Композиция для получения пенополиуретана

 

О П И С А Н И Е 11 5зоо44

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено30.12.74 (21) 2115416/05 (51) М. Кл

С 08 J 9/04//

//С 08 ? 75/04//

//С 08 К 3/32 с присоединением заявок МеИе-2095171/05

2 12 9139/05 (23) Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам изаоретений и открытий (43) Опубликовано 30.09.76Бюллетень № 36 (53) УДК 678.664:62-405.8 (088.8) (45) Дата опубликования описания15.02.77

A. И. Зеленский, Н, Н. Цыбулько, B. В. Печковский, E. Д. Дзюба, А. И. Тихонов и И. П. Поршнев (72) Авторы изобретения (71) 3> HTe>b Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова Г (54) КОМПОЗИ11ИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к композициям для получения пенополиуретана, а именно к композициям для получения огнестойких пенополиуретанов, используемых в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства и в быту.

Для получения огнестойких пенополиуретанов используют как композиции, содержащие огнестойкую добавку, так и композиции, один из основных компонентов которых (ги- 10 дроксилсодержашее соединение или полиизоцианат) имеют в своем составе галоген, азот или фосфор.

Известна, например, композиция для получения пенополиуретана, включающая ги- 35 дроксилсодержащий полиэфир, полиизоцианат. катализатор, вспенивающий агент и другие добавки, которая в качестве огнестойкой добавки содержит аммонийные соли фосфорной (например, гидрофосфат аммония) кислоты, натриевые соли фосфорной и борной кислот и другие.

Известна также композиция для получения пенополиуретана, которая в качестве одного из гидроксилсодержащих соединений содержит полигидроксиэтилоксиполиоксиэтилтрифосфонитрил (продукт реакции фосфонитрилхлорида с окисью этилена).

Недостатками этих композиций является то, что, хотя пенополиуретаны, полученные на их основе и обладают повышенной по сравнению с пенополиуретанами на основе композиций, не содержащих огнестойких добавок и огнестойких основных компонентов, огнестойкостью, но она недостаточно высока.

Прототипом данного изобретения является известная композиция для получения пенополиуре тана, включающая простой гидроксилсодержащий полиэфир, продукт оксипропилирования полиэфира на основе пентаэритрита и дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты, полиизоцианат, триэтаноламин, триэтиламины, эмульгатор, фреон и воду.

Пенополиуретаны, полученные на основе этой композиции, хотя и являются огнестойкими, но их огнестойкость недостаточно высока, что ограничивает область применения таких пенополиуретанов.

530044

Целью предлагаемого изобретения является повышение огнестойкосги и улучшение физико-механических свойств пенополиуретана.

Эта цель достигается тем, что композиция, включающая простой гидроксилсодержаший полиэфир, продукт оксипропилирования полиэфира на основе пенгаэригрига и дихлорангидрида метилфосфоновэй кислоты, полиизоцианаг, триэтанэламин, гриэтиламин, эмульгагэр, фреон и воду, дополнительно содержит фосфорсэдержашее соединение, выбранное из группы, состоящей из кислого фосфорнокислого никеля, кислого фэсфорнэкислого кобальта и фосфораммонийнэго ко— бальга, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Пр ос г ой гидр оксилс оде ржаший полиэфир 64

Продукт оксипропилирования полиэфира на основе пенгаэритрига и дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты

Полиизоцианаг

Триэганоламин

Триэгиламин

Эмульгатор

Фреон

В ода

Фосфорсодержашее соединение 0,5 — 4,0.

35,0-50,0

177,0-204,0

10,0-20,0

1,0-4,0

1,0-2,0

35,0-45,0

0,5-1,0

Только сочетание в композиции фосфорсодержашего соединения, выбранного из группы, состоящей из кислого фосфорнэкислого 35 никеля, кислого фосфорнокислогэ кобальта и фосфораммонийного кобальта, и продукта эксипрэпилирования полиэфира на основе пенгаэригрига и дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты (фосполиол-2) приводит к 4О значительному повышению огнесгойкости и улучшению физико-механических свойств. получаемых пенополиуреганов. При замене в композиции фосфорсодержащего соединения другой огнестойкой добавкой, например 45 гидрофосфагом аммония, огнесгойкосгь повышаегся незначительно (см. габлицу сравнительных свойств) .

Используемые в композиции по изобретению фосфорсодержашие соединения хорошо 50 совмещаются с другими компонентами композиции, не окрашивают ее, не уле гучиваются при нагревании, не вымываются агрессивными средами и водой.

Пример 1. В полиэтиленовую емк- бэ кость помещают 64 вес.ч. лапрола 503 М (хлорсодержащей простой полиэфир), 40 вес.ч. фосполиола-2, 10 вес.ч. гриэганоламина, 1 вес.ч. гриэгиламина, 1 вес.ч. ВНИИЖ (эмульгаго;> прозрачная жидкость, получен- 5ф ная из рафинированных масел или гидрожира и полиглицерина), 35 вес.ч. фреона, 0,5 вес.ч. воды. Смесь тщательно перемешивают в течение 3-5 мин с помощью мешалки, имеющей 1400 об/мин, а затем прибавляют 0,5 вес.ч. М1НРО 2 Н 0 и пе2. ремешиваюг всю смесь еше 3 мин. К полученной смеси прибавляют 177 вес.ч. полиизоцианата и перемешивание продолжается

20-25 сек. После перемешивания всю композицию выливают в форму; через 1,5-2 мин пена достигает максимального значения объема, а через 5-6 мин пена огверждается; композицию выдерживают в форме в течение

3 суток для окончательного отверждения.

Пример 2. В полиэтиленовую емкость помещают 64 вес.ч. лапрэла 503 М

45 вес.ч. фоспэлиола-2, 15 вес.ч. гриэганоламина, 1,5 вес.ч. гриэгиламина, 1,5 вес.ч.

ВНИИЖ, 40 вес.ч. фреона, 1 вес.ч. воды, полученную смесь тщательно перемешивают в течение 3-5 мин с помощью мешалки, имеющей 1400 об/мин, а затем прибавляют

1,5 вес.ч. Ni НРО 2 Н О, и перемешивание всей смеси продолжают в течение Змии.

К полученной смеси прибавляют 189вес.ч. полиизоцианага, и перемешивание продолжают 20-25 сек, после перемешивания всю композицию выливают в форму; через 1,52 мин пена достигает максимального значения объема, а через 5-6 мин пена отверждается, композицию выдерживают в форме в течение 3 суток для окончательного отверждения.

Пример 3. В полиэтиленовую емкость помешают 64 вес.ч. лапрэла 503 М

50 вес.ч. фоспэлиэла- 2,20 вес.ч. гриэганэламина, 2 вес.ч. гриэтиламина, 2 вес.ч.

ВНИИЖ, 45 вес.ч. фреона, 1 вес.ч. воды.

Полученную смесь гшательно перемешивают в течение 3-5 мин с помощью мешалки, имеющей 1400 эб/мин, а затем прибавляют 3 вес.ч. NiH70 . 2Н О, и перемешива ние всей смеси прэдолжаегся в течение

3 мин. К полученной смеси прибавляют

204 вес.ч. полиизэцианага и перемешивают всю емкость еше 20-25 сек, после чего всю композицию выливают в форму, Через

1,5-2 мин пена достигает максимального значения объема. Через 5-6 мин пена отверждается, композицио выдерживают в форме в течение 3 суток для окончательного этверждения.

Пример 4. В полиэтиленовую емкость помещают 64 вес.ч. лапрола 503М, 50 вес.ч. фосполиола-2, 20 вес.ч. гриэтаноламина, 2 вес.ч. гриэтиламина, 2 вес.ч.

ВНИИЖ, 45 вес.ч, фреона и 1,0 вес.ч. воды. Полученную смесь гшательнэ перемешивают в течение 3-5 мин с ломошыэ меха530044 нической мешалки, имеющей 1400 об/мин, затем прибавляют 4,0 вес.ч. Ni НР0 2Н 0 и перемешивание всей смеси продолжаюг в течение 3 мин. К полученной смеси прибавляюг 204 вес.ч. полиизоцианата и перемешиваюг всю смесь еще 20-25 сек, после чего вся композиция выливается в форму.

Через 1,5-2 мин пена достигает максимального значения объема, а через 5-6 мин отверждается. Композицию выдерживают в 19 форме в течение 3 суток для окончательного отверждения.

Пример 5. В полиэтиленовую емкость помещают 64 вес.ч. лапрола 503 М, 40 вес.ч. фосполиола- 2,10 вес.ч. триэта- )5 ноламина, 1 вес.ч. ВНИИЖ, 35 вес.ч.фреона, 1 вес.ч. воды. Полученную смесь гщательно перемешивают в гечение 3-5 мин с помощью мешалки, имеющей 1400 эб/мин, а затем прибавляют 0,5 вес.ч. СОЧРО .1,5Н 0 20 и перемешивают всю смесь в течение 3 мин.

К полученной смеси прибавляют 177 вес.ч. полиизоцианага, и перемешивание продолжают 20-25 сек, после перемешивания всю композицию выливают в форму, Через 1,5- Я

2 мин пена достигает максимального значения объема. Через 5-6 мин пена огверждается, композицию выдерживают в форме в течение 3 суток для окончательного отзерждения. 30

Пример 6. В полиэтиленовую емкость помещают 64 вес.ч. лапрола 503 М, 45 вес.ч. фоспэлиола-2,15 вес.ч. гриэганоламина, 1,5 вес.ч. гриэгиламина, 1,5 в.ч.

ВНИИЖ, 40 вес.ч. фреона, 1 вес.ч. воды.

Полученную смесь тщательно перемешивают в течение 3-5 мин с помощью мешалки, имеющей 1400 эб/мин, а затем прибавляют

1,5 СэНРО 1,5 Н 0, и перемешивание всей смеси продолжают в течение 20 — 25сек, после перемешивания всю композицию выливают в форму. Через 1,5 — 2 мин пена достигает максимального значения объема.

Через 5-6 мин пена огверждается, композицию выдерживаюг в форме в течение 3 суТоК для окончательногэ отверждения.

Пример 7. В полиэтиленовую емкосгь помещают 64 вес.ч. лапрола 503 М, 50 вес.ч. фэспэлиола- 2,20 вес.ч. гриэганоламина, 2 вес.ч. гриэгиламина, 2 вес.ч.

ВНИИЖ, 45 вес.ч. фреона, 1 вес.ч. воды.

Полученную смесь гщагельнэ перемешивают в течение 3-5 мин с помощью механичес— кой мешалки, имеющей 1400 эб/мин, а затем прибавляют 3 вес.ч. СоЯРО 1,5Н 0 и перемешивание всей смеси продолжают в течение 3 мин. К полученной смеси прибавляют 204 вес.ч. полиизоцианага, и перемешивание продолжают 20-25 сек, после перемешивания вся композиция выливается в форму. Через 1,5-2 мин пена досгигаег максимальногэ объема. Через 5-6 мин пена огверждаегся, композицию выдерживают в форме в течение 3 сутэк для окончательного отверждения.

ll р и м е р 8. B полиэгиленовую ем— кость помещают 64 вес.ч. лапрола 503 М, 50 вес.ч. фосполиола-2, 20 вес.ч. гриэганоламина, 2 вес.ч. гриэгиламина, 2 вес.ч.

ВНИИЖ, 4-5 вес.ч. фреона, 1,0 вес.ч. воды.

Полученную массу тщательно перемешивают в течение 3-5 мин с помощью механической мешалки, имеющей 1400 об/мин, затем прибавляют 4,0 вес.ч. СаНРО -1,5 Н О, и перемешивание всей смеси продолжают в течение 3 мин. К полученной смеси прибавляюг 204 вес.ч. пэлиизоцианага и перемеши— вают всю смесь еще 20 — 25 сек, после чего вся композиция выливаегся в форму. Че— рез 1,5 — 2 мин пена досгигаег максималь— ного значения объема, а через 5-6 мин отверждае гся. К эмп озицию выде рживают в формее в течение 3 сугок для окончательного отверждения.

Пример 9. В полиэгиленэвую емкость помещают 64 вес.ч. лапрола 503 М, 40 вес.ч. фэспэлиола — 2, 10 вес.ч. гриэтаноламина, 1 вес.ч. гриэгиламина, 1 вес.ч.

ВНИИЖ, 35 вес.ч. фреона, 0,5 вес.ч. воды.

Полученную смесь тщательно перемешива— юг в гечение 3-5 мин с помощью мешалки, имеющей 1400 об/мин, затем прибавляют

0,5 вес.ч. CoNH Р 0 ° Н 0 и перемешивают всю смесь еще 3 мин. К пэлученнэй смеси прибавляют 177 вес.ч. пэлиизоцианага и перемешивают 20 — 25 сек, после чего всю композицию выливают в форму. Через

1,5-2 мин пена достигает максимального значения объема, а через 5 — 6 мин огверж— даегся. Композицию выдерживают в форме в гечение 3 сугэк для экончагельнэгэ огверждения.

Пример 10. Получение пенопэлиурегана эсущесгвляюг аналогично примеру

9, нэ берут 64 вес.ч. лапрола 503 М, 45 вес.ч, фэсполиэла-2,15 вес.ч. триэта— ноламина, 1,5 вес.ч. гриэтиламина, 1,5вес.ч.

ВНИИЖ, 40 вес.ч. фреэна, 1 вес.ч. воды, 1,5 вес.ч. СoNH PÎä H 0 и 189 вес.ч. полиизоцианага.

Пример 11. Получение пенополиуре тана эсущес гвляют аналэгичн э примеру

9, но берут 64 вес.ч. лапрола 503 М, 50 вес.ч. фэсполиола- 2,20 вес.ч. триэганоламина, 2 вес.ч. триэтиламина, 2 вес.ч.

ВНИИЖ, 45 вес.ч. фреона 1 вес.ч. воды, 3 вес.ч. I îйН РО Н 0 и 204 вес.ч. полиизоцианага.

530044

)О

Пример 12. Получают композицию и пенополиуретан на ее основе так же, как в примере 11, но используют 4 вес.ч.

Со N Hq РОц ° н О °

Ниже приведена таблица со сравнительными свойствами пенопластов, полученных на основе композиции по изобретению, композиции, являющейся прототипом и композиций, содержащих в качестве фосфорсодержащего соединения гидрофосфат аммония.

Все композиции, кроме композиции по авт.св. № 201640, содержали одинаковые количества всех компонентов (за исключ вием фосфорсодержашего соединения), вес.ч.

Лапрол 503 М 64

Ф осполи оп-2 50

Полиизоцианат 204

Триэтаноламин 20

Триэтиламин 4

ВНИИЖ 2

Ф реон 45

Вода 1

530044

I о

Ц

Г- Q о х л х Л

c e <

Я

CD CO о о

o o о

1-1 о

СО ( о о

o o

О) о о

СО о о

CQ о о (О о о

CO о о

CD о о

СО о о

0) о о о

С«)

1-»

o СО сО cO N о1 сО

«ф с-1 Я

М о л щ о

m o

, х (» (» о

Щ ц о ч-1

LQ о

o o

CQ c (О

Ъ о

Я Ф о

СО о

t ч-1

o o

t CD

CQ IQ о

О)

Го

CQ

С 4

CO с о

С 4 о

IQ

С«)

03 Л с ,2

Q x

ID о (g Я х с хо ф o

Ро

ОO

1Q о т 1

p о

1-1 т-1

1 о (О о

1-» о

CD ( о

0> о о Ф Ю

СО СО

СО о

t о

С4

СО о (О

CO о

Г

CD о

CQ

CQ о

С4 (О (=

СО о

1Q (М о

Л о

CQ

С«4 (О

03

С4

CO

CQ

Я (О

С4

Я (Г- CO

С4 С4

o o

t CO

С4 С4 о

СО сЧ о Ф

С 4 о

СО

С 4 о

Г

С 4

1 CD

t CO

С4 С4

О/Олм ии (ужо HdII в и(ооньойи иаПдйц о

1 т-1 о

QQ

«

1-» о

»

\ » о (Q о

« о

IQ о

Т о

CU

С4

1-» о

СО

CO о

CD

t4 т-1 о (CO

1Q CO (О CD

С 4 С 4

3-1 1-» о/ иинджыоМ HdII н ?(Х ЭОнч?Гэ(иООнхд

z иэ аль иинажкх oBd исш и ооньо(1и иэнэбц о

С4 о

fQ о о 1 о о4 о

СО о

Я 1 (О С 4

1 Я сГ

1 аО CO

С«3 O3

Р»о иьоВь иэп1

-aedcao внии о

«Ф о

С 4 о

С 3

Я CO сС с4 (О CQ

TE о

03 о о

С 4 о о

1-1 о о

CO о о

С«4 о

С«3

Ч-» о

СО

Т.» о о

1-» о

o o

1-» 1-»

o o

«Ф С 4

o o

Нео кин

-edoa HI«ted о

1Q г»

1Q о о

CO о о

С 4 о ю о

С4

o o о

СО о

С9

С4 о о

С«4 о

CQ

СЧ о

Я о т-1

hl о

С4 о яао кина(1

-аа чьооdoя,1

03 С9

o o

% водя кйыоц

Щ Щ

CD CD

CD о т-1

СЧ CD (3 СО

o o х о v

» О

Ф х

CI, о х

Ц о м а м о х

-9 0) я х

-9

Ф о о а о

«1 «ф о о а

«1 «1л:

2 р о

С о

Х с;

О т п3

«1 о

Ро

«t о

Рт о

«1 о

Ро с в

О

Рх .г й

О

Р1

T т о

С 3

+ +

Х Х

Е: ЕЕ Е о

С9

+ о

C 3

+ о

IQ о

Л

& о о

И

>х о

1» о и х

С» о

1 о

Щ

". а, Й о о о р

О м о/ coca кйэлод

/ эин ании

-?IX J.Hîîí J.0

mO/OaH иинажкьоМ иди и.(.дон ьо(1ы Ireuedg ъ х о

CL, о

Е»

О

М

« Ф

0 О

Р. Рс С

10 IQ о

+ + о

М о

РХ о с) о

+ о г»

Оо

Р-с о о

1Q о

>Ъ

Е.

И о

:с о

РЛ: о

Я

Х

Е

СО С4 1» Я (о 1-1

1-1 о Ф

CQ о

1 о о х

4- " а о хо

v а (2 ж 2

1» <6

elf (Q о

<6

gj

-9 о о

-9. х о о

e(2 х ц о

CO

530044

0,5- 4,0

Составитель Н. Просторова

Редактор Л. Герасимова Техред М. Ликович Корректор С, Болдижар

Заказ 5238/659 Тираж 630 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Таким образом, на основе композиции по изобретению получают пенополиуретаны с высокой огнестойкостью и улучшенными физико-механическими свойствами.

Ф ормула изобретения

Композиция для получения пенополиуретана, включающая простой гидроксилсодержащий полиэфир, продукт оксипропилирования полиэфира на основе пентаэритрита и дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты, полиизоцианат, триэтаноламин, триэтиламин, эмульгатор, фреон и воду, o r л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения огнестойкости и улучшения физико-механических свойств конечного продукта, она дополнительно содержит фосфорсодержащее соединение, выбранное из группы, состоящей из кислого фосфорнокислого никеля, кислого фосфорнокислого кобальта и фосфораммонийного кобальта, при следующем с отношении компонентов, вес.ч.:

Простой Гидроксилсодержащий полиэфир 64

Продукт оксипропилирования полиэфира íà основе пентаэритрита и дихлорангидрида метил— фосфоновой кислоты 35,0- 50,0

Полиизоцианат 1 7 7, 0-204, 0

Триэтаноламин 10,0- 20,0

Триэтиламин 1,0- 4,0

Э у р 1,0- 2,0

Фреон 35,0- 45,0

В ода 0,5- 1,0 фосфорсодержащее соединение