SU850009A3 - Способ получени пеноматериалов - Google Patents

Description

1

Изобретение откоситс  к пр й1зводству пеноматериала и может быть использовано в различных област х промьиапенности при изготовлении изол ционных покрытий, строительных элементов- , многослойных материалов и т.д.

Известны способы получени  пеноматериалов , примен емых при изготовлении строительных злек(ёнтов, покрытий , многослойных материалов, на основе водного раствора щелочного силиката и низкомолекул рного полиизоцианата общей формулы

OCN-R-NCO

где R - алкиленовый, аралкиленовый или ариленовый радикал.

Таким же образом могут примен тьс  другие полиизоцианаты, полиизотиоцианаты и их производные. Пригодны также диизоцианаты жирных кислот общей формулы

NCO

(СН

CH,j,((CH2)NCO, где X + у в целом составл ет 6-22 и Z означает число 0-2, например ;изоцианатостеарилизоцианат.из указан

ных соединений п,п -дифенйлметандиизоцианат оказываетс  наиболее пригодным при их практическом использовании . Толуилендиизоцианат, например 2,4- и 2,6 -изомеры, также легко получаютс  и пригодны дл  использовани  f 1 .

Согласно изобретению в качестве растворов щелочных силикатов пред10 почтительно примен ютс  растворы силиката натри . О количественном соотношении примененного изоцианата к щелочному силикату делаютс  следующие указани .

15

Относительные количества щелочного силиката и изоцианата можно кз .мен ть, в результате чего, как указано ранее, получаютс  продукты с различными физическими свойствами и

20 веро тно с отклон ющейс  химической структурой.

Целесообразно и- желательно примен  ть избыток силиката, т.е. большее количество, чем стехиометрически эк25 вивалентное количество.

Однако смеси из водного раствора силиката натри  и используемого низков зкого полиизоцианата образуют крупнодисперсные эмульсии, в резуль тате чего необходимо в систему вводить эмульгирующие.добавки и стабилизаторы пены.

Полученный в результате пеноматериал хрупок и непрочен, имеет трещины и раковины в структуре.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  пеноматериалов, предусматриванхций использование в качестве изоцианатного компонента полиизоцианатов с ионными группами, которые обеспечивают лучшую эмульгируемость между органической и неорганической фазами Г23.

Однако одновременно повьипаетс  реакционна  способность и чувствительность по отнс иению к влаге воздуха.

Цель изобретени  - получение пеномахериала с улучшенными механическими свойствами.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в качестве изоцианатного компонента используют продукт фосгенировани  анилин-формальдегидного конденсата с в зкостью при , равной 400-10000 спз, преимущественно 50010000 спз, и со средней функциональностью , равной более, чем 2 причем весовое соотношение изоцианатного компонента к водному раствору силиката соста1вл ет - от 70:30 до 20:80.

Пригодными дл  осуществлени  предлагаемого способа Явл ютс  и форполимеры , которые получают путем взаимодействи  избытка продукта фосгенировани  анилин-формальдегидного конденсата с различными соединени ми, содержащими активный атом водорода, удовлетвор ющие критери м, согласно изобретению, относительно в зкости и функциональности.

Под водными растворами силикатов предполагаетс  использование растворов силиката натри  и/или кали  в воде . Могут быть также использованы сырые технические растворы, которые дополнительно содержат силикат кальци , силикат магни , бораты и алюминаты. Мол рное соотношение tO/j (Ме металл ) не критическое и может колебатьс  в широких пределах; предпочтительно оно составл ет 4-0,2, в особенности 1,5-0,3.

Можно примен ть нейтральный силикат натри , из которого приготовл ютс  25-35 вес.%-ные растворы. Предпочтительно , примен ютс  32-54 вес.%-ные pacTBOi силикатов, которые только при достаточной щелочности облещгиот необходимой дл  обработки в зкостью ниже 500 пуаз. Также могут использоватьс  растворы силиката амлюни , например, растворы гуанидинсиликата, правда, они менее предпочтительны. Речь может идти об истинных или также о коллоидных растворах.

Выбор концентрации зависит прежде всего от желательного целевого продукта . Компактные или закрыто чеистые материалы предпочтительно приготовл ютс  с помощью концентрированных растворов силикатов, которые в случае необходимости получаютс  путе добавки гидроокиси щелочного металла с низкой в зкостью. Таким образом приготавливают 40-70 вес.%-иые растворы . С другой стороны, дл  приготовлени  открыто чеистых легких пенопластов предпочтительны растворы силикатов с 20-40%-ным содержанием.

Также при использовании высокодисперсных наполнителей в больших количествах предпочтительны растворы силикатов с 20-44%-ным содержанием.

Смесь необходимых компонентов не стабильна . Жизнеспособность, во врем  которой перерабатываютс  смеси , зависит прежде всего от реакционноспособности , от общего количества освобождающегос  силикатного раствора , а также от концентрации силикатного раствора. Она составл ет от 0,2 с до примерно 15 ч.

Предпочтительна жизнеспособность от 1 с до 20 мин.

Из этого следует, что смешивание осуществл етс  непосредственно перед формованием.

Получение пеноматериала на основе изоцианатного компонента и гел  кремневой кислоты можно осуществл ть по известной технологии, например вспенивани  полиуретаны, причем взаимодействие должно протекать в отсутствие св зывающего воду неорганического наполнител . Так как вследствие этого Жизнеспособность чгцде всего ниже и реакци  часто протекает спонтанно уже при -20Ос, возможность периодического получени  ограничиваетс . Практически такой способ примен ют дл  получени  более мелких фасонных деталей максимгшьно до 10 кг. Предпочтительно по обычной дл  получени  полиуретановых пен технологии компоненты непрерывно смешиваютс  в смесительной камере с низким временем пребывани  и затем отверждаютс  при формовании. Дл  этого жидкую или пастообразную смесь выливают , например в формы, нанос т на поверхность или заполн ют этой смесь углублени , швы, щели и т.п.

При смешении соотношение между полиизоциаиатом и щелочными силикатами может колебатьс  в широких пределах , например от 90 до 10 вплоть от 10 до 90. Предпочтительно соотношение между полиизоцианатом и щелочным силикатом составл ет между 7525 и 15-85. Оптимальные эксплуатационные свойства, в особенности высока  изолирук ца  способность, а также высока  эластичность, устойчивост формь при нагревании и трудна  воспламен емость , получаютопри соотношении смеси от 60-40 до 18-82. Согласно изобретению используют катсшизаторы. В качестве испольэуекы катсшизатооов примен ют третичные амины, например триэтиламин, трибутиламин , N-метил-морфолин, N-этилморфолии , М-кокоморфолин, N,N,N ,N тетраметилэтилендиамин, 1,4-диаза-бицикло- (2,2,2)-октан, М-метил-М-диметиламиноэтилипиперазин , N,N-диметилбензиламин , бис- (,N-диэтил аминоэтил -адипат, К,М-диэтилбензил амин, пгнтаметилдизтилентриамин, N,N-димeтилциклoгeкcтлaмин,N,N,N ,н -татраметил-1,3-бутандиамин, N,N-диметил-1Ь-фенилэтиламин , 1, 2-диметилимидазол , 2-метилимидазол. Третичными аминами, обладающими активными по отношению к из.оцианатным группам атомами водорода,  вл ю с , например триэтаноламин, триизопропаноламин , Н-метил-диэтаноламин, -этил-диэтаноламин, Ы,Н-диметил-этаноламин , а также их продукты взаимодействи  с алкиленоксидами, как пропиленоксидом и/или этиленокс дом, кремнийорганические амины с уг лерод-кремний-св з ми. Например, 2,2,4-триметил-2-силаморфолин, 1,3-диэтиламинометил-тетраметилдисилоксан . В качестве катгшизаторов примен ют , также азотсодержащие основани  как тетрагшкиламмонийгидроокиси, да лее гидроокиси щелочных металлов, как гидроокись натри , фенол ты щелочных металлов, как фенол т натри , или алкогол ты щелочных металлов , как метилат натри . Также могу использоватьс  в качестве катализаторов гексагидротриазины. В качестве катализаторов могут также примен тьс  органические соед нени  металлов, в особенности олово ганические соединени , такие как с ли олова-(II) карбоновых кислот, ка ацетат олова-( И ), октоат олова-(И этилгексоат олова-(II) и лаурат оло ва- (to и соли диалкилолова карбоно вых кислот, например дибутнполоводиацетат , дибутилоловодилаурат, дибутилоловомалеат , или диоктилолово диацетат. Катализаторы, как правило, испол зуютс  в количестве 0,001-1 вес.% по отношению к количеству соединени по-меньшей мере с двум  реакционноспособными по отношению к изоцианатам атомами водорода с молекул рным весом 400-10000. Можно также одновременно примен ть поверхностно-активные добавки (эмульгаторы и пеностабилизаторы). В качестве эмульгаторов примен ют натриевые соли сульфонатов касторового масла или жирных кислот или со ли жирных кислот с аминами, как оле новокислый диэтиламин или стеариновокислый диэтаноламин, а также соли щелочных метёшлов и аммони  сульфокислот , например додецилбензолсульфокислоты или динафтилметандисульфокислоты , или также жирных кислот, как рицинолевой кислоты, или полимерных жирных кислот. В качестве пеностабнпизаторов примен ют прежде всего водорастворимые полиэфиросилоксанЫф Эти соединени  в общем построены так, что сополимер окиси этилена с окисью пропилена св зан с полидиметилсилоксановым остатком. Согласно изобретению также могут примен тьс  ингибиторы реакции, .реагирующие как кислоты вещества, как сол на  кислота или органические галоидангидриды кислот, далее регул торам Ячеек - парафины или жирные спирты или диметилпоЛисилоксаны, а также пигменты или красители и огнезащитные средства: трис-хлорэтилфосфат , или фосфат алюмини  и полифосфат алюмини , стабилизаторы против вли ни  погодных условий и старени , м гчители (пластификаторы) и фунгистатически и бактериостати-. чески действующие вещества, наполнители , такие как сульфат бари , кизельгур , сажа или флотированный мел. Особое значение имеет введение огнезащитных средЪтв, в особенности галогенированные парафины и неорганические соли фосфорной кислоты, метафосфорной кислоты или полифосфорной кислоты. Получение пенопластов осуществл етс  таким образом, что в периодически или непрерывно работающем смесителе описанные реакционные компоненты смешивают друг с другом в одну стадию или в несколько стадий и образующуюс  смесь чгице всего вне смесител  подвергают вспениванию и застыванию в формах. При этом составл ющих примерно 0-200°С, предпочтительно 30-160°С реакционных температур можно достигать либо тем, что один или несколько реакционных компонентов предварительно подогревают уже до процесса смешени , либо нагревают в смесительном аппарате, либо приготовленную реакционную смесь нагревают после смешени . Пригодны также комбинации того или другого варианта способа дл  установлени  регулировани  реакционной температуры. В большинстве случаев .во врем  самой реакции выдел етс  достаточно тепла, так что реакционна  температура после начала реакции или вспенивани  может повышатьс  до значени  выше 30°С. Особенно ценные пластмассы получают , когда отверждение происходит при температурах выше 20°С, в особенности 30-100°С. При комбинаци х из полиизоцианатов с 10-40% NCO-группи растворов силикатов щелочных металлов без наружного подвода тепла извне выдел етс  столько тепла, что содержаща с  вода начинает испар тьс . Внутри блоков пенопласта могут достигатьс  температуры свыше . При таких услови х происход т осо бенно  рко выраженные -взаимодействи  или особенно тесное св зывание между неорганическим и органическим полимером , так что материалы получаютс  в результате, с одной стороны, твердьами , однако с другой стороны высокоэластичными и поэтому чрезвычайно нечувствительными к удару и устойчивыми к излому. Поскольку выдел ющегос  при реакции между компонентами количества теплоты недостаточно, смесь можно сразу подвергать повышенной температуре , например 40-100 -с. В особых случа х также можно снашивать при температуре atmje вплоть до под давлением, так что при выходе материала наступает сн тие напр жени  с пенообразованием. Дл  получени  пенопластов при повьзшенной температуре можно также работать с высококип щими вспенивающими агентами, например гексаном, ди хлорэтаном, трихлозрэтаном, четыреххлористым углеродом, легкими бензинами в качестве добавок. Содержаща с  в смеси,вода также может-выполн т функцию вспенивающего агента. Далее, тонкие металлические порошки, например кальци , магни , алюмини  или цинка благодар  выделению водорода с помощью достаточно щелочного жидкого стекла могут служить в качестве вспе нивающего агента, причем они одновременно оказывают отверждающее©и усиливакадее действие. Пенопласты можно получать также при помощи инертных газов, в особенности воздуха. Например, одну из обеих реакционных компонентов можно предварительно вспенивать воздухом и затем смешивать с другой. Также мож но достичь смешени  компонентов, например , с помощью сжатого, воздуха, так что непосредственно образуетс  пена, котора  затем отверждаетс  при помещении в форму. Свойства Образующихс  пенопластов например их плотность во влажном со- сто нии, несколько завис т при данной рецептуре от процесса смешени , например формы и числа оборотов мешалки , строени  смесительной камеры и т.д., а также от выбранной реакционной температуры при начале вспенивани . Плотность во влажном состо нии измен етс  примерно от 0,005 до 0,6 г/см, чаще всего получают плотности влажных свежих пен от 0,02 до О,4 г/см. Высушенные пены могут иметь открыто чеистый или закрыто чеистый характер, чаще всего они имеют открыто чеистый характер и обладают плотност ми от 0,01 до 0,2 г/см. Согласно предпочтительному варианту , раствор полиизоцианата в жидком вспенивающем агенте смешивают с водным раствором силиката щелочного металла и таким образом при вспенивании отверждаиот. Вместо вспенивающих агентов дл  получени  пенопластов могут примен тьс  также неорганические или органические высокодисперсные полые тела, как раздутые полые шарики из пластмассы, соломд и т.п. Таким образец, доступные пешл могут примен тьс  в сухом или влажном состо нии, при известных услови х после процесса сжати  или температурной обработки , под давлением, в качестве изолирующих материалов, заполнителей полостей, упаковочных материалов , строител1}}1ых материгшов с хорс лей устойчивостью к растворител м и благопри тнЕлм поведением при горении. Они применимы также в качестве легких структурных элементов, в форме многослойной структуры, например с металлическими покровными сло ми, в строительстве домов, автомобилестроении . Особенный интерес представл ют собой получаемые по предлагаемому способу легкие неорганически-органические Пенопласты с кажущейс  плотностью 10-80 кг/с, Пенопласты можно получать в форме непрерывных или прерывистых блоковых материалов, при производстве с помощью двойного ленточного транспортера в виде ламинированного или не лелшнированного листового материала или также непосредственно на строительной площадке с помощью смешени . Особенно ценные дл  конструктивной области в секторе строительства легкие строительные материалы могут приготовл тьс  благодар  тому, что загрузки неорганических гранул тов с низкими кажущимис  плотност ми, например , вспученное стекло, вспученные глины (керамзит), вспученный сланец (шифер)у пемза и т.д. вспенивают вместе с вьанеуказанными пенопластами. Таким образом, можно рационально изготовл ть элементы стен и фасадов, которые на основании незначительного содержани  органических частей во всем многослойном материале по ДИН 4102 достигают класса (по горению ) несорючих строительных материалов (А2 . Реакционные смеси можно также диспергировать в капельной форме, например в бензине, или во врем  свободного падени  и т.п. доводить до вспенивани  и отверждени , причем образуютс  вспененные шарики. Можно также во вспен41вающиес  реакционные смеси, пока они еще жидкотекучие ., добавл ть органические и/или неорганические, способные к вспениванию или уже вспененные частицы , например вспученные глины,

вспученное стекло, древесину, микрогели , корковую пробку, полые шарики из пластмасс, например из полимеров винилхлорида. полиэтилена, полистиролов или пенопластовых частиц из ни или из прлисульфоновых, полиэпоксидов , полиуретанов, полимочевин, поли формальдегида, полифенолформальдегида , полиимидов, или вспенивать путем встр хивани  этих частиц в реакционных смес х, и, таким образом, получать изол ционные материалы, которые Отличаютс  благопри тным поведением при горении.

Если в смеси, содержащие при известных услови х неорганические добавки водных растворов силикатов и . отвердителей при заданной температуре Одновременно добавл етс  способный испар тьс  или выдел ть газы при этих температурах вспенивающий агент например (галоид)-углеводород, образующуюс  при этом жидкую смесь можно примен ть не только дл  изготовлени  однородных пенопластов или других , содержащих вспененные или невспененные наполнители пенопластов, а можно также вспенивать вместе с помещенными в нее холстом, тканью, сеткой, конструктивньали элементами или прочими проницаемыми структурами из вспененного материала, при этом получаютс  многослойные материашы со специальными свойствами, например благопри тным поведением при горении которые применимы при известных услови х непосредственно в качестве конструктивных элементов в секторе строительства, изготовлении мебели или в автомобиле- и самолетостроении

Предлагаемые пенопласты можно примешивать к грунту в форме комков при известных услови х вместе с удобрени ми и средствами растений, чтобы улучшить аграрную консистенцию грунта, аде водосодержащие пены могут примен тьс  в качестве субстрата дл  размножени  ростков, черенков и растений или срезанных цветов. Путем разбрызгивани  смесей на непроходимые или рыхлые территории, например дюны или болота (тр сины), можно достичь ощутимого укреплени , которое спуст  короткое врем  проходимо или защищает от эрозии.

Представл ет интерес и нанесение разбрызгиванием предлагаемых реакционых смесей в случае пожаров и катастроф на защищаемые предметы, причем содержаща с  вода на поверхности защищаемого тела не стекает или быстро не может испар тьс , благодар  чему достигают особенно активной защиты против горени  или жары или облучени , так как отвержденна  смесь, пок

она еще содержит воду, несущественно может нагреватьс  выше 100 С или поглощает ИК -или  щерное излучение.

На основании хорошей способности к распылению смеси тем, что их напыл ют , например, на ткань, прочие плоскости, решетки или .только на стены , могут образовывать защитные перегородки и защитные слои при горных работах, в несчастных случа х и т.д.

Вспенивакициес  смеси также могут примен тьс  при строительстве надземных и подземных сооружений, в дорожном строительстве дл  изготовлени  стен, уплотнений, дл  заделки швов, штукатурени , изготовлени  оснований дл  изолировани , отделок, в качестве покровных материалов дл  бесшовного пола и материалов дл  облицовки . Также возможно их применение в качестве адгезивов или строительных растворов или литьевых масс (литейных шликоров) при известных услови х в наполненной форме, причем принимают во внимание неорганические или органические наполнители.

Вследствие того, что отвержденные предлагаемые пенопласты после высыхани  могут обладать значительной пористостью они пригодны в качестве сушителей, так как они снова могут поглощать воду. Однако они могут также нести биологически активные вещества или примен тьс  в качестве носителей катализаторов или в качестве фильтров и абсорбентов.

Пенопласты в водосодержащем или высушенном или импрегнированном состо нии можно дополнительно лакировать , метёшлизировать, покрывать, ламинировать , гсшьванизировать, наносить на них покрытие путем напылени , склеивать или флокировать. Формованные издели  можно далее формовать в водосодержащем или высушенном состо нии , например путем фрезеровани , распиловки, строгани , полировани  и прочих способов обработки.

Примеры примен емых полиизоцианатов .

Пример 1. Дистилл т продукта фосгенировани  анилинформальдегидного конденсата, состо щий из 90 вес.% 4,4 -дифенилметандиизоцианата , 8 вес.% 2,4 -дифенилметандиизоцианата , а также 2 вес.% 3- дерных полифенил-полиметиленполиизоцианатов, в зкость при 7 сантипуаз, при ксмйнатной температуре частично кристаллизаци ; NСО-содержание 33 вес.%.

Пример 2. Из сырого продукта фосгенировани  анилин-формгшьдегидного конденсата отгон етс  столько диизоцианато-дифенилметана, что остаток после перегонки при 25°С обладает в зкостью 50 сантипуаз (2- дерна  часть 68 вес.%, 3- дерна  часть 16 вес.%7 часть с более высоким содержанием  дер полиизоцианатов 16 вес.% КСО-содержание 32 вес.%).

Пример 3. Соответственно полученный полиизоцианат с в зкостью 100 сантипуаз при 25°С (2- дерна  часть 59 вес.%, 3- дерна  часть 21,3 вес.%7 дол  много дерных полиизоцианатов 19,0 вес.%, NCO-содержание ;1.4 вес.%) .

П.р.и мер 4. Соответственно полувоенный полииэоцианат с в зкостью 200 qaHTHnya3 при (2- дерна  част 44,3 вес.,%, 3- дерна  часть 23,5 вес.%; дол  много дерных полиизоцианатов 32,2 вес.%, NCO-солержание 31,4.вес.% ) ,

Пример 5. Соответственно полученный полиизоцианат с в зкостью при 250-с 400 сантипуаз (2- дерна  часть 45 вес.%, 3- дерна  часть 22,3 вес.%; дол ,много дерных полиизоцианатов 32,6 вес.%; NCO-содержание 31,0 вес.%) ,

Пример 6. Соответственно полученный полиизоцианат с в зкостью при 25с 800 сантипуаз (2- дёрна  часть 40,6 вес.%; 3-  дерна  часть 27,2 вес.%, дол  много дерных полиизоцианатов 32,2 вес.%; Ncb-содержание 30,5 вес.%).

Пример 7. Полиизоцианат Ц 6 и полиизоцианат П 8 смешиваютс  таким образом, что из них получаетс  полиизоцианат с в зкостью 1100 сантипуаз при 25с.

Пример 8. Соответственно полученный полиизоцианат с в зкостью при 25с 1700 сантипуаз (2- дерна  часть 40,3 вес.%; 3- дерна  часть 34,0 вес.%; дол  много дерных пч лиизоцианатов 25,7 вес.%; NCO-содержание 30,4 вес.%).

Пример 9. Полу-форполимер, полученный из 1000 вес.ч. полиизоцианата П 5 и 15 вес.ч. бутандиола -

1,4.,..

В зкость при 940 сантипуаз; NСО-содержание 28,2 вес.%.

Пример 10. Полу форполимер, полученный из 1000 вес.ч.цолиизоциан та П 5 и 30 вес.ч. гександиола - 1,6 В зкость при 30000 сантипуаз, NСО-содержание 27 вес.%.

Пример 11. Полу-форполимер, пЬлученный из 1000 ес.ч. полиизоцианата П 5 и 15 веб.ч, гександиола 1,6. В зкость при 1400 сантипуаз} NCO-содержание 28,6 вес.%.

Пример 12. Полу-форполимер, полученный из 1000 вес.ч. полиизоцианата П 5 и 30 вес.ч. глицерина. В зкость при 25с 7500 сантипуаз, NCO-содержание 26,2 вес.%.

Пример 13. Продукт взаимодействи  100 вес.ч. П 3 с 1 вес.ч. воды. В зкость при 19900 саитипуаэ; NCO-содержание 26,7 вес.%.

Пример 14. Полиизоцианат П 3 нагревают 2 ч при . Получают

полиизоцианат с в зкостью 1450 сантипуаз при 25с и содержанием NCO 24,2 вес.%.

Пример 15. изомеров и 80 вес.% 2,4 - толуилендиизоцианата и 20 вес.% 2,6-толуилендиизоцианата ввод т во взаимодействие с водой при услови х биуретизировани . В зкость при 25°С 6500 сантипуаз, NCO-содержание 32,5 вес.%.

Пример 16. Твердый технический остаток после перегонки, который получаетс  при перегонке техкических смесей толуилендиизоцианатов. NCO-содержание 17 вес,%. Содержание мономера примерно 10 вес.%.

Пример 17. Жидкий технический остаток после перегонки, который получаетс  при перегонке 1,6-гексаметилендиизоцианата . В зкость при 25С 95 сантипуаз, NCO-содержание 35 вес.%. о

Пример 18. 2250 вес.ч. П 17 и 250 вес.ч. тонко размолотого П 16 нагревают вместе при перемешивании в течение 5 ч при , причем П 16 раствор етс  в П 17. Полученный в результате полиизоцианат U 18 имеет в зкость 800 сантипуаз при и М СО-содержание 31,9, вес.%.

Пример 19. Полученный соответственно П 18 полиизоцианат из 2000 вес.ч. П 17 и 500 вес.ч. П 16. В зкость 1800 сантипуаз при 25°С; NCO-содержание 30,6 вес.%.

П р и мер 20. Полученный соответственно П 18 полиизоцианат из 1750 вес.ч. П 17 rt 750 вес.ч. П 16. В зкость 6200 сантипуаз при NCO-содержание 29,2 вес.%.

Примеры 1-14. При посто нной рецептуре, котора  по составу основных компонентов, как и примененного активатора соответствует примеру 1, используютс  полйизоцианаты различной в зкости и функциональности и обрабатываютс  при одинаковых услови х. Основна  рецептура следующа : 250 вес.ч. жидкого стекла на основе силиката натри  (48% твердого вещества, мольиое соотношение NajO : SiOj, 1:2, 1,5 вес.ч. стабилизатора (полиэфирополисилоксан ). 4 вес.ч. 1минного катализатора (состо щего из 75 вес.ч. N,N-димeтилaминoэтaнoлa и 25 вес.ч. диазабициклооктана) 100 вес.ч. полиизоцианата (компонента t), 25 вес.ч. трихлорфторметана (компонета II).

Компоненты I и 1.1 смешивают, затем объедин ют, перемешивают интенсивно с помощью скоростной мешалки в течение 15 с и затем выливают в бумажные пакетики, где реакционна  смесь спуст  короткое врем  начинает вспениватьс  и при действии тепла отверждаетс  в неорган чески-органический пенопласт. Врем  реакции и

физические свопства полученных пенопластов представлены в табл. 1.

Введены обозначени :

tg - врем  перемешивани , врем  смешени  смеси из компонентов I и И;

1ц - врем  выдержки, промежуток времени от начала смешивани  до начапа вспенивани ;

1д врем  схватывани , промежуток времени от начала смешивани  до начинающеюс  отверждени ;

tg - врем  подъема, промежуток времени от начала смешени  до окончани  процесса вспенивани .

Объемный вес и предел прочности при сжатии определ ют всегда спуст  день после получени ,

Как следует из примеров 1-4 табл.1 пениста  смесь ослабевает (пена оседает ), поскольку в зкость примененных полифенил-полнметилён-полиизоцианатов составл ет ниже 400 сантипуаз при (П 1 - П 4). Шлсоков зкие полифенил-полиметилен-полиизоцианаты П 5 - П 8 дают неорганически-органические пенопласты, которые при примерно Одинаковом объемном весе обладают тем более высокими пределами прочности при сжатии, как показывает более тонкопориста  и более регул рна  картина пор ( чеек) , чем более высоков зкий и более высокофункииональный примененный полиизоцианат.

Преимущество использовани  высоков зких полиизоцианатов (П 6 - П 8) отчетливо про вл етс  в тснл, что эти полиизоцианаты примерно одинакового химического строени  дают, как и более нйзков зкие П 5 пено- . пласты, кйторые при более низком объемном весе обладают значительно более высокими прочност ми при сжатии .

Продукты взаимодействи  П 5 с незначительными количествами низкомолекул рных диолов (П 9 - П 11), в случае которых в зкость по сравнению с П 5 сильно повышена, однако функциональность может быть только незначительно выше, привод т к пенопластам с улучшенными свойствами.

Примеры 9-11. Решительно улучшаюггс  свойства пенопластов, если в качестве полиизоцианата примен етс  пслу-форполимер (например П 12), в котором как функциональность , так и в зкость повышены, как это. имеет место в примере 12.

Примесш 13 и 14 показывают, что сам  о себе непригодный низков зкий полиизоцианат (П 3) путем простого нагревани  (П 14) или путем взаимодействи  с незначительными количествами воды (П 13) может превращатьс  в высоков зкий .полиизоцианат, из которого можно получать по прилагаемой рецептуре необходшше неорганически / органические пенопласты.

Примеры 15-23. 200 вес.ч. жидкого стекла на основе силиката натри  (44%твердого вещества, мольное соотношение Na, : SiO,j 1:2), (компонента , 1,5 вес.ч. стабилизатора согласно примерам 1-14. 2 вес.ч. аминного катализатора согласно примерам 1-14 100 вес.ч. полиизоцианата (П 1 П 8, П 14) (компонента II) 5 вес.ч. дифенилкрезилфосфата 40 вес.ч. трихлорфторметана.

0

Смешение компонентов, а также получение пенопластов осуществл ют согласно примерам 1-14. Результаты представлены в табл. 2, примененные сокращени  в которой соответствуют тако5 вым табл. 1. В этой серии примеров также отчетливо показано, что полиизоцианаты с в зкостью более 400 сантипуаз при превосход т соответствукицие низкомолекул рные типы. При примерно одинаковом объемном весе по0 лученных в результате неорганическиорганических пенопластов получают продукты, которые с.возрастающей в зкостью полиизоцианатов показывают более высокие в зкости, более регу5 л рную и более тонкую  чеистую структуру , а также более высокую прочность при сжатии. (Примеры  вл ютс  сравнительными ) .

По сравнению с указанными в табл.1

0 примерами, приведенные в табл. 2 пе . нопласты отличаютс  более высокими в зкост ми. Это объ сн етс , кроме измененного состава основных компонентов , и дополнительно совместно ис5 пользуемым в качестве огнезащитного средства -дифенилкрезилфосфатом. i

При применении полиизоцианатов П 1 - П 4, которые обладают в зкостью ниже 400 сантипуаз при , 0 пеносмесь ослабевает, эти полиизоцианаты , хот  они имеют функционгшьность более 2, из-за своей низкой в зкости непригодны дл  способа изобретени .

Полиизоцианаты П 5 и П 8, которые

5 имеют такого же рода химическое строение и нар ду с незначительно повышенной функциональностью прежде всего отличаютс  в зкостью f/- 400 сантипуаз при 2500, пригодны дл  по0 лучени  неорганически-органических пенопластов. При этом, как показывают примеры 19-22, с возрастающей в зкостью полиизоцианатов получаютс  пенопласты с более регул рной, вы5 сокопористой ( чеистой) структурой, как и с сильно улучшенными почти при одинаковс объемном весе прочност ми при сжатии. Эсли сравнивать пример 19 .с примером 22, то прочность при сжатии даже удваиваетс .О

Пример 23 показывает, что низ- ков зкий, сам по себе непригодный полиизоцианат (П 3) путем термической обработки можно перевести в вы5 соков экий, пригодный согласно изобретенкю продукт, который можно перерабатывать в пригодный пенопласт.

Пример 24. 200 вес.ч. жидкого стекла на основе силиката натри , согласно примеру 1,2 вес.ч. аминного катализатора согласно примеру 1 (компонента I) 100 вес.ч. полиизоцианата П 15, 1 вес.ч. стабилизатора (прлиэфирополиоксан), 10 вес.ч. дифенилкрезилфосфата, 40 вес.ч, трихлорфторметана (компонента II).

Приготовление пенопластов осуществл етс  согласно примерам 1-14.

1д 15 с

Ч 30 с

1д 50 с

tg 60 с

Получают высокопористый хрупкий, неорганически-органический пеноматериал с регул рной  чеистой структурой , который в свежем состо нии обладает Объемным весом 33 кг/м.

Пример 25. 400. вес.ч. жидкого стекла на основе силиката натри  согласно примеру 1, 4 вес.ч. аминного катализатора согласно примеру 1 ( компонента I) 100 вес.ч. полиизоцианата П 8,0,5 вес.ч. стабилизатора согласно примеру 24, 40 вес.ч. трихлорфторметана (компонента II).

Приготовление пенопластов осуществл етс  согласно примерам 1-14.

tg 15 с

t, 45 с

Ч 65 с

tg 115 с

Получают твердый, неорганическиорганический пеноматериал со средним размером пор и регул рной  чеиссой структурой с объемным весом 81 кг/м и предметом прочности при сжатии 0,6 кгс/см. На основании содержани  высокой неорганической части этот пенопласт обладает превосходным пожароустойчивым поведением и легко может быть отнесен к классу В 1 (трудно воспламен емым) по ДИН 4102.

Пример 26. 100 вес.ч. жидкого стекла на основе силиката натри  согласно примеру 1, 2 вес.ч.аминного катализатора согласно примеру 1 (компонента I ), 300 вес.ч. полиизоцианата П 8, 1 вес.ч. стабилизатора согласно примеру 24, 20 вес.ч. трихлорфторметана (компонента It).

Приготовление пеноматериала осуществл етс  согласно примеру 1-14.

to 15 с

tR Ч. 60 с 90 с t

ts . 95 с

Получают высокопористый неорганически-органический пеноматериал регул рной  чеистой структуры, который непосредственно после получени  обладает объемным весом 12 кг/м и пределом прочности при сжатии 0,2 кгс/см. На основании его низкой кажущейс  плотности этот пенопласт особенно пригоден в каче.стве дешевого изол ционного пеноматериала. 5 Пример 27. 200 вес.ч, жидкого стекла на основе силиката натри  согласно примеру 1, 2 вес.ч. аминного катализатора- согласно примеру 1 (компонента 1) 100 вес.ч. поQ лиизоцианата П 8, 0,5 вес.ч. стабилизатора согласно примеру 24, 5 вес.ч. дифенилкрезилфосфата, 3 вес.ч. хлорированной смеси парафинов 40 вес.ч. трихлорфторметана (компонента 1 I), 100 вес.ч. 40%-ного водного раствора дикалийгидрофосфата (компонента tit).

Компоненты сначалЭ сами по себе хорошо смешивают, затем интенсивно перемешиваемую с помощью скоростной

0 мешалки компоненту JI последовательно добавл ют в компоненту I и компоненту 111. После 15 .с времени перемешивани  реакционную смесь выливают в бумажные пакетики, где она спуст 

5 55 с (рассчитано от момента соединени  компонентов) начинает вспениватьс  и спуст  135 с (рассчитано с момента объединени  компонентов) застывает в твердайй, неорганически .j органический пеноматериал с регул рной  чеистой структурой и тонким размером пор. Спуст  день после приготовлени  определ ют объемный вес и (Предел прочности при сжатии. Объем- ный вес 37 кг/м. Предел npo4HocTk при сжатии 0,3 кгс/см.

Полученный пенопласт особенно пригоден дл  применений в качестве изол ции , при которой Одновременно требуетс  хороша  негорючесть. Изготовленные по указанной рецептуре плиты выдерживают испытание на горение в шахте по ДИН 4102 и получили классификацию трудно воспламен емые (В1). Примеры 28-41. Состав, врем  реакции, а также объемный вес и пределы прочности при сжатии полученных неорганически-органических пенопластов представлены в табл. 3. Получение пенопластов осуществл етс  соQ гласно примерам 1-14, употребл елвле сокращени  соответствуют таковым в табл. 1. Все примен емые смеси веществ указаны в г. Получают твердые неорганически-органические пеноматериалы с регул рной  чеистой структурой и размером пор от среднего до

грубого.с объемным весом 120-250 кг/м которые на основании высоких пределов прочности и хорошего поведени  при горений особенно хорошо пригодны

0 дл  изготовлени  легких, самонесущих, предварительно изготовл е|1«лх строительных деталей с превосходными теплоизол ционными свойствами.

Таблица 1

нерегул рный

21П 7 15 45 105 145 30

22П 8 15 40 90 130 28

23П 14 15 65 115 130 35 Примечание

Продолжение табл. 2

0,34 В зкий, среднепористый, регул рный

0,54 В зкий, тонкопористый, регул рный

0,60 В зко-хрупкий, среднепористый, регул рный

Т а блиц а

О 1)Эмульгатор, 50%-ный водный растврр натриевой сопи сульфохлорирован ой смеси парафинов 2)tj. - tt 3)Объе в1Ый вес и предел прочности при сжатии определ лись спуст  1 день после псшучени  пено1шаста. 2185000 формула изобретени  Способ получени  пеноматериалов путем взаимодействи  водного раствора силиката щело -ного метгшла с изоцианатным компонентом в присутствии. катализатора и пеностабилизатора, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  физико-механических свойств конечного продукта, в качествеизоцианатного компонента . пользуют продукт фосгенировани  анн- лин-формальдегиднрго конденсата с в зкостью при 25°С, равной 400922 10000 спз, преимущественно 50010000 спэ, и со средней функциональ ностью, равной более, чем 2, причем весовое соотношение изоцианатного компонента к водному раствору силиката составл ет от 70:30 до 20:80. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Неакцептованна  за вка ФРГ 1770384, кл. 39 в 31/17, опублик. 1971. 2. Неакцептованна  за вка ФРГ №2227147, кл. 39 в 31/06, опублик. 1973 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Способ получения пеноматериалов путем взаимодействия водного раствора силиката щелочного металла с изоцианатным компонентом в присутствии катализатора и пеностабилиэатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств конечного продукта., в качестве'изоцианатного компонента используют продукт фосгенирования анилин-формальдегидного конденсата с вязкостью при 25°С, равной 40010000 спз, преимущественно 50010000 спз, и со средней функциональ· ностью, равной более, чем 2, причем весовое соотношение изоцианатного компонента к водному раствору сили- ката составляет от 70:30 до 20:80. \ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Неакцептованная заявка ФРГ № 1770384, кл. 39 в⁸ 31/17, опублик 10 ¹⁹⁷¹‘
2. 2. Неакцептованная заявка ФРГ

   Н 2227147, кл. 39 в⁶ 31/06, опублик 1973 (прототип).