RU1797573C - Способ получени пластин из пенополиуретана низкой плотности - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к способу производства пенополиуретано- вой плиты путем расширенм  пеноуретано- вого исходного раствора в резервуаре при пониженном давлении. Ровность верхней поверхности пенополиуретана обеспечиваетс  путем монтировани  подъемного кондуктора или пластины в резервуаре или же путем вращени  резервуара. 1 з.п. ф-лы. 5 ил.

Description

Изобретение касаетс  технологии дл  производства изделий из пенополиуретана сверхнизкой плотности, имеющего плоскую верхнюю поверхность.

Традиционный способ регулировани  плотности пенополиуретана состоит в увеличении или уменьшении количества пенообразовател .

Вспенивание полиуре.тана достигаетс  посредством углекислого газа, образуемого в ходе реакции органического изоцианата с водой. В традиционном способе вода должна использоватьс  в больши.: количествах, чтобы производить пеноуретан низкой плотности.

Однако использование аоды в больших количествах генерирует много тепла, повыша  внутреннюю температуру образующейс  пены и как следствие - подвулканизацйю пенопласта, что потребует добавлени  замедлител  подвулканизац1:, а так как должно использоватьс  бол -шоэ количество органического изоцианата монофтортрихлорметана или тому подобное, потери газа в результате образовани  пенопласта значительные , сниз т выход продукции.

В традиционном способе исходный раствор пенополиуретана выливаетс  в большой резервуар пенообразовател . Затем раствор вспениваетс  и пенообразный продукт отверждаетс , тем самым образу  плиту из пенополиуретана. В этом случае внутренн   поверхность резервуара покрываетс  прокладочной антиадгезионной бумагой . Этот способ может проводитьс  в относительно небольшом объеме, Он также имеет преимущество в том, что можно производить плиту любой требуемой формы путем использовани  резервуара вспенивани  соответствующей формы.

Однако способ предполагает трение между внутренними поверхност ми резервуара и поверхност ми пенопластовой плиты , за исключением верхней и нижней ее поверхностей, увеличиваетс  и сдерживает пенообразование и. как следствие, пеноNj Ю

ч ел

vj СО

СО

пластова  плита имеет скругленную верхнюю поверхность. Поэтому неизбежно требуетс  срезать верхнюю часть плиты дл  получени  плиты с плоской верхней поверхностью . Это означает, что периодический способ требует дополнительную стадию.об- резани  плиты, что ведет к отходу материа- .ла...

: Известе способ получени  пластин из пенополиуретана путем вспенивани  композиции в резервуаре, в котором поддерживают давление ниже атмосферного.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  пластин из пенополиуретана путем вспенивани  композиции в ре- . зервуа.ре, в котором поддерживают давление ниже атмосферного, согласно изобретению давление в резервуаре выбирают ниже атмосферного на 100 мм ртутного столба или более. Кроме того, понижение давлени  в резервуаре поддерживают и после процесса вспенивани  до окончани  вы- делени  тепла, образующегос  в ходе реакции,. :

На фиг. 1 показан схематичный вид устройства дл  реализации способа производства полиуретановой плиты согласно изобретению; на фиг. 2-5 - виды в сечении, последовательно показывающие операции использовани  резервуара вспенивани  на фиг.2.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Исходные компоненты пенообразую- щей композиции: например, в качестве полиола может использоватьс  полиол простого полиэфира или полиол сложного полиэфира, а в качестве органического изо- цианата может использоватьс  толилендии- зоцианат, 4,4 -дифенилметандиизоцйанат, полимерный МОЕ или нафталендиизоциа- нат. Дополнительно, катализатор амин, ка- тализатор олово, пенообразователь (вода),° пенрстабилизатор (силиконовое масло), пигменты или наполнители могут использоватьс  в адекватной комбинации в соответствии с достижением требуемых свойств продукта..

Атмосфера пониженного давлени  измен етс  в соответствии с компонентами Смеси и плотностью продукта, который будет использоватьс , Давление атмосферы предпочтительно определ етс  обычно от окружающего атмосферного давлени  и примерно до 50 мм ртутного столба или больше снижени  давлени  и оптимально определ етс  от окружающего атмосферного давлени  в диапазоне 100-500 мм рт.ст. снижени  давлени .

Так как операци  пенообразрвани  выполн етс  с помощью углекислого газа под

5 пониженным давлением, то операци  интенсифицируетс . Более конкретно,образование газовой пены зависит от скорости улетучивани  углекислого газа, образуемого в пенообразующем исходном растворе, и

скорости улетучивани  определ етс  в соответствии с относительной степенью давлени  пара образуемого углекислого газа по отношению к окружающему атмосферному давлению. Таким образом, даже если все

5 количество образуемого углекислого газа будеттемже, и парциальное давление будет тем же, то чем ниже окружающее атмосферное давление, тем больше становитс  скорость улетучивани , Далее, так как

0 образуемый углекислый газ легко улетучива- . етс , коэффициент вспенивани  исходного раствора эффективно повышаетс , даже, если образуемое количество такое же.

Даже если используютс  пенообразую5 щие исходные растворы одинакового содержани , эффективность улетучивани  Образуемого углекислого газа повышаетс , увеличение вспенивани  усиливаетс  благодар  интенсификации операции пенообра0 зовани , тем самым образу , например, пёнополиуретан низкой плотности (5-10 кг/м3).:

При мер. Полиол простого полиэфира: 100,00 мае.ч./мае.м. 3000, функциональных

5 групп 3. величин ОН 56); триэтилендиамин: 0,08 мас.ч. П-этила; морфолин: 0,5 мас.ч.; силиконовое масло: 1,4 мас.ч.;диалауратди- бутилолова: 0,35 мас.ч.; ,4,0 мас.ч.; то- лилендиизоцианат: 53,0 мас.ч.7

0 Исходный раствор пенополиуретана, содержащий вышеназванные компоненты, приготавливаетс  и пёнополиуретан используетс  в периодической или циклической схеме формовани .

5 Пенообразующий исходный раствор, приготовленный как описано выше, выливалс  в резервуар пенообразовани  1,наход щемс  в сосуде пониженного давлени  2 (см. фиг. 1), причем крышка сосуда 2 закры0 валась и герметизировалась. Затем после начала повышени  пенообразующего исходного раствора открываетс  клапан 3, сосуд 2 соедин лс  с вакуумным насосом 4, вакуумировалс  дл  достижени  понижен5 ногр давлени  заданной величины. После того, как пенообразование закончилось при пониженном давлении, питающий канал 5 Открывают дл  восстановлени  давлени  в сосуде 2 до уровн  обычного атмосферного,

после чего пенополиуретан изымалс  из резервуара 1. Давление контролируетс  с помощью манометра 6, соединенного с сосудом 2.

Резервуар 1 образован в форме пр моугольной коробки, имеющей пр моугольное сечение. В резервуаре 1 смонтирован с воз- можностыо передвижени  пр моугольный цилиндрический подъемный кондуктор 7 с открытыми противоположными концами вдоль его внутренних стенок. Кондуктор 7 образован из стальной пластины, напри- мер, из нержавеющей стали, железа или олова из пластиковых пластин таких как пластики сложного полиэфира, поликарбоната или ме ламина, или из дерев нных пластин, и предпочтительно покрыт раздел ющим агентом или св зан с помощью раздел ющей пленки на поверхност х.

С момента, когда пенообразующий исходный раствор входит в контакт с внутрен- ней поверхностью кондуктора 7, он поднимаетс  с той же скоростью, что и скорость подъема исходного раствора. В результате , даже если уровень поверхности исходного раствора повышаетс  в силу расширени  пенообразующего исходного рас- твора, верхний участок исходного раствора, наход щийс  в контакте с кондуктором 7, не подвергаетс  воздействию фрикционного сопротивлени , что приводит к исключению неровностей на поверхности пластины.

Пенополиуретаны были получены при величинах пониженного давлени  в сосуде 11 100, 200, 300, 400 и 500 мм рт.ст. и исследовались свойства продуктов, полученных при соответствующих величинах понижен- ного давлени . Как сравнительный пример, тот же пенообразующий исходный раствор вспенивалс  аналогичным образом в услови х окружающего атмосферного давлени .

т.е. величина снижени  давлени  была равна 0 (нулю) мм ртутного столба, и свойства полученных продуктов также исследовались .

Результаты приведены в таблице.

Как показано в таблице, различные пе- нополиуретаны, имеющие разные плотности , были получены из пенообразующих исходных растворов одинакового содержани  смеси. Далее,  влени  подгорани  не отмечалось даже у продукта низкой плотности пор дка 0,0096 г/см3.

В продуктах, произведенных согласно реализации изобретени , поверхностный наружный слой был значительно тоньше, чем у продукта сравнительного примера. Предполагаетс , что это  вл етс  результатом того, что парциальное давление кислорода в атмосфере пониженного давлени   вл етс  низким, и разрушение поверхностного свойства, которое происходит в силу контакта кислорода с наружной поверхностью в процессе пенообразовани , соответственно подавл етс .

В качестве другого модифицированного примера изобретени  полученный пенопласт может после завершени  реакции пенообразовани  продолжать удерживатьс  в камере пониженного давлени  в течение заданного времени при снижении давлени  50-500 мм рт.ст. по отношению к окружающему атмосферному давлению. Тем самым достигаютс  следующие преимущества способа .

Так как тепло реакции полимеризации частично диспергируетс  наружу и отводитс , что исключает подвулканизацию и воспламенение пенопласта, получаемого с однородными свойствами.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   1. Способ получени  пластин из пенопо- лиуретана низкой плотности путем вспени- вани  композиции в резервуаре, в котором поддерживают давление ниже атмосферного , отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей , давление в резервуаре выбирают ниже

атмосферного на 100 мм ртутного столба или более,

2. Способ по п. 1,от л имеющийс  тем. что.поииженное давление в резервуаре поддерживают и после процесса вспенива- ни  до окончани  выделени  тепла, образу- ющегос ;в ходе реакции.

ecw

Фиг.1

Фиг. З