Способ получения эластичного огнестойкого пенополиуретана

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii 730734 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.10.77 (2I ) 2537889/23-05 (5l)M. Кл.

С 08 6 18/14 с присоединением заявки ¹

Госудерстееииый комитет (23) Приоритет во делам изобретений и открытий

Опубликовано 30 04 80, Бюллетень № 16

Дата опубликования описаниь 30.04.80 (53) УДК 678 664. .405.8 (088.8) Л. М. Литвиненко, В. 3. Маслош, А. М. Кузнецов, Г. В. Попенко, Л. П. Зубкова, А. Ф, Попов, Е. Н. Белоконь, Ю. P. Бондарь, А. Б. Кныр и Б. Ф. Чернухо (72) А вторы изобретения

Рубежанский филиал Ворошиловградского машинсцтроительного

Ф и HcTH тута (1 (71) Заявитель ( (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО

ОГНЕСТОЙКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА (.,@-,—,:,-" Т щей смеси (3) Изобретение относится к способам получения огнестойкого материала, в частности эластичного пенополиуретана, нашедшего широкое применение в различ-. ных областях промышленности.

Известен способ получения эластич5 ного огнестойкого пенополиуретана, предусматривающий введение негорючих добавок в процессе получения пен )1) а также способ получения эластичного

1о огнестойкого пенополиуретана за счет ввепения в состав полимерной цепи атомов галоида (2j

Однако применение инертных добавок в производстве пенополиуретанов приводит к нарушению однородности пен, ухудшению вспенивания, снижению физико-механических показателей, а введение атомов галоида B полимерную связь возможно в основном при наличии двойных связей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения эластичного нестойкого пенополиуретана путем.взаимодействия простого ги дроксилсодержащего полиэфира с полиизоцианатом в присутствии антипиреновой добавки и активируюСогласно известному способу на

100 вес.ч. простого олигоэфира вводят

1-50 вес.ч. твердого хлорсодержащего полимера (антипирена), 0,1-10 вес.ч. окиси цинка и 0,5-1,5 вес. ч. трехокиси сурьмы в сочетании с хлорпарафином (активируюшая смесь).

Бель изобретения — повышение огнестойкости и улучшения физико-механических показателей конечного продукта.

Указанная цель достигается тем, что в качестве антипиреновой добавки вводят 1,77 — 25 вес, бромсодержашей алкидной смолы с молекулярной массой

19г1тз-3400 общей формулы:

7307 14 сн oR сн20В, HO(QC-OCO-Cii -С-CH-0 t 0 OCO-Сн -C cR O

1 2 n 2 г) сН OR сн on

В>,- -Sr г

Цг Ьг сн QR6

СН ОР

1 г 6 г 7

"co oco-cH — с — cH-О-co oco-CH -c — cH 0H ъ 2 > 2

Сн ОВ .„СН,,ОВ

Ьг >5 > В> Ьг

> де R — CO(GH)C Н -СОС Н л г> м зь

R -СО(ОН) С Н -СОС H -Н;

2 >7 32 > >7 З1 > 15

Я вЂ” СО(Он) С н — СОС н

3 > 32 > >1 ЬЗ

R -СО(ОН )С Í -COC. Н -Н;

4 47 Ь М 34 > — Н-СО С Н

> >7 ЗЯ

R -co(oH)ñ Н -coc H -н, 6 47 321

СО (QH) С Н СОС Н +i 20

7 1> Ъгi >7 33 > р — со{он ) с„н — coc,„н

> > равно 0 — 1; ъравно 0 — 1.

Получение огнестойкого пенополиуре— тана осуществляется следующим образом.

Полиол, выбранный из группы простых олигоэфиров (предпочтительно на основе окиси этилена и глицерина), смешивают

30 с бромсоцержащей алкидной смолой и толуилендиизоцяанатом и к полученному форполимеру добавляют активирующую смесь, состоящую из катализаторов, вспенивающего агента и пеностабилизато35 ров. Смесь перемешивают и выливают в приготовленную форму, где сразу же начинается вспенивание. Полученный эластичный огнестойкий пенополиуретан выдержио вают еще сутки при 20-24 С.

Пример 1. В стакан, снабженный мешалкой, загружают 74,16 г (40,69 вес.Ч>. ) промышленного простого олигоэфира марки Лапрол-3003 (на основе окиси этилена), 43,84 г

45 (24,05 вес,"Ь ) бромсодержащей модифицированной подсолнечным и касторовым маслами алкидной смолы общей формулы I где n = 0; гп=1;Р 5 =СО(ОН) Н С

R,= R = R = R = -Н,Р --СОН „С и при интенсивном перемешивании через

30-45 с вносят толуилендиизоцианатмарки Т-80/20 в количестве 53,10 r (29,14 вес." ). K полученному форпо—

55 лимеру через 30 с добавляют при интенсивном перемешивании 11,15 г (6,12 вес. У,) активирующей смеси соста ва: вес. >-

Д и ме т >лбе из иламин 0,84

Октоат олова 0,26

Десморапид PP 0,16

Вода 2,27

Пеностабилизаторы 4,72 2,59 в т.ч. КЭП-1 2,95 1,62

КЭП-2 1,77 О, 97 (.одержимое стакана перемешивают в течение 8-10 с и выливают в приготовленную форму. Вспенивание реакционной массы начинается через 30-120 с, Полученный пенополиуретан вь>держивают в течение 24 ч при 20-24 С.

Пример 2. Получение пенополиуретана проводят по методике, описанной в примере 1. Загрузка компонентов ком— позиции — простой олигоэфир марки

"Лапрол-3003 78,84 г (41,04 вес. > ), толуилендиизоцианат марки Т-80/20

66,08 г (34,40 вес." ), бромсодержащая, модифицированная подсолнечным и касторовым маслами алкидная смола

39,16г (20,39 вес.".) формулы I, где

-О, =1; Я --СО(ОН)С„,Н„, а также активирующая смесь 8,02г (4,17 вес.", ), содержащая:

r вес."

1,53

0,47

0,30

4,13

Диметилбензил0,57

0,18

0,12

1,54

1,10

0,34

0.,22

2,97 амин

Октоат олова

Десморапид PP

Вода г вес. 6

Пеностабил изаторы 3,39 1,76 в т.ч. КЭП-1 2,12 1,1

КЭП-2 1,27 0,6

Пример 3. Получение пенополиу— ретана осуществляется по способу, описа»ному в примере 1. Загрузка компонент о в — пр ос т о и ол и Г о эфир ма рк и Л а пр ол—

73071е

13 г весЛ

1,53 0,84

0,47 0,26

030 016 (5

4,13 2,27

50

R = в

28,48 r (15,6 зоцианат марки (29,14 весЯ), смесь 11,15 r которой входит:

5

3003" 85.73 г (47,04 вес," ), толуиленпиизопионат марки T 80/20 53,10 г (29, 14 весЛ ), бромсопержащая, модифицированная подсолнечным и касторовым маслами алкипная смОлы формулы I 5 где л О, =1; К, Г. и — СО(ОН)С Н

Rp- в= -СОС 7Н м, 5 — — COC)7HЭ5, 32, 26 r (17,70 вес. %) и активирующая смесь 11,15 г (6,12 вес." .,), со— держащая:

Диметилбе нзиламин

Октоат олова

Лесморапид PP

Вода

Пеностабил изаторы 4,72 2,59 в т,ч, КЭП-1 2,95 1,62

КЭП-2 1,77 0,97

Пример 4. Синтез пенополиуретана проводят по способу, описанному в примере 1. Загрузка компонентов— простой олигоэфир марки Лапрол-3003"

94,90 r (49,40 вес. 4), бромсопержашая, модифицированная подсолнечным и касторовым маслами алкидная смола формулы Т, где и =О; т =1; R =-СО(ОН)С H

47 2; =Р5 =Йв = Д7 — - H Нв= — СОС 7 3з т

23, 1 1 г (1 2,03 вес."/ ) толуилендиизоцианат марки T-80/20 66,08г (34,40 весЯ), активирующая смесь 8 02 г (4,17 весЛ), содержащая: г вес Л

Е1иметилбензиламин 1,10 0,57

Октоат олова 0,34 0,18

Десморапид PP 0,22 0,12

Вода 2,97 1,54

Пеностабил изаторы 3,39 1,76 в т.ч, КЭП вЂ” 1 2,12 1,1

КЭП вЂ” 2 1,27 0,66

Пример 5. Получение пенополиуретана осуществляют по методике, описанной в примере 1. Загрузка компонен; тов — простой олигоэфир марки "Лапрол.—

-3003", 85,50 г (49,11 вес." ), бромсодержащая, модифицированная подсолнечным и касторовым маслами алкидчая смола формуль I, где и =1; rn =О;

Р --СQ(QH)H С . Р— Й з

3 вес," ), толуилендииT-80/20 53,10 г а также активируюшая (6, 12 весЯ ), в состав г вес."

Й иметичбензиламин 1,53 0,84

Октоат олова 0,47 0,26

Лесморапип PP 0,3О 0,16

Вода 4,13 2,27

Пеностабил изаторы 4,72 2,59 в т.ч. КЭП-1 2,95 1,62

КЭП-2 1,77 0,97

Пример 6. Синтез пенополиуретана проводят по способу, описанному в примере 1. Загрузка компонентов — простой олигоэфир марки Лапрол-3003

69,98 г (36,43 sec.%), бромсопержащая, модифицированная подсолнечным и касторовым маслами алкипная смола формулы I, где и =1; т =О;

CO(OH)V C .R р, р р Н, C0C„, Н

48,02 r (25,00 вес.%), толуилендиизоцианат марки Т-80/20 66,08г, (34,40 вес," ), активируюшая смесь

8,02 r (4,17 вес." ), состоящая: г весЯ

Лиметилбензиламин 1,10 0,57

Октоат олова 0,34 0,18 йесморапид PP 0,22 0,12

Вода 2, 97 3.,54

Пеностабилизаторы 3,39 1,76 в т.ч. КЭП-1 2,12 1,1

КЭП-2 1,27 0,66

Пример 7, Получение пенополиуретана проводят по методике, описанной в примере 1. Загрузка компонентов— простой олигоэфир марки. Лапрол-3003"

74, 10 г (40, 66 весЯ ), бромсодержащая, модифиыированная, подсолнечным и касторовыми маслами алкиднаи смола формулы I, где и =1; п =О;

R =R --R =-со(он)с н

6 7 47 32

R =R =-Coc H

2. В 47 3<

R = — COH C .5 33 47

43,88 r (24,08 весЯ), толуилендиизопианат марки Т-80/20 53,10 г, (29,14 вес. ь), активирующая смесь

11,15 г (6,12 secË), состоящая: г вес Я

Лиметнлбензиламин 1,53 0,84

Октоат олова 0,47 0,26

Десморапид РР 0,30 0,16

Вода 4,13 2,27

Пеностабилизаторы 4,72 2,59 в т.ч. КЭП-1 2,95 1,62

КЭП-2 I,77 0,97

Пример 8. Синтез пенополиуретана проводят аналогично примеру 1. За7307 вес,",Пиметилбен0,57

0,18

0,12

1,54

1,10

0,34

0,22

2,97 зила мин

Октоат олова

Десморапид PP

Вода

Пеностабилиэвторы 3,39 1,76 в т.ч. КЭП-1 2,12 1,1

КЭП-2 1,27 О, 66

Пример д. Получение ненополиуретвна осуществляется по способу, описанному в примере 1. Загрузка компонен20

Остаточная деформация при 50%-но .: сжатии при 20 С в течение 72 ч, 6,2 5,8 5,5 5,3 7,0 6,1 5,5 10,9 10,0

Предел прочности при растяжении, кгс/см 0,99 1,02 0,90 0,92 1,0 1,10 0,96 0,83 0,87

Относительное удлинениее в м оме нт разрыва, ь

158 145 195 175 146 141 198 136 140

Горючесть а) продолжительность горения после удаления источника пламени, с

Не го- Не го- 1 4,5 2 Не го — Не горит рит рит рит б) потеря массы, У„

0,98 1,41 3,3 3,9 3,5 1 60 1 95

Лучшие результаты получены при введении в композиции 15-25 весЯ бромсодержашей, модифицированной подсолнечным и касторовым маслами смолы формулы 7. Полученные эластичные пенополиуретаны обладают улучшенными свойствами огнестойхости и фпзико-мекаиическими показателями, Кроме того, следует отметить корошук совмешвемость указанной бромсодержашей алкианой смолы с ингредиентами полимерной матрицы пенополиуретв нов, обеспечиввющуIo IIpocTo ту введения ингибиторов горения в композицию, Результаты испытаний показывают преимушества предлагаемых пеиополиуое"py:çI ë кг мплиеитов — простой олигоэфир марки "Лапрол-3003" 114,60 г (5 9, 66 вес. А ), бромсодержащвя, модифицированная подсолнечным и касторовым маслами алкиднвя смола формулы I, IIIe п -0, 1, R,=R, В - С0(ОН )С И

R q = Я в - - CO L qq ?I з R g = C 0C ) Hg

3,40 r (1,77 вес. % ), толуилендиизоцианат Т-80/20 66,08 г (34,40 весЛ), вктивируюшая смесь 8,02 г (4,17 вес. %) 10 содержащая:

14 8 тов — простой олигоэфир марки Лм.рол-3003 113,63 г (62,34 вес.,), бромсодержашвя, модифицированная подсолнечным и касторовым маслами алкидивя смола формулы I, где и =0, rn =1;

R -Я =n --со(он)С Н

3 б л З2

R =R =-СОС Н дa 7Ý

= СО С

4,37 r (2,40 вес., ), толуилендиизоцианвт марки Т-30/20 53,10 г (29,14 вес. Ъ), акти вируюшвя смесь 1 1, 1 5 г (6, 1 2 вес Л ) состояшвя:

Ли метилбензилвмин 1,53 0,84

Октовт oi7 0М 0,47 О, 26 йесморапид PP 0,30 О, 16

Вода 4,13 2,27

Пеностабилиэвторы 4,72 2,59 в т.ч. КЭП-1 2,95 1,62

КЭП-2 1,77 0,97

Характеристика физико — меквническик показателей и горючести пенополиуретвна, полученного по примерам 1-9, представ- лена в таблице.

9 танов над пенопластами, синтезированными согласно известному способу.

Предлагаемые эластичные огнестойкие пенополиуретаны могут быть использованы как обивочный материал в различных областях народного хозяйства.

Введение в композицию для получения пенополиуретанов бромсодержащей, модифицированной подсолнечным и касторовым маслами алкидной смолы дает о воэможность получить пены с улучшенными показателями, облегчить введение. ингибитора горения в полимерную матрицу, сократить такую трудоемкую операцию как измельчение ингибитора горения. 15

7 307

CH oR4 но ос-оса-сн -с- сн -o4 Гсо

1Г, сн,ов, СН 0R

OCO-CH -С- CH Ол х

Я

Ьг сН тона

Вг г Сн ОВ си oR

-C0 OCO — CH — С СН 0Н

2 2, у

В Bl. СН,О

Sr Вг х СО ОС0-СН -С - CH -О

CH QR

Ь Ьг

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3738953, кл. 260-2.5, опублик. 1 973.

2. Заявка Великобритании № 1412384

3 кл. С 3 R, опублик. I 97 5.

Составитель С. Пурина

Редактор А, Маковская Техред С. Мигай Корректор В, Синицкая

Заказ 1451/8 Тираж 549 По дни с н ое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Й вЂ” СО(ОН)С Н -СОС Н

Л л7 32 Л7 Ьъ

R -СО(ОН)С Н -СОС -Н -Н;

2 Л7 32 Л7 ЗЛ

R со(он) с н сос н

R - со(он) с н - сос н -н.

Д л. ьг л з л> — Н-COC Н

Ь 1 л7 ЗЗ! л7 32

a -сО <Он) С Н -СОС Н - Н .

7 Л7 З2 Л7 М

p — СО(ои) с„H - сосл„ч и равно 0-1;

tn равно 0-1.

l4 10

Формула изобретени

Способ получения эластичного огнестойкого пенополиуретана путем взаимодействия простого гидрокснлсодержашего полиэфира с полиизоцианатом в присутствии антипиреновой добавки и активируюшей смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения огнестойкости и улучшения физико-механических показателей конечного продукта, в качестве антипиреновой добавки вводят

1,77-25 sec.% бромсодержащей алкидной смолы с молекулярной массой

1900-3400 обшей формулы

3. Патент США ¹ 3876571, кл. 260-2.5, опублик. 1975 (прототип).