RU2005749C1

RU2005749C1 - Polyurethane composition

Info

Publication number: RU2005749C1
Authority: RU
Inventors: Лидия Геннадьевна Китаева; Павел Анатольевич Зингер; Юрий Леонидович Есипов; Юрий Николаевич Китаев; Александр Францевич Шиндялов
Original assignee: Лидия Геннадьевна Китаева; Павел Анатольевич Зингер; Юрий Леонидович Есипов; Юрий Николаевич Китаев; Александр Францевич Шиндялов
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: manufacture of insulating material. SUBSTANCE: composition comprising polyether blend, polyisocyanates, amine-type catalysts further contains non-hydrolizable surfactant in the amount of 1.0 -1.5 parts ( by weight) per 100 parts of polyether blend, molecular weight 290 and water in the amount of 0.4-0.5 parts per 100 parts of polyether blend. EFFECT: improved quality. 1 tbl

Description

Изобретение относится к самовспенивающимся полиуретановым композициям и может быть использовано для электроизоляции и герметизации соединений кабелей связи в муфтах различных конструкций. The invention relates to self-foaming polyurethane compositions and can be used for electrical insulation and sealing of communication cable connections in couplings of various designs.

Известна полиуретановая композиция, пригодная для использования в качестве герметика, включающая касторовое масло, смесь ароматического и алифатического диизоцианатов, толуола, гексаэтилдистанноксан, органическую кислоту или хлористый бензоил. Known polyurethane composition suitable for use as a sealant, including castor oil, a mixture of aromatic and aliphatic diisocyanates, toluene, hexaethyl distannoxane, organic acid or benzoyl chloride.

Недостатком композиции является высокая токсичность изоцианатных компонентов и одновременно низкие значения электроизоляционных и прочностных характеристик изоляции на ее основе, что не позволяет применять ее для электроизоляции соединений кабелей связи. The disadvantage of the composition is the high toxicity of the isocyanate components and at the same time low values of electrical insulation and strength characteristics of insulation based on it, which does not allow its use for electrical insulation of communication cable connections.

Известна полиуретановая композиция, включающая изоцианатный форполимер, смесь 3,3^I -дихлор-4,4^I -диаминодифенилметана и 3,3^I-дихлор-4,4^I -диаминотрифенилметана при мольном соотношении 1: 1 и продуктом фосфорилирования диэтиленгликоля, подвергнутого оксиэтилированию.A known polyurethane composition comprising an isocyanate prepolymer, a mixture of 3.3 ^I- dichloro-4.4 ^I- diaminodiphenylmethane and 3.3 ^I- dichloro-4.4 ^I- diaminotriphenylmethane in a 1: 1 molar ratio and hydroxyethylated diethylene glycol phosphorylation product.

Композиция обеспечивает получение на ее основе электроизоляции с пониженным значением температуры текучести (70-100^оС) и повышенным индексом расплава конечного продукта (до 0,7-2,0 г/мин) за счет входящего в состав композиции форполимера на основе толуилендиизоцианата и олигодиендиола, содержащего 55-60 блоков бутадиена, 5-9 блоков изопрена и 1,8-2,3 мас. % изоцианатных групп.The composition provides for obtaining on its basis electrical insulation with a low value of pour point (70-100 ^о С) and a high melt index of the final product (up to 0.7-2.0 g / min) due to the prepolymer based on toluene diisocyanate and oligodienediol included in the composition containing 55-60 blocks of butadiene, 5-9 blocks of isoprene and 1.8-2.3 wt. % isocyanate groups.

Недостатком композиции является усложненная технология ее получения, а именно смесь диаминов предварительно растворяют в фосфорсодержащем полиоле при 90-100^оС. а затем охлаждают до 18-28^оС и смешивают с другими компонентами. Кроме того, достижение основных физико-механических и электрических параметров наступает только через 14 сут после нанесения ее на изолируемую поверхность, что затрудняет использование ее для электроизоляции и герметизации соединений кабелей связи в муфтах различных конструкций.A disadvantage of the composition is complicated technology of its preparation, namely the pre-mixture of diamines dissolved in phosphorus-containing polyol at 90-100 ° ^C and then cooled to 18-28 ^{° C} and mixed with the other components. In addition, the achievement of the basic physical, mechanical and electrical parameters occurs only 14 days after applying it to an insulated surface, which makes it difficult to use it for electrical insulation and sealing of communication cable connections in couplings of various designs.

Неожиданно было найдено, что применение вспенивающейся полиуретановой композиции существенно упрощает получение электроизоляции применительно к соединениям кабелей связи, например электроизоляции муфт для соединений кабелей связи, электроизоляции муфт для соединений кабелей связи, значительно сокращает время выхода изоляции на рабочие параметры с высокими электрическими характеристиками. It was unexpectedly found that the use of an expandable polyurethane composition significantly simplifies the production of electrical insulation with regard to connection of communication cables, for example, electrical insulation of couplings for connection of communication cables, electrical insulation of couplings for connection of communication cables, significantly reduces the time it takes for the insulation to reach operating parameters with high electrical characteristics.

Наиболее близкой в этой области применения является композиция, включающая смеси простого полиэфира на основе глицерина и окиси пропилена с мол. массой 500 с азотсодержащим простым полиэфирном на основе этилендиамина и окиси пропилена с мол. массой 290 при массовом соотношении 4: 1 соответственно, полиизоцианат с 29-31 моль. % групп, воду, диметилэтилэтаноламин и поверхностно-активное кремнийорганическое соединение (КЭП-1). Closest to this area of application is a composition comprising mixtures of polyether based on glycerol and propylene oxide with a mol. weighing 500 with a nitrogen-containing simple polyether based on ethylene diamine and propylene oxide with a mol. mass of 290 with a mass ratio of 4: 1, respectively, a polyisocyanate with 29-31 mol. % groups, water, dimethylethanolamine and a surface-active organosilicon compound (CEP-1).

Однако наличие в композиции воды, вспенивание ее открытым способом (на воздухе) приводит к нарушению однородности пеноматериала на ее основе. Дальнейшее воздействие окружающей среды в процессе эксплуатации (температура, механические напряжения и др. ) приводят к образованию субмикротрещин и в макроскопические образования, что приводит к снижению механической и электрической прочности пеноматериала. Возможен пробой изоляции на ее основе. However, the presence of water in the composition, foaming it in an open way (in air) leads to a violation of the uniformity of the foam based on it. Further environmental impact during operation (temperature, mechanical stress, etc.) lead to the formation of submicrocracks and macroscopic formations, which leads to a decrease in the mechanical and electrical strength of the foam. Breakdown of insulation based on it is possible.

Целью изобретения является повышение удельного объемного сопротивления электроизоляции с высокой электрической прочностью соединений кабелей связи, полу чаемой на ее основе. The aim of the invention is to increase the specific volume resistance of electrical insulation with high electrical strength of the connection of communication cables obtained on its basis.

Для решения указанной выше технической задачи состав известной композиции в качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) содержит кремнийорганическое соединение негидролизуемого типа, в котором химическая связь между полисилоксановым блоком и полиэфирными группами осущест- вляется посредством

Si-

- связей (КЭП-2 "А", Лапросил-406 и др. ). Поверхностно-ак-
I тивные вещества с Si-

- связью являются
I гидролитически стабильными в отличие от- соединений C

Si-O-

= связью (КЭП-1). Из ком- позиции, содержащий воду, наличие ПАВ негидролизуемого типа позволяет изготовить полиуретановую изоляцию с высокими механическими и диэлектрическими показателями.To solve the above technical problem, the composition of the known composition as a surfactant contains a non-hydrolyzable type organosilicon compound in which the chemical bond between the polysiloxane block and polyester groups is carried out by

Si-

- communications (KEP-2 "A", Laprosil-406, etc.). Surface ac
I active substances with Si-

- the connection is
I hydrolytically stable in contrast to compounds C

Si-O-

= communication (CEP-1). From a composition containing water, the presence of a non-hydrolyzable surfactant makes it possible to produce polyurethane insulation with high mechanical and dielectric properties.

В соответствии изобретением используются следующие продукты:
простой олигоэфир с ММ 500, представляющий собой олигомерный жидкий при 20^оС продукт с простыми эфирными связями и концевыми гидроксильными группами. Олигоэфир получают на основе глицерина и окиси пропилена. Примером является Лапрол 503 (ТУ 6-05-1679-83) с ММ 500;
азотсодержащий простой олигоэфир с ММ 290, представляющий собой олигомерный жидкий при 20^оС продукт, обладающий повышенной химической активностью. Олигоэфир получают на основе этилендиамина и окиси пропилена. Примером является Лапрамол 294 (ТУ 6-05-1681-80) с ММ 290.The following products are used in accordance with the invention:
simple oligoesters MM 500 representing an oligomeric liquid at ²⁰ ° C the product with ether linkages and terminal hydroxyl groups. The oligoester is prepared on the basis of glycerol and propylene oxide. An example is Laprol 503 (TU 6-05-1679-83) with MM 500;
nitrogen-containing oligoesters simple MM 290 representing an oligomeric liquid at ²⁰ ° C a product having an increased chemical activity. The oligoester is prepared on the basis of ethylene diamine and propylene oxide. An example is Lapramol 294 (TU 6-05-1681-80) with MM 290.

изоцианатный компонент представляет собой жидкий при 20^оС продукт с 29-31% изоцианатных групп. Примерами являются полиизоцианаты (ПИЦ) марок Б (ТУ 113-03-375-75) и Д (ТУ 113-03-29-6-84);
вспенивающий агент - вода дистиллированная по ГОСТу 6709-72 или питьевая по ГОСТу 2874-82, вступающая в реакцию с выделением углекислого газа, вспенивающего композицию;
катализатор - диметилэтаноламин (ТУ 6-02-1086-77) или другие третичные амины, обладающие различной каталитической активностью;
поверхностно-активное кремнийорганическое соединение негидроизолируемого типа, например ПАВ марки КЭП2 "А" (ТУ 6-02-813-73), Лапросил-406 и др.The isocyanate component is a liquid at ²⁰ ° C a product with 29-31% of the isocyanate groups. Examples are polyisocyanates (PIC) grades B (TU 113-03-375-75) and D (TU 113-03-29-6-84);
blowing agent - distilled water according to GOST 6709-72 or drinking according to GOST 2874-82, reacting with the release of carbon dioxide, foaming composition;
the catalyst is dimethylethanolamine (TU 6-02-1086-77) or other tertiary amines with different catalytic activity;
a surface-active organosilicon compound of a non-insulating type, for example, KEP2 "A" grade surfactant (TU 6-02-813-73), Laprosil-406, etc.

Для получения согласно изобретению электроизоляции для соединений кабелей связи простой олигоэфир ММ 500 и простой олигоэфир ММ 290 смешивают с катализатором, вспенивающим агентом, ПАВ и изоцианатным компонентом. Наиболее целесообразно заранее смешать олигоэфиры с катализатором, вспенивающим агентом, ПАВ с целью получения нерасслаивающегося, стабильного при хранении компонента А. Соотношение между компонентом А и изоцианатным компонентом Б составляет 1,0: 1,05-1,20. To obtain, according to the invention, electrical insulation for the connection of communication cables, the simple oligoester MM 500 and the simple oligoester MM 290 are mixed with a catalyst, a blowing agent, a surfactant and an isocyanate component. It is most advisable to mix oligoesters with a catalyst, a blowing agent, a surfactant in advance in order to obtain a non-stratifying, storage-stable component A. The ratio between component A and isocyanate component B is 1.0: 1.05-1.20.

Смешанные в течение 10-12 с на мешалке с частотой вращения 20-50 с^-1 при 15-30^оС компоненты дозируют в герметизируемую муфту с температурой стенок 18-50^оС, быстро ее закрывают и оставляют в фиксированном положении в течение 10-20 мин для отверждения композиции. При этом целесообразно производить прогревание стенки муфты в тепловом потоке, например, от паяльной лампы.Mixed for 10-12 with a stirrer at a speed of 20-50 s ^-1 at 15-30 ^C. are dosed into components with sealable sleeve wall temperature 18-50 ^{° C,} it quickly sealed and left in a fixed position within 10- 20 min to cure the composition. In this case, it is advisable to heat the coupling wall in a heat stream, for example, from a blowtorch.

Композицией по изобретению для электроизоляции и герметизации соединений кабелей связи возможно заливать муфты различных конструкций и из различных материалов, например чугунных, полиэтиленовых. The composition according to the invention for electrical insulation and sealing of communication cable connections, it is possible to fill the coupling of various designs and from various materials, for example cast iron, polyethylene.

Простота получения композиции по изобретению позволяет использовать ее в полевых условиях, что является существенным фактором при ремонте и монтаже кабелей связи в различных климатических условиях. The ease of obtaining the composition according to the invention allows its use in the field, which is a significant factor in the repair and installation of communication cables in various climatic conditions.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

В примерах 1-7 (таблица) описаны композиции, отличающиеся друг от друга количеством используемых компонентов. Примеры 1 и 5 являются сравнительными и не соответствуют требованиям изобретения. In examples 1-7 (table), compositions are described that differ from each other in the number of components used. Examples 1 and 5 are comparative and do not meet the requirements of the invention.

Смесь по примерам 1-5 дозируют в стандартную муфту определенного размера, имеющую температуру стенок 18-50^оС.The mixture of examples 1-5 is metered into a standard coupling of a certain size, having a wall temperature of 18-50 ^about C.

Количество смеси берут из расчета объема муфты и заданной кажущейся плотности 200-300 кг/м³. Электроизоляцию выдерживают в фиксированном положении муфты в течение 10-20 мин при температуре до 50^оС.The amount of the mixture is taken from the calculation of the volume of the coupling and a given apparent density of 200-300 kg / m ³ . Electrical insulation is maintained in a fixed position coupling for 10-20 min at a temperature up to 50 ^C.

(56) Авторское свидетельство СССР N 870419, кл. С 08 L 75/04, 1979. (56) Copyright certificate of the USSR N 870419, cl. C 08 L 75/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР N 1328355, кл. С 08 L 75/04, 1985. USSR author's certificate N 1328355, cl. C 08 L 75/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР N 740800, кл. С 08 G 18/24, 1978. USSR copyright certificate N 740800, cl. C 08 G 18/24, 1978.

Claims

POLYURETHANE COMPOSITION, comprising a mixture of polyether based on glycerol and propylene oxide with a mol. m. 500 with a nitrogen-containing polyether based on ethylene diamine and propylene oxide with a mol. m. 290 with a mass ratio of 4: 1, respectively, a polyisocyanate with 23 - 31 mol. % NCO-groups, water, an amine type catalyst and a surface-active organosilicon compound, characterized in that, in order to increase the specific volume resistance of electrical insulation with high electric strength of the communication cable connections obtained on its basis, it is a surface-active organosilicon compound contains a non-hydrolyzable compound in the following ratio of components, wt. hours:
A mixture of polyethers 100,0
Polyisocyanate 114 - 130
Amine Type Catalyst 2.8 - 3.2
Water 0.4 - 0.5
Organosilicon surfactant non-hydrolyzable type 1.0 - 1.5