8

Вспенивающий агент 4,4-7,2

Фторэфиры О, 4-1,?

В качестве жидких фторорганических соединений типа фторзфиров используют, например, тригидроперфтордиамиловый эфир адипиновой или се бациновой кислот или эфиры фосфорной кислоты и фторированных спиртов.

В качестве пластификатора в композиции используют, например, смесь дибутилфталата, бутилбензилфталата или трикрезилфосфата с фталатами высших спиртов или ди ктилфталатом.

В качестве вспениваюшего агента

533131

Дибутилфталат

Тригидроперфтордиамиловый эфир адипиновой кис15,5

0,4

57,7

25,9

8,7

23,4

1197 лоты 5

Монохлордифторэтан 4,4

Композицию перемешивают в течение

3 мин на мешалке .с числом оборотов

1400 об/мин при комнатной темпера- 10 . туре и выдерживают при 65 С в течение 10 мин до достижения вязкости

14000 сП. Затем композицию охлаждают в смесителе до комнатной температуры и насьпцают в автоклаве монохлорди- 15 фторэтаном при 18 С в течение 2 мин при давлении 2,5 атм. Затем насьпценный монохлордифторэтаном пластизоль сливают из автоклава в форму и прогревают сначала в камере токов высо- 20 кой частоты, а потом в конвекционной камере при 165 С. Готовый эластичный пенопласт имеет открытопористую мелкоячеистую структуру с ячейками правильной формы и следующие 25 физико-механические показатели: кажу щаяся плотность 76,4 кг/м, предел

3 прочности при растяжении 0,65 кгс/см, Е диаметр ячейки 0,14 мм, коэффициент формы 1,16.

Пример 2. Готовят композицию следующего состава, мас. 7:

ПВХ эмульсионный, КФ=66

Фталаты высших 35 спиртов С -С

Дибутилфталат

Эфир фосфорной кислоты и фторированных спиртов с в=3 0,5 40

Монохлордифторэтан 7,2

Режим переработки композиции в пе нопласт такой же, как в примере 1.

Готовый эластичный пенопласт имеет открытопористую, мелкоячеистую струк-45 туру с ячейками правильной формы и следующие физико-механические показатели: кажущаяся плотность 85 кг/мЗ и предел прочности при растяжении

О, 8 кгс/см, диаметр ячейки О, 078 мм, 50 ко эффицие нт фо рмы i, 1 6.

Пример 3. Готовят композицию следующего состава, мас.7:

ПВХ эмульсионный с Кф = бб 58,6 55

Фталаты высших спиртов С„-С>

Дибутилфталат

25,9

8,7 ет открытопористую, однородную структуру с ячейками средней величины и неправильной формы и следующие физико-механические показатели: кажущаяся плотность 0,8 кг/мз и предел прочности при растяжении 0,62 кгс/см, 2 диаметр ячейки от 0,35 до 0,63 мм, коэффициент формы 1,30.

Тригидроперфтордиамиловый эфир адипиновой кислоты 1,2

Монохлордифторэтан 5,1

Режим переработки композиции в пенопласт такой же, как в примере i. Готовый эластичный пенопласт имеет открытопористую, мелкоячеистую структуру с ячейками правильной формы и следующие физико-механические показатели: кажущаяся плотность 70 кг/м и предел прочности при растяжении

0,68 кгс/см2, диаметр ячейки О, 14 мм, коэффициент формы 1,16.

Пример 4. (Контрольный).

Готовят композицию следующего состава, мас.7:

ПВХ эмульсионный с Кф-66 57,6

Фталаты высших спиртов с С г-С>

Дибутилфталат

Смесь 2-алкилимидазолинов с формулой

ГгМ СН2

R.— — С

L !

Сн

CH CH NH где К=С 1, Н з -С2О Н г1

О 6 и

Хлордифтор этан 7,2

Режим приготовления композиции следующий ° В связи с тем, что 2-алкил-имидазолин, полученный на основе смеси жирных кислот С -С,представ ляет собой твердое вещество с температурой плавления 50-60 С, поэтому перед введением его в композицию необходима дополнительная операция приготовления смеси его с пластификатором, например фталатами высших спиртов С -С, путем нагревания его в пластификаторе до температуры 80 С в течение 30 мин в соотношении 1:1.

Дальнейший режим переработки композиции в пенопласт такой же, как в примере 1.

Готовый эластичный пенопласт име533131 в свою очередь, повышает эксплуатационные свойства пенопласта.

Кроме того, введение в композицию жидких фторорганических ПАВ легче

5 осуществлять в технологическом отношении, так как не требуется дополнительная операция сплавления его с пластификатором, как в случае твердых

2-алкилимидазолинов.

Наименование исполь- Кажущаяся зуемого поверхностно- плотность активного вещества кг/м

Коэффициент формы

Характеристика

Предел проч ности при растяжении кгс/см

Диаметр ячейки, мм структуры

Открытопористая мелко-ячеистая

Тригидроперфтордиамиловый эфир адипиновой кислоты в количестве

0,4 вес.Ж

76,4

0,65

1,16

0,14

С ячейками плавильной формы

1,16

0,8

0,078

Эфир фосфорной кислоты и фторированных спиртов с и 3 в количестве 1,2 вес.Х

1,16 То же

0,68

0,14

2-алкиламидазолин на основе жирных кис лот С„,-С,в количестве 0,57 вес.7.

О, 35-0, 63 1, 30

60,8

0,62

Редактор О. Киселева Техред Л.Коцюбняк Корректор И. Эрдейи

Заказ 4494/2, Тираж 475 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

Полученные по приведенным примерам образцы пенопласта имеют характеристики, приведенные в таблице.

Как видно из таблицы, введение поверхностно-активных веществ типа эфиров органических кислот и фторированных спиртов приводит к улучшению структуры готового пенопласта, что, I

Эфир фосфорной кислоты и фторированньм спиртсв с и 3 в количестве

0,4 вес.Ж

Открытопористая однородна: с ячейками средней величины и непраг вильной формы