Способ получения пенопласта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ п 116 553 20

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 07.01.77 (21) 2435955, 05 (23) Приоритет — (32) 09.01.76 (31) 202/76 (33) Швейцария (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. К,.

С 08J 9/04

Гасударственный комитет ссср по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.743.22:

: 62-405. 8 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Драго Сенчар (СФРЮ) Иностранная фирма

«Лонца АГ» (Швейцария) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА

Изобретение относится к получению пенопластов на основе поливинилхлорида, используемых в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, быту.

Известен способ получения пенопласта 5 путем вспенивания и отверждения смеси, содержащей поливинилхлорид, временные пластификаторы — изоцианаты или метилметакрилат и другие целевые добавки.

Эти пластификаторы полимеризуются во 10 время вспенивания смеси под действием воды (при применении изоцианата) или при помощи инициаторов радикальной полимеризации (1).

Однако при использовании метилметак- 15 рилата за счет выделяющейся теплоты реакции трудно достичь хорошего, равномерного вспенивания.

Пластификатор быстро полимеризуется, и пластифицирующее действие, которое не- 20 обходимо для хорошего вспенивания, быстро теряется.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является способ получения пенопласта путем смешения поливинилхлори- 25 да, временного пластификатора, вспенивающего агента и других целевых добавок, вспенивания композиции и отверждения пенопласта.

В качестве временного пластификатора используют растворитель, например толуол (2).

По такому способу по окончании вспенивания растворитель надо удалять выпариванием. Эта стадия является трудоемкой, и удаляемые растворители загрязняют окружающую среду. Кроме того, во время нагрева сильно меняется цвет получаемого пенопласта.

Цель изобретения — уменьшение изменения цвета получаемого пенопласта и предотвращение загрязнения окружающей среды.

Это достигается тем, что в способе получения пенопласта путем смешения поливинилхлорида, временного пластификатора, вспенивающего агента и других целевых добавок, вспенивания композиции и отверждения пенопласта в качестве временного пластификатора используют 10 — 50% от веса поливинилхлорида низших алкиловых эфиров акриловой и/или метакриловой кислоты и/или диаллилфталата и проводят его полимеризацию ионизирующим облучением

655320

55

0,035

65 с дозой 2 — 15 Мрад после вспенивания композиции.

Для предотвращения преждевременной полимеризации временного пластификатора в исходную смесь вводят гидрохинон.

В качестве низших алкиловых эфиров используют, например, метакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, метилметакрилат, бутилметакрилат, алкилгексилакрилат.

В зависимости от желаемых свойств получаемого в конце концов пенопласта выбирают и применяют временные пластификаторы.

Так, например, объемный вес и вязкость пенопласта можно варьировать. Получаемые по предлагаемому способу пенопласты следует считать легкими пенопластами, имеющими объемный вес ниже 200 кг/м .

Можно также получать пенопласты с объемным весом 50 — 100 кг/м .

Поливинилхлорид, смешанный с пластификатором и химическими или физическими вспенивающими агентами, в некоторых случаях также с наполнителями, пигментами и стабилизаторами, перерабатывают по известным способам в пресс-формах, поршневых формах, экструдерах или машинах для литья под давлением и после этого вспенивают. По окончании вспенивания полимеризуют находящийся в пенопласте временный пластификатор путем воздействия ионизирующего облучения.

В качестве ионизирующего облучения можно использовать ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи, у-лучи, Р-частицы или пучки лучей сильно ускоренных электронов.

Предпочтительно применяют электронные лучи, имеющие энергию 400 — 2000 кэВ. Доза лучей составляет 3 — 15 Мрад.

Вид вспенивающего агента не играет роли при таком способе. Можно использовать как физические вспенивающие агенты, например азот, фреон, пентан, так и химические вспенивающие агенты, например азодикарбонамид, карбонаты аммония, гидрогенкарбонаты щелочных металлов, сульфогидразиды.

Пр имер 1. 100 вес. ч. ПВХ (поливинилхлорида) перемешивают с 10 вес. ч.

СаСОЗ, 5 вес. ч. диталя (двухосновного фталата свинца), 20 вес. ч. гидрогенкарбоната аммония и 30 вес. ч. метилметакрилата, Эту массу нагревают в пресс-форме под давлением 250 кг/см до 160 С и выдерживают в течение 30 мин при этой температуре. После этого охлаждают и заготовку вынимают из формы. Вспенивание заготовки проводят в сушильном шкафу примерно при

100 С до тех пор, пока не достигнут плотности 70 кг/м . Это изделие из пенопласта затем обрабатывают ускоренными электронами со средней энергией в 400 кэВ (интенсивность облучения 1 — 3 Мрад/с). При этом метилметакрилат полимеризуется. Готовое

50 изделие из пенопласта является вязкоэластичным и имеет объемный вес 70 кг/м .

Пример 2. Используют композицию следующего состава, вес. ч.:

ПВХ 100

СаСОЗ 10

ММА (метилметакрилат) 20

Этиленгликоль диметакрилат или бутилакрилат 10

Карбонат свинца 7 (ХН4) НСОз 20

Гидрохинон 0,08

Обработку проводят по примеру 1.

Вместо электронов для отверждения применяют источник у-лучей. Доза 8 Мрад.

Плотность пенопласта равна 85 кг/м в случае применения этиленгликольдиметакрилата. При использовании бутилакрилата плотность составляет 50 кг/м .

Пример 3. Используют следующего состава, вес. ч.:

ПВХ 100

СаСОз 10

Этилметакрилат 15

Диаллилфталат 10

Карбонат свинца 5

Состав загружают в пресс-форму с добавлением газообразного азота до достижения в пресс-форме давления 20 атм. Затем форму нагревают при давлении 250 кг/см до

150 С и 30 мин выдерживают при этой температуре. По охлаждении заготовку вынимают из пресс-формы и вспенивают при

120 С.

Пенопласт затем облучают электронами (750 кВ, 25 мА) с достижением затвердев ания.

Доза составляет 15 Мрад. Плотность пенопласта 80 кг/м .

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

ПВХ 100

СаСОз 5

Карбонат свинца 6

Диаллилфталат 50

Порофор АДС/М 45 жидкую пасту погружают в форму и нагревают под давлением 250 кг/см до 160 С и при этой температуре выдерживают в течение 30 мин. После охлаждения заготовку вспенивают при 100 С и затем облучают электронами. Доза составляет 15 Мрад.

Физические свойства пенопласта.

Плотность, кг/м 96

Прочность на сжатие (стандарт ФРГ 53421), кгс/см 11

Теплопроводность (стандарт

ФРГ 52612), ккал/м ч. С

Удельное сопротивление, Ом.см 1045

Теплостойкость по Вика, С ) 100

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

ПВХ 100

СаСОз 10

655320

Фор мул а изобр етени я

Составитель Н. Просторова

Редактор Т. Никольская Техред Н. Строганова Корректоры: И. Позняковская и Л. Брахнина

Заказ 191/16 Изд. Аз 243 Тираж 590 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Карбонат свинца 3

Стеарат свинца 1

ММА 50

Гидрохинон 0,1

Обработку проводят по примеру 4.

Физические свойства.

Плотность, кг/м 70

Прочность на сжатие (стандарт

ФРГ 53421), кгс/см 6,5

Температура по Вика, C 82

Предел прочности на сдвиг (стандарт ФРГ 53427 E) 8,0

Пример 6. Для сравнения готовят два образца пенопласта с использованием в качестве вспенивающего агента газообразного азота.

Используют композицию следующего состава, вес. ч.:

ПВХ 100

СаСОз 10

Карбонат свинца 3

Стеарат свинца 1

Пигмент 1

ММА 35

Гидрохинон 0,1

После выемки из формы образец 1 облучали электронами, затем в целях вспенивания нагревали до 110 С. В отличие от этого образец 2 сначала вспенивали при 110 С и затем облучали электронами. В обоих случаях доза составила 10 Мрад. Образец 1 не показывал после облучения явлений вспенивания. Его плотность 250 кг/мз, в то время как образец 2 имеет плотность

60 кг/мз

Неожиданно при нагревании после облучения ПВХ меняет цвет, что может привести к браку. Изменение цвета объясняют образованием сопряженных двойных связей, т. е. отщеплением соляной кислоты. В соответствии с этим ухудшаются и свойства таких продуктов. Образование сопряженных двойных связей вызвано устойчи5 выми радикалами, содержащимися в ПВХ после облучения.

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа предотвращается загрязнение окружающей среды, получаемые пе10 нопласты после облучения практически не изменяют цвета и имеют хорошие физикомеханические свойства.

1. Способ получения пенопласта путем смешения поливинилхлорида, временного пластификатора, вспенивающего агента и других целевых добавок, вспенивания ком20 позиции и отверждения пенопласта, отлич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения изменения цвета конечного продукта и предотвращения загрязнения окружающей среды, в качестве временного пластификатора

25 используют 10 — 50% от веса поливинилхлорида низших алкпловых эфиров акриловой и/или метакриловой кислоты и/или диаллилфталата и проводят его полимеризацию ионизирующим облучением с дозой

2 — 15 Мрад после вспенивания композиции.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи йся тем, что в исходную смесь вводят гидрохинон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Benning С. 1., Plastic Foams, Wiley—

Interscience, 1969, с. 112 и 115.

2. Патент Финляндии Юа 42247, кл. 39аз, 27/00, опублик. 1970.