Патент на изобретение №2203293
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ИЗОЦИАНУРАТУРЕТАНОВОГО ПЕНОПЛАСТА
(57) Реферат: Изобретение относится к композициям для получения жестких изоциануратуретановых пенопластов и может использоваться для изготовления теплоизоляционных с повышенной огнестойкостью покрытий и изделий, используемых в строительстве, машиностроении, судостроении, холодильной технике, энергетике. Описывается композиция для получения жесткого изоциануратуретанового пенопласта, содержащая изоцианатсодержащий компонент, катализатор тримеризации, эмульгатор, трихлорэтилфосфат и галогенуглеводород, причем в качестве катализатора тримеризации она содержит раствор смеси дикалиевой соли диоксидифенилсульфона с фенолятом калия в этиленгликоле при их массовом соотношении 1: 0,8-1,1: 2,5-3,5 соответственно, а в качестве эмульгатора содержит смесь кремнийорганического блок-сополимера и калиевой соли ди-(алкилполиэтиленгликолевого)эфира фосфорной кислоты при их массовом соотношении 1: 15-20 соответственно. Предложенная композиция позволяет повысить огнестойкость полученных пенопластов при сохранении их физико-механических характеристик. 2 табл. Изобретение относится к композиции для получения жестких изоциануратуретановых пенопластов и может быть использовано для изготовления покрытий и изделий с повышенной огнестойкостью, относящихся к группе горючести Г2 по ГОСТ 30244-94, применяемых в строительстве, машиностроении, судостроении, холодильной технике, энергетике. Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана, содержащая полиэфир, кремнийорганический пеностабилизатор, вспенивающий агент, трихлорэтилфосфат, гидроокись алюминия, третичный амин, катализатор – раствор карбоксилата щелочного металла в гликоле и полиизоцианат (патент RU N 2128676, кл. С 08 G 18/16, 18/30, С 08 L 75/04, 1999). В данной композиции для снижения горючести используется, в том числе, гидроокись алюминия, которая вводится в гидроксилсодержащий компонент в виде порошка, не растворимого в гидроксилсодержащем компоненте. К недостаткам указанной композиции относится повышенный абразивный износ дозирующих и смесительных устройств, что резко снижает срок службы оборудования. Кроме того, при изготовлении указанной композиции увеличиваются энергозатраты ввиду необходимости непрерывного перемешивания смеси для предотвращения оседания гидроокиси алюминия и ее равномерного распределения по объему гидроксилсодержащего компонента. Известны катализаторы тримеризации изоцианатов: алкоголяты, феноляты и карбоксилаты щелочных металлов, а также гидроокиси щелочных металлов (патенты US 5691440, 1997; US 5714565, 1998). Смесь третичного амина и раствора карбоксилата щелочного металла в гликоле описана в патенте RU N 2128676, 1999. Недостатком пенопластов, получаемых с их использованием, является горючесть на уровне группы Г3. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения изоциануратуретанового пенопласта, заключающийся в смешении продукта взаимодействия таллового масла с триэтаноламином, вспенивающего агента, поверхностно-активного вещества и катализатора тримеризации с избытком полиизоцианата, который выбран в качестве прототипа. В качестве поверхностно-активного вещества используется кремнийорганические соединения или калиевая соль ди-(алкилполиэтиленгликоль)-эфира фосфорной кислоты, а в качестве катализатора тримеризации используется 30% раствор ацетата калия в этиленгликоле (патент RU N 2034858, кл. С 08 G 18/08, 1995). Получаемые этим способом пенопласты имеют высокие физико-механические характеристики. К недостаткам указанного прототипа относится использование продукта на основе таллового масла (100 мас.ч. на 230-390 мас.ч. полиизоцианата), что не позволяет получать пенопласты со стабильными физико-механическими характеристиками из-за высокой зависимости качественного и количественного состава таллового масла от пород перерабатываемой древесины, места произрастания древесины, времени ее заготовки, способа транспортировки и технологических параметров варки целлюлозы, побочным продуктом которой и является талловое масло. Кроме того, использование продукта взаимодействия таллового масла и триэтаноламина в указанных в патенте количествах позволяет получать пенопласты, относящиеся к группам горючести Г3 и Г4, что существенно ограничивает область их применения. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение огнестойкости пенопласта до группы горючести Г2 при сохранении физико-механических характеристик. Сущность изобретения заключается в том, что композиция для получения жесткого изоциануратуретанового пенопласта содержит изоцианатсодержащий компонент, катализатор тримеризации, эмульгатор, трихлорэтилфосфат и галогенуглеводород, причем в качестве катализатора тримеризации она содержит раствор смеси дикалиевой соли диоксидифенилсульфона с фенолятом калия в этиленгликоле при их массовом соотношении 1:0,8-1,1:2,5-3,5 соответственно, а в качестве эмульгатора содержит смесь кремнийорганического блок-сополимера и калиевой соли ди-(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты при их массовом соотношении 1:15-20 соответственно при следующем массовом соотношении компонентов, мас.ч.: Изоцианатсодержащий компонент – 47,00-53,00 Указанный катализатор тримеризации – 0,60-0,75 Указанный эмульгатор – 0,55-0,70 Трихлорэтилфосфат – 28,00-31,00 Галогенуглеводород – 8,50-10,50 В композиции в составе эмульгатора используется калиевая соль ди-(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты общей формулы [RO(CH2-CH2O)n]2-Р(=O)ОК, где R – алкильная группа с С6-С10, а n в среднем равно 6. Предпочтительно используется Оксифос Б по ТУ 6-02-1177-92 или Оксифос Б-1 по ТУ 6-02-1336-86. В качестве кремнийорганического блок-сополимера используются диалкилоксиалкилсилоксановые блок-сополимеры, предпочтительно КЭП-2, КЭП-2а, возможно использование КЭП-3, КЭП-6. В качестве галогенуглеводорода композиция содержит хладоны (смесь хладонов) с температурой кипения 20-40oС, предпочтительно хладон 11 (трихлорфторметан) и хладон 113 (трихлор-трифторэтан). Катализатор тримеризации содержит 1,0 мас.ч. дикалиевой соли диоксидифенилсульфона, 0,8-1,1 мас. ч. фенолята калия, которые растворены в 2,5-3,5 мас.ч. этиленгликоля. В качестве исходного продукта для получения дикалиевой соли используется диоксидифенилсульфон – технический продукт, представляющий собой смесь изомеров. Особенностью диоксидифенилсульфона является его высокая огнестойкость, температура самовоспламенения составляет 950oС, а при температурах 500-800oС происходит его частичная деструкция с выделением сернистого ангидрида, что способствует повышенному коксообразованию и огнегашению. В качестве изоцианатсодержащего компонента композиция содержит полиизоцианат или дифенилметандиизоцианат. Пример 1 Катализатор тримеризации состоит из дикалиевой соли диоксидифенилсульфона, фенолята калия, которые растворены в этиленгликоле при их массовом соотношении 1,0:0,9:3,0 соответственно. Эмульгатор состоит из КЭП-2а и Оксифоса Б при их массовом соотношении 1:15. Композиция содержит 29 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 0,65 мас.ч. эмульгатора, 9,5 мас.ч. хладона 11, 0,7 мас.ч. катализатора тримеризации, перемешанных до полного усреднения, и 50 мас.ч. полиизоцианата Полученный закрытопористый пенопласт имеет следующие физико-механические характеристики: Кажущаяся плотность, кг/м3 – 57,3 Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, МПа – 0,26 Для того, чтобы материал относился к группе горючести Г2 по ГОСТ 30244-94, необходимо, чтобы были выдержаны следующие параметры при огневых испытаниях: Температура дымовых газов, oС – Не более 235 Степень повреждения по длине, % – Не более 85 Степень повреждения по массе, % для групп Г2 и Г3 – Не более 50 Время самостоятельного горения, с – Не более 30 Пенопласт по примеру после огневых испытаний дал следующие результаты: Температура дымовых газов, oС – 116 Степень повреждения по длине, % – 63 Степень повреждения по массе, % – 13 Время самостоятельного горения, с – 6 На основании испытаний делается вывод, что материал относится к группе горючести Г2. Пример 2 Композиция аналогична примеру 1 с использованием компонентов, указанных в таблице 1. В составе эмульгатора используется Оксифос Б1. В качестве галогенуглеводорода используется смесь, состоящая из 5,0 мас.ч. хладона 11 и 5,5 мас.ч хладона 113. Пример 3 Композиция аналогична примеру 1 с использованием компонентов, указанных в таблице 1. В качестве эмульгатора используется Оксифос Б1. В качестве изоцианатсодержащего компонента используется 4,4′-дифенилметандиизоцианат. Пример 4 Композиция аналогична примеру 1 с использованием компонентов, указанных в таблице 1. Пример 5 Композиция аналогична примеру 1 с использованием компонентов, указанных в таблице 1. В составе эмульгатора используется Оксифос Б1. Пример 6, пример 7 (прототип) Полученные пенопласты относятся к группе горючести Г4, так как параметр “степень повреждения по массе” превышает 50%. Заявленная композиция позволяет существенно снизить горючесть пенопласта (с Г4 у прототипа до Г2 у заявленной композиции) при сохранении высокого уровня физико-механических характеристик, которые близки к прототипу (см. таблицу 2). Формула изобретения
Изоцианатсодержащий компонент – 47,00-53,00 Указанный катализатор тримеризации – 0,60-0,75 Указанный эмульгатор – 0,55-0,70 Трихлорэтилфосфат – 28,00-31,00 Галогенуглеводород – 8,50-10,50ш РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.07.2004
Извещение опубликовано: 10.03.2006 БИ: 07/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
