RU2343165C1 - Композиция для получения жестких пенополиуретанов теплоизоляционного назначения - Google Patents
Композиция для получения жестких пенополиуретанов теплоизоляционного назначения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343165C1 RU2343165C1 RU2007132643/04A RU2007132643A RU2343165C1 RU 2343165 C1 RU2343165 C1 RU 2343165C1 RU 2007132643/04 A RU2007132643/04 A RU 2007132643/04A RU 2007132643 A RU2007132643 A RU 2007132643A RU 2343165 C1 RU2343165 C1 RU 2343165C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- hydroxypropylated
- polyisocyanate
- polyols
- oxypropylated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химии жестких пенополиуретанов, применяемых в качестве теплоизоляционных материалов и может быть использовано в различных областях промышленности. Композиция включает оксипропилированную сахарозу, оксипропилированный глицерин, оксипропилированный этилендиамин, вспенивающий агент-воду, катализатор - диметилэтаноламин, пеностабилизатор - поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров, полиизоцианат, дополнительно содержит полиэфир, представляющий собой смесь полиолов и имеющий гидроксильное число в пределах 329-461 мг КОН/г и вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 20°С, равную 60 с, и антипиреновую добавку - три-(β-хлорэтил)фосфат. Полученный пенополиуретан обладает улучшенными прочностными характеристиками, высокой плотностью и низким водопоглощением при сохранении оптимального для формирования равномерной структуры изделия времени старта. 2 табл.
Description
Изобретение относится к химии жестких пенополиуретанов, применяемых в качестве теплоизоляционных материалов, и может быть использовано в различных областях промышленности.
Жесткие пенополиуретаны заливочного типа находят широкое применение в качестве теплоизоляционного материала. Примеры таких применений включают теплоизоляцию трубопроводов различного назначения и резервуаров в промышленных установках, изоляцию холодильников и использование в качестве наружной теплоизоляции и герметизации зданий и сооружений в строительной промышленности.
Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана по патенту RU 2010808, МПК C08G 18/18 от 18.03.92 г. на изобретение «Композиция для получения жесткого пенополиуретана», предназначенного для теплоизоляции в различных областях промышленности.
Композиция включает следующие компоненты, мас.ч.:
Простой полиэфир на основе окиси пропилена | 74-76 |
Оксипропилэтилендиамин | 24-26 |
Катализатор | 1,0-1,5 |
Пенорегулятор | 0,9-1,1 |
Вода | 2,3-2,8 |
Трихлорфторметан | 19-21 |
Полиизоцианат | 160-170 |
Данная вспененная система имеет низкие плотность и время старта, неоптимальное с позиции обеспечения текучести реакционной массы, необходимой для получения теплоизоляции труб тепловых сетей диаметром до 1020 мм и длиной до 12 м.
Кроме того, в состав композиции включены в качестве вспенивающих добавок вредные с экологической точки зрения галогенированные углеводороды (хладоны), вызывающие эффект истощения озонового слоя Земли.
Известна композиция для получения жесткого пенополиуретана мелкоячеистой закрытопористой структуры по патенту RU 2128676, МПК C08G 18/16, 18/30, C08L 75/04 от 10.04.1999 г. на изобретение «Композиция для получения жесткого пенополиуретана» следующего состава (мас.ч.):
Простой или сложный полиэфир с молекулярной массой 290-500 | 4,6-9,0 |
Вспенивающий агент | 0,1-10,0 |
Вода | 2,2-3,4 |
Кремнийорганический пеностабилизатор | 0,8-0,9 |
Третичный амин | 1,0-7,0 |
Раствор карбоксилата щелочного металла в гликоле | 1,5-5,5 |
Трихлорэтилфосфат | 71-86 |
Гидроокись алюминия | 0,1-100,0 |
Полиизоцианат | 148-200 |
Несмотря на высокий уровень огнестойкости за счет присутствия антипирена, получаемый жесткий пенопласт обладает невысоким уровнем прочностных характеристик.
Наиболее близким к заявляемой композиции по составу и технической сущности является состав жесткого пенополиуретана, представленный в патенте RU 2144545, МПК C08G 18/16, C08G 18/48 от 20.01.2000 г. на изобретение «Способ получения жесткого пенополиуретана», предназначенный для изоляции тепло-, газо- и нефтепроводов, холодильных установок и различных строительных объектов.
Вспененный материал содержит следующие компоненты, мас.ч.:
Оксипропилированная сахароза (Лапрол 564 ЭС) | 30-50 |
Оксипропилированный глицерин (Лапрол 373) | 20-30 |
Оксипропилированный этилендиамин (Лапромол 294) | 30-40 |
Вода | 1,5-3,0 |
Кремнийорганический пеностабилизатор | 1,2-1,8 |
Перфторпентан (хладон 141В) | 2-15 |
Глицидол | 3-5 |
Полиизоцианат | 200-280 |
Для данного жесткого пенополиуретана характерны высокая теплостойкость до 220°С и высокое время старта (32-47 с), позволяющие изготавливать теплоизоляцию труб тепловых сетей, имеющих большие диаметры и длины.
Недостатками известного пенопласта являются недостаточная прочность на сжатие, низкая плотность и высокое водопоглощение, а также использование в качестве вспенивающего агента озоноразрушающего соединения - хладон 141В.
Технической задачей, решаемой в рамках настоящего изобретения, является создание экологически безопасной огнестойкой композиции для получения жесткого пенополиуретана теплоизоляционного назначения, обладающего улучшенными прочностными характеристиками (предел прочности на сжатие), высокой плотностью и низким водопоглощением при сохранении оптимального для формирования равномерной структуры изделия времени старта.
Решение указанной выше задачи достигается за счет того, что композиция для получения жесткого пенополиуретана теплоизоляционного назначения, включающая полиэфирполиолы: оксипропилированную сахарозу, оксипропилированный глицерин, оксипропилированный этилендиамин, воду, катализатор, пеностабилизатор, полиизоцианат, содержит в качестве катализатора диметилэтаноламин, в качестве пеностабилизатора - поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров, кроме того, композиция дополнительно содержит полиэфир, представляющий собой смесь полиолов и имеющий гидроксильное число в пределах 329-461 мг КОН/г и вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 20°С, равную 60 с, и антипиреновую добавку - три-(β-хлорэтил)фосфат, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксипропилированная сахароза | 6,0-12,0 |
Оксипропилированный глицерин | 1,5-2,5 |
Оксипропилированный этилендиамин | 0,1-0,2 |
Вода | 8,0-12,0 |
Диметилэтаноламин | 6,0-8,5 |
Поверхностно-активное вещество на основе | |
оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров | 6,0-8,0 |
Полиэфир, представляющий собой смесь полиолов и | |
имеющий гидроксильное число в пределах 329-461 мг | |
КОН/г и вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при | |
температуре 20°С, равную 60 с, | 4,0-6,0 |
Три-(β-хлорэтил)фосфат | 8,0-12,0 |
Полиизоцианат | остальное |
В составе заявляемой композиции для получения жестких пенополиуретанов используются несколько полиэфирполиолов, отличающихся содержанием гидроксильных групп и значениями по вязкости. Это следующие коммерческие продукты:
- оксипропилированный этилендиамин - продукт взаимодействия окиси пропилена с водным раствором этилендиамина, обладающий гидроксильным числом в пределах 729-800 мг КОН/г и динамической вязкостью при температуре 50°С в пределах 1500-2000 мПа·с - Лапромол 294 (ТУ 226-010-10488057-94);
- оксипропилированный глицерин - простой полиэфир молекулярной массой 370±20, получаемый щелочной полимеризацией окиси пропилена и глицерина с последующей фосфатно-сорбентной очисткой, обладающий гидроксильным числом 480 мг КОН/г и динамической вязкостью при температуре 25°С в пределах 400-500 мПа·с - Лапрол 373 (ТУ 2226-017-10488057-94);
- оксипропилированная сахароза: сахарозный полиэфир, представляющий собой продукт оксипропилирования смеси сахарозы и воды в присутствии щелочного катализатора и обладающий гидроксильным числом в пределах 400-450 мг КОН/г и динамической вязкостью при температуре 25°С в пределах 2000-3000 мПа·с - Полиур А-01 (ТУ 2226-478-05763441-2005) или
простой полиэфир, получаемый щелочной полимеризацией окиси пропилена на сахарозной стартовой системе с последующей очисткой, обладающий гидроксильным числом в пределах 465-515 мг КОН/г и динамической вязкостью при температуре 25°С в пределах 7500-11500 мПа·с - Лапрол ЭС-564 (ТУ 2226-019-10488057-94);
- полиэфир, представляющий собой смесь полиолов и имеющий гидроксильное число в пределах 329-461 мг КОН/г и вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 20°С, равную 60 с, - Полиур АЗ-20 марки А (ТУ 2226-151-04691277-96).
Для придания получаемым жестким пенополиуретанам теплоизоляционного назначения огнестойких свойств в состав композиции по предлагаемому изобретению вводится антипирен (огнегасящая добавка) - трис-(β-хлорэтил)фосфат (ТХЭФ) (ТУ 2493-319-05763441-2000), представляющий собой полный эфир ортофосфорной кислоты и этиленхлоргидрина, также обладающий пластифицирующими функциями.
Для стабилизации ячеистой структуры в процессе вспенивания используется в заявляемой композиции пеностабилизатор - поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров - Пента 483 (ТУ 2483-026-40245042-2004).
Использование воды в качестве химического порообразователя (вспенивателя) является наиболее подходящим компонентом, обеспечивающим процесс образования полиуретановой пены. Вода (любого ГОСТа) взаимодействует с изоцианатными группами в соответствии с реакцией между NCO и Н2О, в результате которой высвобождается диоксид углерода, вызывающий вспенивание.
Для обеспечения оптимальных характеристик процесса вспенивания (время старта) в состав композиции по предлагаемому изобретению вводится диметилэтаноламин (ТУ 6-02-1086-91), получаемый оксиэтилированием вторичного амина.
В качестве полиизоцианата используется наиболее подходящий ароматический полиизоцианат по ТУ 113-03-38-106 - полимерный 4,4'-дифенилметандиизоцианат (МДИ) или импортные аналоги марок Миллионат MR 200, Супрасек 5005, Лупранат М 20S, Десмодур 44V20L, а также смеси МДИ с ди-, три-, тетра- и более высокими изоцианатами, применяемые в производстве жестких пенополиуретанов в качестве основного компонента Б.
Для получения жесткого пенополиуретана необходимо иметь смесь из каталитической (активаторной) смеси, полиолового (А) и полиизоцианатного (Б) компонентов.
Полиоловую композицию получают путем смешения Лапромола 294, Полиура А-01 или Лапрола ЭС-564, Лапрола 373, Полиура АЗ-20 и антипирена в реакторе при атмосферном давлении без использования обогрева в течение 30 минут.
Изготовление активаторной композиции происходит при смешении всех активных добавок (катализатора, вспенивателя, пеностабилизатора) также в реакторе при атмосферном давлении без использования обогрева в течение 30 минут. Каталитическую смесь вводят в компонент А при непосредственном использовании, а затем компоненты А и Б перемешиваются с образованием в итоге вспененного материала.
Заявляемые пределы соотношений между компонентами композиции определены экспериментальным путем и являются оптимальными с точки зрения получения жесткого пенополиуретанового изделия теплоизоляционного назначения, обладающего превосходными эксплуатационными характеристиками.
Техническая сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется нижеприведенными экспериментальными данными.
В табл.1 приведены рецептуры заявляемой и взятой за прототип композиции, а в табл.2 - характеристики жестких пенополиуретанов, полученных на основе заявляемых смесей, в сравнении с прототипом.
Для сравнения аналогичные испытания проводились для композиции по прототипу.
Из табл.1 и 2 видно, что по показателям «плотность», «водопоглощение» и «предел прочности на сжатие» заявляемая композиция превосходит известный состав, т.е. предлагаемое изобретение решает поставленную задачу.
Таким образом, заявляемая экологически безопасная огнестойкая композиция позволяет получить высокие прочностные показатели конечного жесткого пенопласта и необходимый согласно требованиям к теплоизоляционным материалам (ГОСТ 30732-2001) уровень плотности, водопоглощения при сохранении оптимального времени старта, достаточного для формирования вспененного изделия с равномерной плотностью в объеме и хорошей внешней поверхностью.
Таблица 1 | ||||
Компоненты композиции | Содержание в составе, % (массовая доля) | |||
Прототип, мас.ч. | Примеры конкретного выполнения | |||
1 | 2 | 3 | ||
Оксипропилированная сахароза | 30-50 | 6,0 | 8,0 | 12,0 |
Оксипропилированный глицерин | 20-30 | 2,5 | 1,9 | 1,5 |
Оксипропилированный этилендиамин | 30-40 | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
Полиэфир, представляющий собой смесь полиолов и имеющий гидроксильное число в пределах 329-461 мг КОН/г и вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 20°С, равную 60 с | - | 4,0 | 5,0 | 6,0 |
Кремнийорганический пеностабилизатор | 1,2-1,8 | - | - | - |
Поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров | - | 6,0 | 7,0 | 8,0 |
Вода | 1,5-3,0 | 12,0 | 10,0 | 8,0 |
Глицидол | 3-5 | - | - | - |
Диметилэтаноламин | - | 6,0 | 7,4 | 8,5 |
Три-(β-хлорэтил)фосфат | - | 8,0 | 9,0 | 12,0 |
Перфторпентан (хладон 141В) | 2-15 | - | - | - |
Полиизоцианат | 200-280 | 55,3 | 51,55 | 43,9 |
Таблица 2 | ||||
Свойства жестких пенополиуретановых изделий | Прототип | Составы из табл.1, по примерам | ||
1 | 2 | 3 | ||
Плотность, кг/м3 | 38-67 | 88,0 | 88,0 | 90,0 |
Время старта, с | 37-42 | 36 | 40 | 38 |
Предел прочности при сжатии, МПа | 0,28-0,61 | 0,62 | 0,7 | 0,6 |
Водопоглощение при кипячении в течение 90 мин, % | 22 | - | 8 | - |
Claims (1)
- Композиция для получения жесткого пенополиуретана теплоизоляционного назначения, включающая полиэфирполиолы: оксипропилированную сахарозу, оксипропилированный глицерин, оксипропилированный этилендиамин, вспенивающий агент - воду, катализатор, пеностабилизатор, полиизоцианат, отличающаяся тем, что в качестве катализатора содержит диметилэтаноламин, в качестве пеностабилизатора - поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров, кроме того, композиция дополнительно содержит полиэфир, представляющий из себя смесь полиолов и имеющий гидроксильное число в пределах 329-462 мг КОН/г и вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 20°С, равную 60 с, и антипиреновую добавку - три-(β-хлорэтил)фосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
оксипропилированная сахароза 6,0-12,0 оксипропилированный глицерин 1,5-2,5 оксипропилированный этилендиамин 0,1-0,2 вода 8,0-12,0 диметилэтаноламин 6,0-8,5 поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров 6,0-8,0 полиэфир, представляющий из себя смесь полиолов и имеющий гидроксильное число в пределах 329-462 мг КОН/г и вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 20°С, равную 60 с 4,0-6,0 антипиреновая добавка - три-(β-хлорэтил)фосфат 8,0-12,0 полиизоцианат остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007132643/04A RU2343165C1 (ru) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | Композиция для получения жестких пенополиуретанов теплоизоляционного назначения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007132643/04A RU2343165C1 (ru) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | Композиция для получения жестких пенополиуретанов теплоизоляционного назначения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2343165C1 true RU2343165C1 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007132643/04A RU2343165C1 (ru) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | Композиция для получения жестких пенополиуретанов теплоизоляционного назначения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343165C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2517755C1 (ru) * | 2013-02-26 | 2014-05-27 | АйПи ПОЛИУРЕТАН ТЕКНОЛОДЖИС ЛТД | Заливочная композиция для получения жесткого пенополиуретана для предизолированных труб |
RU2534536C1 (ru) * | 2013-07-23 | 2014-11-27 | АйПи ПОЛИУРЕТАН ТЕКНОЛОДЖИС ЛТД | Полиоловая композиция для получения жесткого пенополиуретана для производства скорлуп |
RU2585290C2 (ru) * | 2011-03-08 | 2016-05-27 | Басф Се | Способ изготовления твердых полиуретановых пеноматериалов |
RU2601755C2 (ru) * | 2011-04-15 | 2016-11-10 | Басф Се | Способ получения жестких пенополиуретанов |
RU2629020C2 (ru) * | 2012-07-30 | 2017-08-24 | ИННОВЭЙТИВ УРЕТАН, ЭлЭлСи | Полиуретаны на основе сахаров, способы их получения и способы их применения |
-
2007
- 2007-08-29 RU RU2007132643/04A patent/RU2343165C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2585290C2 (ru) * | 2011-03-08 | 2016-05-27 | Басф Се | Способ изготовления твердых полиуретановых пеноматериалов |
RU2601755C2 (ru) * | 2011-04-15 | 2016-11-10 | Басф Се | Способ получения жестких пенополиуретанов |
RU2629020C2 (ru) * | 2012-07-30 | 2017-08-24 | ИННОВЭЙТИВ УРЕТАН, ЭлЭлСи | Полиуретаны на основе сахаров, способы их получения и способы их применения |
RU2517755C1 (ru) * | 2013-02-26 | 2014-05-27 | АйПи ПОЛИУРЕТАН ТЕКНОЛОДЖИС ЛТД | Заливочная композиция для получения жесткого пенополиуретана для предизолированных труб |
RU2534536C1 (ru) * | 2013-07-23 | 2014-11-27 | АйПи ПОЛИУРЕТАН ТЕКНОЛОДЖИС ЛТД | Полиоловая композиция для получения жесткого пенополиуретана для производства скорлуп |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2016237124B2 (en) | Phenolic resin foam and method for producing phenolic resin foam | |
ES2795021T3 (es) | Espumas y composiciones espumables que contienen agentes espumantes de olefina halogenada | |
CN103467701B (zh) | 一种聚氨酯绝热保温发泡材料及其制备方法 | |
RU2343165C1 (ru) | Композиция для получения жестких пенополиуретанов теплоизоляционного назначения | |
CN102229697B (zh) | 一种太阳能聚氨酯保温材料 | |
JP2004107376A (ja) | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
ES2654795T3 (es) | Agentes de soplado, pre-mezclas de espumas y espumas que contienen agente de soplado de olefina halogenada y absorbente | |
CN102167949A (zh) | HFC-365mfc/227型环保聚氨酯喷涂组合料及其制备方法 | |
JP2017160464A (ja) | フェノール樹脂発泡板 | |
CN104829812A (zh) | 一种阻燃型硬质聚氨酯绝热泡沫材料及其制备方法 | |
CN103319676B (zh) | 一种开孔聚氨酯泡沫及其制备方法 | |
CN105461895A (zh) | 组合聚醚、聚异氰脲酸酯泡沫及其原料组合物和制备方法 | |
US7262227B2 (en) | Process for producing synthetic resin foam, blowing agent and premix | |
CN109422907B (zh) | 包含多胺和醇胺盐的发泡剂及用于聚氨酯连续板泡沫体材料中的用途 | |
RU2339663C1 (ru) | Полиоловая композиция для получения жестких пенополиуретанов теплоизоляционного назначения | |
CN104774316A (zh) | 一种煤矿充填聚氨酯全水发泡材料及其制备方法 | |
RU2714917C1 (ru) | Состав для огнестойкого пенополиуретана | |
KR20170002016A (ko) | 우레탄품의 난연성과 단열성이 보완된 우수한 경질 폴리우레탄폼의 제조방법 및 조성물. | |
CN110105537B (zh) | 一种聚氨酯硬泡材料及其制备方法 | |
RU2350629C1 (ru) | Композиция для получения напыляемых жестких пенополиуретанов | |
RU2517755C1 (ru) | Заливочная композиция для получения жесткого пенополиуретана для предизолированных труб | |
RU2618822C2 (ru) | Полиизоциануратные пены, содержащие дисперсные непористые частицы диоксида кремния | |
KR101004963B1 (ko) | 친환경 발포제를 사용한 폴리우레탄 폼 및 이를 이용한 lpg 선박용 초저온 보냉재 | |
KR102397239B1 (ko) | 폴리우레탄 발포제 조성물 및 이를 이용한 폴리우레탄 발포체의 제조방법 | |
RU2634482C1 (ru) | Способ получения жёсткого пенополиуретана |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180830 |