Композиция для получения пенопласта

 

Oll ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И ПАТЕНТУ

Сееа СеВетенн»

Соцмалмстттчваах

Республик (ii)902669 (61) Дополнительный к патенту .— (51) М Кл

С 08 1 9/06 (22) заявлено 20.08. 74(21) 2057387/05 (И) Приоритет (32) ряударстмины6 наиитат

СССР ао двлаи изабрвтаии11 и открытий

Опубликовано 30.01.82.Бюллетень № 4 (53) УД1 678. 653— 405. 8 (088. 8) Дата опубликования описания 30.01.82 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Акио Нодзири, Наонори Сиина, Хироюки Накса

Исаму Намики (Япо

Иностран и

Дзе Фурукава (,Яп (71) Заивйтель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТА

Изобретение относится к получению пенопласта на основе полиолефинов и может быть использовано в различных областях промышленности.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является композиция для получения пенопласта, включающая полиолефин, сшивающий агент, вспенивающий агент и гаэопоглощающий агент (13 .

Однако пЕноматериал, получаемый на основе такой композиции, имеет крупнопористую структуру.

Цель изобретения — получение пенопласта с мелкоячеистой структурой.

Укаэанная цель достигается тем, что композиция для получения пенопласта, включающая полиолефин, сшивающий,агент, вспенивающий агент и га- . зопоглащающий. агент, в качестве полнолефина содержит полиолефин с индексом расплава от IO до О,1, выбранный жэ группы, состоящей из полиэтилена, сополимера этилена, полипропилена и сополимера пропилена, в качестве вспенивающего агента она содержит вспенивающий агент, имеющий объем выделения газа 0 — 2 см в, течение 2 мин после нагрева 180 С, а в качестве газопоглащающего агента она содержит соединение, выбранное из группы, состоящей из диаллилцианурата, триаллилцианурата, триаллилизоцианурата, полиаллилового эфира поликарбоновой кислоты, эфира акриловой или метакриловой кислот с поли0JIOM или полиоксибенэолом, имеющим по меньшей мере 2 акрилатные или метакрилатные группы, 1,2-полибутадиен

15 или триаллилфосфат, при следующем соотношении компонентов, «ес.ч:

Полиолефин 100,0

Сшивающий агент 0,01 — 3,00

Вспенивающий агент 0,10 — 30,00 .Газопоглащаниций агент 0,01 — 2,00

Можно добавлять и смешивать совместимые с полиолефином другие полимеры, натуральный или синтетический

2669

3 90 каучук. При необходимости к полиолефинам можно добавлять такие наполнители, как стекловолокно, асбест, карбонат кальция, гипс, окись кремния, сажу, окись титана: пигменты, пламягасители, например трехокись сурьмы и хлорированный парафин. Во всех примерах части весовые.

Пример 1. С полимерной смолой смешивают на вальцах различные типы и количества газопоглотителей, сшивающих реагентов и газообразователей, перечисленных в табл.l, затем смеси формуют в листы толщиной 3 мм на прессе без разложения сшивающего и газообразующего реагента. В качестве смолы применяют полиэтилен высокого давления с индексом расплава 1,0. Газообразующий реагент дает по испытанию на термическое разложение 0 и 4,0 см /r за 2 и 10 мин, соо ответственно, при нагревании до !30 С

Листы из этой композиции вспенивают при 220 С в воздушном термостате, получают листы пеноматериала с характеристиками, указанными в табл.l.

Из табл.1 видно, что размер ячеек в этих листах значительно меньше, чем в листах из известной композиции (В 8).

Пример 2. Газопоглотитель, сшивающий агент и газообразователь, указанные в табл.2, смешают со смолой и перемешивают на вальцах беэ разложения сшивающего агента и газообразователя", затем прессуют листы толщиной 2 мм. В качестве смолы применяют полиэтилен низкого давления с индексом расплава 6,0. Газообразователь дает 0,0 и 6,0 см /r за

2 и 10 мин, соответственно, после начала нагревания при 180 С. Указано ные листы вспенивают при 235 С в воздушном термостате, полученные листы имеют характеристики, указан-, ные в табл.2. Плотность и размер ячеек у них лучше, чем у листов из известной композиции (9 3).

Пример 3. Газопоглотитель, сшивающий агент и газообразователь, перечисленные в табл.3, смешивают со смолой, укаэанной в табл.3, и полу-ченную смесь перемешивают на вальцах, затеи прессуют листы толщиной Ф

3 мм. Газообразователь дает 0,8 и

20 смз/г за 2 и 10 мин при испытании на термическое разложение.

Эти листы вспенивают при 220 С в воздушном термостате и получают листы с характеристиками, указанными в табл.3. Из этих данных видно, что полученные листы имеют лучшие плотность и размер, чем у вспененных листов из известной композиции (1"- 2) .

Пример 4. На экструдере изготовляют листы толщиной 10 мм, шириной 410 мм без разложения сшивающего реагента и газообразователя из композиции, содержащей 100 ч. полиэтилена высокого давления с индексом расплава 2,0, IО ч. азодикарбонамида (газообразователь), дающего 0,0 и

8,0 смз/г за 2 и 10 мин, соответственно, при !80 С, 0,3 ч. l 3-бис(третбутилпероксиизопропил)-бенэола (сшивающий реагент) и 0,3.ч. триаллили— зоцианурата (,газопоглотитель).

При вспенивании при 205 С в печи, обогреваемой горячим воздухом на сетчатом конвейере, получают вспененные листы толщино" 25 мм, шириной

1100 мм с очень гладкой и блестящей поверхностью с равномерными ячейками со средним размером 0,45 мм. В листах нет пустот.

Контрольный ример.

К такому же полиэтилену, как в примере 4, добавляют 10 ч. азодикарбон-. амида и 0,3-1,0 ч. l,3-бис (третбутилпероксиизопропил) — бенэола и смешивают с полиэтиленом без применения триаллилизоцианурата. Из этой смеси получают листы по такому же способу, как в примере 4. Полученные листы пеноматериала имеют складки или трещины на поверхности, пустоты и средний размер ячейки 0,89 мм.

Пример 5. Изготовляют смесь из 100 ч. полиэтилена высокого давления с индексом расплава I,О, 10 ч. азодикарбонамида (газообраэователь) из примера 4, 0,6 ч. перекиси дикумила (,сшивающий агент) и 0,4 ч. триаллилцианурата (газопоглотитель), смесь перемешивают на вальцах без разложения газообразователя и сшивающего реагента, Из композиции прессуют горячим прессованием 1паровой обогрев) лист толщиной 3 мм. Из листа вырезают образец длиной 5 см, шириной 5 см, который погружают в металлическую баню при 200 С на 7 мин, получают пеноматериал с очень гладкой поверхностью с равномерными мелкими ячейками (образец А) . К такому же полиэтилену в количестве 100 ч.

902669 добавляют 10 ч. аэодикарбонамида (газообразователь) и 1,0 ч. перекиси дикумила.(сшивающий реагент), но не добавляют гаэопоглотителя, затем смесь перемешивают и получают лист, 5 как и выше, затем производят пенообразование при таких же условиях.

Получают пеноматериал с неравномерной неровной поверхностью без мелких ячеек (образец В). Состояние поверх- 1О ности, плотность и средний размер ячеек обоих листов А и В указаны в табл.4.

Пример 6. Смесь иэ 100 ч. полиэтилена высокого давления с ин- IS дексом расплава 2,0, газообразователя, сшивающего реагента и газопоглотителя указанных в табл.5 типов и количеств перемешивают на вальцах, затем из смеси на экструдере получа- 20 ют листы толщиной 2 мм. Эти листы вспенивают при 240 С в печи, снабженной сетчатым конвейером, получают листы пеноматериала с плотностью и размером ячеек, указанными в табл.5. 25

Влияние добавления газопоглотителя видно из сравнения листов l u

3 в табл. 5. При сравнении листов 1 и 2 видно, что разница в объеме газа в начальной стадии влияет на размер 30 ячеек в готовом продукте °

Пример 7. Смесь из 100 ч. полиэтилена высокого давления с индексом расплава 2,0, газообразователя, сшивающего агента и газопоглотителя указанных в табл.6 типов и количеств компаундируют на вальцах, затем на экструдере получают листы толщиной 2 мм. Листы вспенивают при.

240 С в воздушной печи с сетчатым конвейером, получают листы пеномате.риала с указанными в табл.6 свойствами.

Влияние применения газопоглоти- 4> теля видно из сравнения листов 1 и 2, 4, 5 в табл.6. Сравнение листов 1 и 2 показывает влияние разности объема газа, выделенного в последующей стадии нагревания.

Приме р 8. К 100 ч. того же полиэтилена, что в примере 4, добавляют 18 ч. азодикарбонамида (газо-, образователь), дающего 1 и 20 см /г

3 за 2 и 10 мин, соответственно, после о И начала, нагрева при 180 С, 0,5 ч. перекиси дикумила (сшивающий реагент) и 0,3 ч. триаллилизоцианурата и 0,2ч. триметилолпропана триметилакрилата (газопоглотители). Полученную смесь экструдируют в листы толщиной 2 мм без разложения сшиваюшего реагента и гаэообразователя. Затем лист вспенивают при 245 С в такой же печи, как в примере 4, получают лист пеноматериала с равномерными мелкими порами с плотностью 0,026 г/см и средним размером ячеек 0,40 мм.

Для сравнения получают лист пеноматериала из той же заготовки как выше, но без поглотителя. Плотность этого листа была 0,031 г/см>, средний размер ячеек 0,75 мм. Установлено, что листы с меньшей плотностью получаются вследствие того, что при применении газопоглотителя использование газообразователя увеличивается.

Пример 9. К 100 ч. того же полиэтилена, что в примере 4, добавляют 15 ч. азодикарбоналпща (газообраэователь), дающего 0,0 и

4,0 см /r газа за 2 и 10 мин, . соответ1 ственно, при 180 C HcIIb1TBHHH IIQ о термическому разложению, 0,6 ч. перекиси дикумила (сшивающий агент) и

0,3 ч. триаллилцианурата (газопоглотитель). Полученную композицию экструдируют в лист такой же формы, как в примере 4. Лист держат при

160 С при нормальном давлении в течение IO мин; затем ведут вспенивание в такой же печи, как в примере

4, получают вспененный лист с характеристиками, указанными в табл.7 (лист С). Лист С имеет очень мелкие

Ъ ячейки и очень гладкую поверхность.

С другой стороны, приготовляют вспененный лист без газопоглотителя в таких же условиях и по такому же способу, получают при этом лист с грубыми ячейками, как показано в табл.7 (лист Д).

Пример 10. Смесь иэ композиции, указанной в табл.8, перемешивают на смесителе под давлением без разложения сшивающего реагента и газообразователя, затем из нее формуют на экструдере лист толщиной

1,7 мм, Лист пропускают через печь с воздушным дутьем при 240 С на сетчатом конвейере для вспенивания, получают при этом лист толщиной 5 мм, шириной 1500 мм с гладкой поверхностью. Использованный газообразователь дает 1,5 и 20 см /г газа эа

2 и 10 мин, соответственно, при

902669 8 ны в табл.9. Иэ этих данных видно, что лучшие листы получают из композиций, содержащих газопоглотитель.

180 С при испытании на термическое разложение. Определяют физические свойства пеноматериала, они указаТ аблица 1

Компо- Газообразователь, эиция ч/ч

Плотность Размер пены, ячейки, г/см> мм

Сшивающий реагент, Газопоглотич/ч тель, ч/ч

АДСАл 10/100 смолы

ДСР"" 0,6/100 смолы

0,22

ЛСР 0, 7/100

ДСР 0,6/100

2 АДСА 10/100 смолы

3 ЛДСА 10/100

0,32

0,25

0,30

4 АДСА 10/100

l,3-бис (третбутилпероксииэопропил) -бензол

0,4/1.00

ДСР 0,7/100

5 АДСА 1О/100

0,37

6 АДСА 10/l00

ДСР 0,5/100

0,37

ДСР 0,6/100

Динитрозопентаметилентетрамии

0,35

10/100

АДСА 10/100

ДСР 0,7/100

0,058 0,55 АДСА - аэодикарбонамид. %

ДСР— перекись дикумила.

Таблица 2

Газообраээватель, Сшивающий реагент, Газопоглотитель. Плотность Размер ч/ч. смолы ч./ч, ч/ч,. г/см частиц, мм

Композиция

1 АДСА 10/100

Триметилолпропан триметилакрилат

0,8/100

2,5-диметил2,5-ди-(трет-бутилперокси-гексин-3), 2/100

0,062 0,48

Триаллилизоцианурат

0,9/100

То же, 3Ä0/100

0,075 0,40

То же, 3/100

0,098 0,72

8 (контроль-. ный) < -Толуол- . сул ьфо нил полукарбазид 12/100

3 (конт.- АДСА роль- IO/100 ный) Триаллилцианурат 0,4/100 смолы 0,052

Триаллилиэоцианурат 0,4/100 0,048

Триметилопропан триметилакрилат

0,3/100 . 0,053

То же, 0,3/100 0,054

1,2-нолибутадиен (м.в.—

3000) 1,0/100 0,049

Триаллилтримелитат 0,5/100 0,050

Триаллилцианурат 0,3/IOO 0,055

902669

10,Таблица 3

Монпо зиция

Смола

Газопоглотитель, ч./ч.

Плотность, г/см

l asoodpa» эователь ч./ч.смолы

Сополимер этилена и винил" ацетата с 20Х винилацетата

АДСА 10/100 ДСР

0,8/100

Три аллнлцианурат

0,4/ IOO 0,050 О, 36

11СР

О, 8/100

2. Сополимер этилена и винил(конт" ацетата с 20Х вннилацета-. роль- та ный

АДСА

I 0/ I 00

0,075 0,80

Таблица 4

06ра- Состояние поверхности Плотность, Использование зец г/см газообразователя, 7.

Средний размер пор, мм

А Гладкая глянцевая

В Очень неровная

0 15

0,050

0,061

0,50

69 (контрольный

Ф 4) Таблица

РазПлотГазопоглотитель, ч./100 ч.

Газообразователь АДСА ность г/см мер ячеЛист

Общий объем газа Количество, за 2 мин при на- ч./100 ч. греве 180 С, см

eK y мм

ТА)С

ДСР 0,75

0,8

0,3

То же

4,5

TAlC 0 0 058 0 62

0,8 ф

TAlC — триаллилизоцианурат.

1контроль) Спиваний реагент,. ч./ч.

Сшивающий реагент, ч./100 ч.

ДСР 0,75

ДСР 0,75

Размер ячеек

lO4

0,056 0,32

0,057 0,40

902669

Таблица 6

Гаэообраэователь АДСА

Плотность, г/cM а

Гаэопоглотнтель ч./ч.

Лист

Обьем газа (сма) Количество прм ISd С эа: ч./100 ч.

2 мин 10 мнн

ДСР 0,6 TA I CA, 4/ IOO

I 0,5

То ае

То же

2 Oq5

3 (контроль) б 0,5

То же TAICO

0,057 О, 56

ДСР

0,8/100

То ае

7 0.5

0,057 0,62

8 0,5

ДСР

I/I00 То же

0059 058

Таблица 7

Размер частиц, мм

Лист

Плотность, г/смЗ

0,033

0,15

Д (контрольный 9) 0,040

0,60

T a 6 л н ц л 8

t Газообразователь, Сшивающий Гпэопоглотиче /чт агент, ч./ч т |ь, ч. /ч.

Лист

Смола

Полиэтилен высокого АДСА 10/100 давления, индекс расплава 1,0

Ф

2 (контрольный 10) llCP 1/100

То же

То же

5 (конт" роль) Сшивающий реа гент, ч. /ч.

Размер ячеек, мм

0,045 0,27

0,055 0,36

ДСР 0,6/ IОО Триалчппнэо-. циан рот

0,4/1И) 902669

14

Таблица 9

Свойства

Лист

2 (контрольный 9) Размер ячеек, мм

0,60

0,38 по толщине

0,70

0,42 по длине

0,40 . 0,56 по ширине

3,2

4,2

Плотность, г/см

0,034

0,031

100

110

Деформационная нагрузка при 257 сжатии, кг/см

0,36

0,39

Теплопроводность ккал/м ч. С

0,030 0,037

Формула изобретения

О, 10-30,00

0,0)-2,00 агент

Газопоглащающий агент

ВНИИПИ Заказ 12455/76 Тираж 5!1 Подписное

Филиал ППП "Патент",r.ужгород,ул.Проектная,4

Прочность при растяжении, кг/см

Относительное удлинение,X

Композиция для получения пенопласта, включающая полиолефин, сшивающий агент, вспенивающий агент и га-, зопоглащающий агент, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью полу= чения пенопласта с мелкоячеистой структурой, в качестве полиолефина она содержит полиолефин с индексом расплава от 10 до 0,1, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена, сополимера этилена, полипропилена и сополимера пропилена, в качестве вспенивающего агента она содержит вспенивающий агент, имеющий объем

3 выделения газа от 0 до 2 см в теО чение 2 мин после нагрева до )80 С, а в качестве газопоглащающего агента она содержит соединение, выбранное из группы, состоящей из диаплилцианурата, триаллилцианурата, триаллилизоцианурата, полиаллилового эфира по. ликарбоновой кислоты, эфира акриловой или метакриловой кислот с полиолом или полиоксибензолом, имеющим по меньшей мере 2 акрилатные или метакрилатные группы, 1,2-полибутадиен или триаллилфосфат, при следующем соотношении компонентов, вес.ч:

Полиолефин 100,0

Сшивающий агент 0,01-3,00

Вспенивающий

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 1 - 3544490, кл. 260-2.5, опублик. 1970 (прототип).