Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЖЕСТКИЙ ПОЛИУРЕТАНОВЫЙ ИЛИ ПОЛИИЗОЦИАНУРАТНЫЙ ПЕНОМАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
ЖЕСТКИЙ ПОЛИУРЕТАНОВЫЙ ИЛИ ПОЛИИЗОЦИАНУРАТНЫЙ ПЕНОМАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

ЖЕСТКИЙ ПОЛИУРЕТАНОВЫЙ ИЛИ ПОЛИИЗОЦИАНУРАТНЫЙ ПЕНОМАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для изготовления пеноматериала с закрытыми ячейками, пригодного в качестве изоляционного материала. Сущность изобретения: жесткий полиуретановый или полиизоциануратный пеноматериал с закрытыми ячейками, наполненными соединением, не растворимым или труднорастворимым в полиоле, из группы перфторированных эфиров или перфторированных углеводородов с температурой кипения 20-80oС получают путем взаимодействия полиола с полиизоцианатом. Полиол предварительно смешивают с перфторэфиром или перфторированным углеводородом до момента образования эмульсии с размером частиц 4-10 мкм. В полиол дополнительно вводят и воду в количестве 2-6% от массы полиола. 2 с. и. 2 з. п. ф-лы, 8 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2060260
Класс(ы) патента: C08G18/08, C08G18/08, C08G101:00
Номер заявки: 4830353/04
Дата подачи заявки: 27.06.1990
Дата публикации: 20.05.1996
Заявитель(и): Бош-Сименс Хаусгерете ГмбХ (DE)
Автор(ы): Удо Веннинг[DE]; Ян Бродски[DE]
Патентообладатель(и): Бош-Сименс Хаусгерете ГмбХ (DE)
Описание изобретения: Изобретение относится к химии полимеров и касается нового жесткого полиуретанового или полиизоциануратного пеноматериала с закрытыми ячейками, а также способа его получения.
Твердые пеноматериалы на основе полиуретана или полиизоцианурата известны и изготавливаются, например, посредством экзотермической реакции полиола с изоцианатом, причем скорость реакции устанавливается посредством подходящего активатора. Для вспенивания служит вспенивающее средство с подходящей точкой кипения, которое растворимо в полиоле и при достижении точки кипения вспенивается и таким образом создает ячеистую структуру. Для улучшения текучести к полиолю сразу и/или по ходу реакции добавляют воду, которая реагирует с изоцианатом с выделением СО2, который действует, как добавочный вспениватель. Процесс этот стохастический. За счет создания ядер вспенивания, например за счет насыщения воздухом реакционной смеси, получают ячейки различной величины.
Цель изобретения получение полиуретанового и полиизоциануратного твердого пеноматериала, при изготовлении которого должны быть найдены возможности гомогенизировать ячеистую структуру твердого пеноматериала и уменьшить размеры ячеек.
По изобретению был получен твердый пеноматериал, который удовлетворяет этим требованиям и отличается тем, что твердый пеноматериал имеет существенно однородную закрытую ячеистую структуру с диаметром ячейки менее 100 мкм. Закрытые ячейки наполнены вспенивающим агентом, который представляет собой жидкое соединение, не растворимое или труднорастворимое в полиоле. Предпочтительно размер ячеек составляет 50-80 мкм, а массовое содержание не растворимого или слаборастворимого, т.е. практически не растворимого, вспенивателя составляет менее 2% например 1% от массы твердого пеноматериала.
В качестве не растворимого в полиоле вспенивателя можно использовать химическое соединение из группы перфторированных или в основном перфторированных эфиров, или из группы перфторированных, или в основном перфторированных углеводородов. В этих рамках целесообразно выбирать вспениватели, точка кипения которого или диапазон кипения при нормальных условиях находится предпочтительно в области 20-80оС.
Предпочтительно может применяться не растворимый или плохо растворимый в полиоле вспениватель и образующий ядра эмульгатор. В качестве неорганических эмульгаторов можно применять силикагель, а в качестве органического эмульгатора крахмал. При этом содержание эмульгатора составляет примерно 2-5 мас. вводимого нерастворимого или плохо растворимого вспенивателя.
Было установлено, что для изготовления твердых пеноматериалов с хорошими свойствами можно применять неполярные и, значит, нерастворимые вспениватели, которые замешиваются интенсивно механически при целесообразно добавлении физически действующих эмульгаторов и вводятся в полиол в виде однородной эмульсии. Применение неполярных физических вспенивателей в условиях по изобретению не только дает большие преимущества в отношении технологии уничтожения отходов, но дает твердые пеноматериалы с особо выгодными свойствами, в частности с определенной и чрезвычайно малой величиной ячеек и, следовательно, с чрезвычайно малой теплопроводностью. Сопротивление старению получается отличное как при применении веществ, способствующих растворению, таки при применении эмульгаторов.
Из имеющихся неполярных вспенивателей выбирают для конкретного случая вспениватель с учетом его совместности с эмульгатором и его точки кипения. Он должен быть не растворимым в сыром твердом пеноматериале, т.е. его растворимость в сыром твердом пеноматериале должна быть нулевой или столь малой, что его лишь с помощью эмульгатора или промежуточного растворителя можно ввести в сырой твердый пеноматериал в количестве, необходимом для вспенивания.
Особенно выгодным оказалось применение неполярных и полностью свободных от хлора фторированных углеводородов, в особенности полностью фторированного углеводорода, выгодным примером которых может служить перфторпентан C5F12. Применение перфторпентана оказалось особенно благоприятным, потому что температура кипения его составляет 28оС и находится в особо благоприятном диапазоне температур кипения 20-60оС. Другим применимым по изобретению физическим вспенивателем является перфторгексан (C6F14), температура кипения которого 57оС дает задержанное вспенивание. Предпочтительными в качестве физических вспенивателей являются перфторированные эфиры с подходящей точкой кипения или диапазоном температуры кипения. При необходимости могут применяться также смеси неполярных вспенивателей описанного типа друг с другом и/или с полярными вспенивателями, например частично галогенированными углеводородами, например CHCl2CF3 и CH3CCl2F. Можно, например, до 50 об. неполярного вспенивателя заменить полярными вспенивателями без существенного ухудшения выгодных свойств твердого пеноматериала.
Пригодность неполярных вспенивателей, которые не растворимы в полиоле, хорошо подтверждается хроматографическим измерением и путем сравнения абсолютного, а также относительного времени удерживания. Время удерживания это время, которое нужно соответствующему вспенивателю в качестве добавки к инертному веществу при прохождении через измеряемый отрезок, содержащий вещество для сравнения, причем скорость подвода поддерживается неизменной. Например, измеряемым отрезком является стальная трубка длиной 3600 мм и диаметром 1,80 мм, которая заполнена зернистым носителем (например алюмосиликатом), обогащенным 4% полипропиленгликоля (UCONLB). При температуре 4оС в качестве инертного газа вдувают в этот измеряемый отрезок гелий с постоянной скоростью пропускания 20 мл/мин. Подлежащий измерению вспениватель (например 0,005 мл) подается через дозирующее отверстие в ток гелия и в нем транспортируется через измеряемый отрезок. Вспениватель поочередно адсорбируется полипропиленгликолем и десорбируется. Время пребывания в измеряемом отрезке определяется как время удерживания TMS (в секундах). Отсюда можно рассчитать фактор емкости К для вспенивателя по формуле K=TMS-TM:TM, где ТМ время удерживания воздуха 86 с. Если это рассчитанное значение соотнести к соответствующему значению н-пентана, взятого для сравнения, получают относительную величину полярности. Полученные значения приведены в табл. 1, где КР температура кипения соответствующего вспенивателя.
Пригодные для производства твердых пеноматериалов физически действующие эмульгаторы могут быть как неорганической, так и органической природы. Неорганические эмульгаторы, оказавшиеся особенно выгодными для изготовления твердого пеноматериала по изобретению, являются эмульгаторами на основе силикагеля, в особенности с размерами зерна 2-25 мкм и с размерами пор 60-100 .
При изготовлении твердых пеноматериалов на основе полиуретана или полиизоцианурата действуют так, что для образования мелкопористого твердого пеноматериала в полиол вводят не растворимый в нем или слабо растворимый, а значит, практически не растворимый, вспениватель в форме дисперсной фазы эмульсии с величиной капелек жидкости менее 10 мкм и при содержании менее 2 мас. твердого пеноматериала до начала химической реакции, перемешивают до получения однородной эмульсии, причем исходное сырье содержит достаточное количество вспенивающего средства в виде двуокиси углерода. Предпочтительный размер капелек жидкости нерастворимого или практически не растворимого вспенивателя примерно 4 мкм, содержание его составляет примерно 1% от массы твердого пеноматериала.
Двуокись углерода во время процесса вспенивания образуется известным образом, например с помощью воды, которая добавляется в требуемом количестве к полиольной компоненте, и из изоцианата. При этом дисперсная фаза эмульсии в виде имеющихся вначале в полиоле малых капелек нерастворимого или слаборастворимого, т.е. практически не растворимого, вспенивателя действует во время вспенивания в качестве ядер мелких ячеек, заполняемых затем двуокисью углерода, т. к. ячейки эмульсии в полиоле образуют пузырьки, в которые затем диффундирует газообразная двуокись углерода.
Если в 100 мас.ч. полиола эмульгируют 2 мас.ч. нерастворимого вспенивателя с размером капелек примерно 4 мкм, то в 1 см3 полиоля получается примерно 9 . 109 капелек вспенивателя, из которых затем каждая при последующем образовании газообразного СО2 достигает величины и содержания ячейки. Поэтому образованные в основном углекислым газом ячейки имеют однородную и мелкопористую структуру.
Нерастворимые или плохо растворимые, т.е. практически не растворимые в полиоле, вспениватели вводятся туда с применением действующих на этот вспениватель эмульгаторов для образования ядер ячеек интенсивным и однородным размешиванием с применением высоких усилий на срез и/или применением эмульгаторов. После этого к полиолу добавляют другой компонент твердого пеноматериала -изоцианат-, инициируют и проводят до конца вспенивание.
Примерное массовое соотношение полиола к воде, к изоцианату и к нерастворимому вспенивателю может составлять 100:6:3:2 или 100:2:4:2 и т.п. Повышение содержания нерастворимого вспенивателя улучшило бы теплоизоляционные свойства.
За счет применения углеводородов жирного и/или циклического ряда или подобных не содержащих хлора вещества в качестве добавочных вспенивателей растворимых в исходных компонентах для получения твердого пеноматериалов теплоизоляционные свойства, в особенности в смысле старения, улучшаются, так как подобные вспениватели, как и нерастворимые или практически не растворимые вспениватели, не диффундируют или почти не диффундируют через стенки ячеек готовой твердой пены и сами имеют высокие теплоизоляционные свойства. Для получения требуемой мелкоячеистой пены массовое содержание растворимых вспенивателей не должно превышать весового содержания нерастворимых или практически нерастворимых вспенивателей.
Растворимый вспениватель предпочтительно сначала растворяется в полиольной исходной компоненте путем размешивания в ней, после чего туда вводится нерастворимый или практически не растворимый вспениватель путем интенсивного размешивания до однородной эмульсии. Таким образом можно получить определенный размер ячеек, например за счет того, что исходный полиол перемешивается со вспенивателем и эмульгатором до образования эмульсии, причем сплошная фаза состоит из полиола, а дисперсная из вспенивателя с эмульгатором. Путем выбора подходящего эмульгатора (например силикагеля определенной величины зерна и пористости) можно задать величину капельки вспенивателя. При перемешивании этой эмульсии с изоцианатной компонентной последняя перемешивается со сплошной фазой, не влияя на дисперсную. За счет теплоты реакции температура повышается выше точки кипения вспенивателя, так что возникают ячейки, газообразное содержимое которых точно соответствует жидкому содержанию капелек эмульсии.
При эмульгировании можно получить капельки вспенивателя диаметром менее 20 мкм. При смешивании полиола с изоцианатом капельки остаются без изменений. При достижении точки кипения каждая капелька вспенивателя переходит в газообразное состояние и образует ячейку. Из разности плотности вспенивателя в жидком и газообразном состоянии получается при обычно используемых вспенивателя увеличение объема в 100-200 раз. Таким образом, можно получить полиуретановые твердые пеноматериалы с определенной величиной ячейки менее 0,1 мм.
За счет того, что твердый пеноматериал по изобретению при применении эмульгаторов получается из эмульсии, а не из раствора вспенивателя в полиоле, получается очень тонкая равномерная ячеистая структура. Вследствие низкой теплопроводности вспенивателя можно напр. изготовлять полиуретановые пеноматериалы, низкая теплопроводность которых достигает почти теоретически минимальной величины. На теплопроводность твердого пеноматериала влияет состав газа в ячейках. Типичный состав газа в ячейке, полученной при использовании трихлорфторметана, это 0-10 об. воздуха, 20-30 об. СО2 и 60-70 об. CCl3F. При высокоизоляционных твердых пеноматериалах содержание вспенивателя еще повышается.
Все до сих пор применявшиеся фтор-хлор-углеводороды и частично галогенированные фтор-хлор-углеводороды реагируют с пластмассами, применяемыми для покровных слоев. В конструкциях холодильников для этого в основном используются удароустойчивые полистиролы (СБ) или акрилнитрилбутадиеновые стиролы (АБС). В случае трихлорфторметана пришлось разрабатывать устойчивые против него полистиролы или АБС. Частично галогенированные углеводороды, такие как CHCl2CF3 и CH3CCl2F, растворяют или вызывают набухание СБ и АБС, так что здесь нужно разрабатывать новые пластмассы или устойчивые их варианты.
При использовании инертного, неполярного фторуглеводорода, напротив, можно использовать имеющиеся вещества, так как они не повреждаются.
Известно, что твердые пеноматериалы стареют с течением времени. Теплопроводность увеличивается, потому что воздух и возможно влага диффундирует в твердый пеноматериал и его ячейки, а вспененный газ очень медленно диффундирует оттуда наружу. Поэтому применяются специальные антидиффузионные покровные слои, например металлической фольги.
Обычные пластмассы СБ и АБС также и для твердых пеноматериалов по изобретению представляют собой очень эффективные антидиффузионные барьеры и не растворяются диффундирующими вспенивающими средствами, так что вспениватель очень эффективно удерживается от выделения из пеноматериала в течение длительного времени. Сами стенки ячеек из полиуретана хорошо сопротивляются диффузии и не растворяются вспенивателями по изобретению, так что старение проявляется очень слабо.
В случае обычных твердых полиуретановых пеноматериалов компоненты заливаются в жидком виде в формы. Лишь через некоторое время пена получает консистенцию сметаны. Во все это время кожух должен быть хорошо уплотнен, чтобы предотвратить потерю жидких составляющих.
Изготовленная с применением физическим действующего эмульгатора пена имеет консистенцию сметаны прямо после выхода из смесительной головки.
Типичные подходящие активаторы и стабилизаторы, которые можно применить при изготовлении твердых пеноматериалов по изобретению являются, например, третичными аминами или силиконами, которые в нормальном случае замешивают в полиоле.
Неорганические эмульгаторы, которые показали себя особо пригодными для изготовления твердого пеноматериала по изобретению это, например эмульгаторы на основе двуокиси кремния, т.е. силикагели, в особенности с размерами зерен 2-25 мкм и диаметром пор 60-100 . Применение крахмала в качестве эмульгатора оказалось особенно успешным, если нужно изготовить эмульсии с высокотонкими капельками.
Изготовленные по изобретению твердые пеноматериалы имеют теплоизоляционные свойства, подобные материалам, вспененным с помощью фтор-хлор-углеводородов, и могут при применении исходных полиола и изоцианата, а также добавочных компонентов, которые применяются для изготовления пеноматериалов с помощью фтор-хлор-углеводородов, изготавливаться и перерабатываться в таких же смесительных и вспенивающих устройствах.
Были приготовлены твердые пеноматериалы по изобретению.
Р е ц е п т у р а А. 5000 г 100 мас.ч. полиола, число ОН 370±10, содержание воды 3,15 мас.
8050 г 161 мас.ч. изоцианата (MDU)
900 г 18 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точка кипения 28оС;
27 г 0,54 мас.ч. силикагеля, размер зерна 5 мкм, диаметр пор 60 .
Р е ц е п т у р а Б. 8000 г 100 мас.ч. полиола, число ОН 370±10, содержание воды 3,15 мас.
12880 г 161 мас.ч. изоцианата (MDU);
1920 г 24 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точка кипения 28оС;
57,6 г 0,72 мас.ч. силикагеля, размер зерна 5-10 мкм, диаметр пор 60 .
Р е ц е п т у р а В. 5000 г 100 мас.ч. полиола, число ОН 450±15, безводного;
120 г 2,4 мас.ч. воды;
7700 г 154 мас.ч. изоцианата (MDU);
1800 г 36 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точка кипения 28оС;
54 г 1,08 мас.ч. силикагеля, размер зерна 2-25 мкм, диаметр пор 60 .
Р е ц е п т у р а Г. 5000 г 100 мас.ч. полиола, число ОН 370±10, содержание воды 3,15 мас.
8050 г 161 мас.ч. изоцианата (MDU);
1300 г 26 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точка кипения 28оС;
39 г 0,78 мас.ч. силикагеля, размер зерна 2-25 мкм, диаметр пор 60 А.
Р е ц е п т у р а Д. 100 мас.ч. полиола, число ОН 370±10, содержание воды 3,15 мас.
161 мас. изоцианата (MDU);
25 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точка кипения 28оС;
0,75 мас.ч. силикагеля, размер зерна 2-25 мкм, диаметр пор 60 .
Р е ц е п т у р а Е. 100 мас.ч. полиола, число ОН 370 ± 10, содержание воды 3,15 мас.
161 мас.ч. изоцианата (MDU);
25 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точки кипения 28оС;
1 мас.ч. крахмала.
Р е ц е п т у р а Ж. 100 мас.ч. полиола, число ОН 370 ± 10, содержание воды 3,15 мас.
161 мас.ч. изоцианата (MDU);
15 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точка кипения 28оС;
0,45 мас.ч. силикагеля, размер зерна 5 мкм, диаметр пор 60 .
Р е ц е п т у р а З. 100 мас.ч. полиола, число ОН 370 ± 10, содержание воды 3,15 мас.
161 мас.ч. изоцианата (MDU);
12,5 мас.ч. перфторпентана (C5F12), точка кипения 28оС;
12,5 мас.ч. фтор-хлор-углеводорода (CHCl2CF3), точка кипения 28,7оС;
0,75 мас.ч. силикагеля, размер зерна 2-25 мкм, диаметр пор 60 .
Твердые пеноматериалы по известному уровню техники для сравнения по следующим рецептурам.
Р е ц е п т у р а Р. 100 мас.ч. полиола, число ОН 370±10, содержание воды 3,15 мас.
161 мас.ч. изоцианата (MDU);
18 мас.ч. трихлорфторметана.
Р е ц е п т у р а С. 100 мас.ч. полиола, число ОН 450±15, содержание воды 1,8 мас.
154 мас.ч. изоцианата (MDU);
36 мас.ч. трихлорфторметана.
Р е ц е п т у р а Т. 100 мас.ч. полиола, число ОН 300±10, содержание воды 3,8 мас. 161 мас.ч. изоцианата (MDU), без вспенивателей.
П р и м е р 1. В трех различных рецептурах А, Б и В, состоящих из полиола, изоцианата, вспенивателя и эмульгатора, сначала вспениватель смешивали с эмульгатором, после чего эта смесь размешивалась с полиолем. Полученная таким образом эмульсия вместе с изоцианатом вспенивалась в машине для вспенивания. Из полученных пеноматериалов вырезали пластинки размером 18 х 18 х 3 см3 и подвергали испытаниям. Были получены данные, сведенные в следующую табл. 2.
Из полученных данных видно, что с ростом содержания вспенивателя теплопроводность снижается. Другие технологические параметры приблизительно соответствуют известным полиуретановым твердым пеноматериалам.
П р и м е р 2. Пластины величиной 18 х 18 х 3 см3 по рецептуре А и Б были подвергнуты испытанию на старение, при котором они выдерживались в сушильном шкафу при 60оС. Для сравнения такому же испытанию были подвергнуты пластины такого же размера, которые были изготовлены из известных твердых пеноматериалов, изготовленных из рецептуры Р. У испытываемых пластинок через определенные интервалы времени (в днях) измерялась теплопроводность. Полученные результаты собраны в табл. 3.
Из полученных данных явствует, что теплопроводность твердых пеноматериалов по изобретению ниже, чем теплопроводность твердых пеноматериалов по известному уровню техники с уменьшенным на 50% содержанием фтор-хлор-углеводорода.
П р и м е р 3. Из твердого пеноматериала, полученного исходя из рецептуры Г, были изготовлены пластины размером 18 х 18 х 3 см3, подвергнутые испытанию на старение при температуре 90оС. Для целей сравнения одновременно испытывались пластины твердых пеноматериалов, содержащих трихлорфторметан по рецептуре Р. Полученные результаты сведены в табл. 4.
Из полученных данных следует, что величины теплопроводности пеноматериала по изобретению после достижения конечного значения получаются меньше, чем величины теплопроводности твердых пеноматериалов по известному уровню техники.
П р и м е р 4. Этот пример показывает, что твердый пеноматериал по изобретению имеет еще одно преимущество в смысле его малой гигроскопичности. Кубики размером 3 х 3 х 3 см3 из различных твердых пеноматериалов выдерживались несколько недель в воде, нагретой до 90оС. Через определенные интервалы времени определялось поглощение воды. Испытывались кубики твердых пеноматериалов по известному уровню техники по рецептуре Р, С, Т и по изобретению по рецептуре Б.
Полученные результаты сведены в табл. 5.
Оказалось, что твердый пеноматериал по изобретению, как и хорошие известные пеноматериалы, устойчив против гидролиза, что показывают результаты испытаний на прочность на сжатие (табл. 6).
П р и м е р 5. Этот пример показывает, что по изобретению можно изготовить твердые пеноматериалы, в особенности применимые для теплоизоляционных целей с определенной малой величиной ячеек, которая меньше величины ячеек известных вспениваемых твердых пеноматериалов, в зависимости от примененного эмульгатора и его величины зерна. Вспенивались рецептуры по изобретению Д, Е, Ж, а по известному уровню техники рецептура Р. Твердые пеноматериалы по изобретению по рецептуре Д, Е, Ж, а также по известному уровню техники по рецептуре Р были исследованы касательно полученных размеров ячеек. Полученные средние диаметры ячеек твердых пеноматериалов сведены в табл. 7.
П р и м е р 6. Этот пример показывает, что твердый пеноматериал по изобретению отлично может использоваться в качестве изоляционного материала в холодильниках. По рецептуре Б были изготовлены пеноматериалы, которыми заизолировали два холодильника. Измерялись величины теплопропускания холодильников (величины кА (W/K)). Для сравнения были замерены соответствующие величины для холодильников, которые были заизолированы двумя другими твердыми пеноматериалами. Эти другие пеноматериалы были приготовлены по рецептуре Р и С. Полученные величины сведены в табл. 8.
Полученные величины подтверждают выгодную низкую теплопроводность твердых пеноматериалов по изобретению.
П р и м е р 7. Во многих случаях может быть целесообразным для экономии неполярного вспенивателя работать со смесями из применяемого по изобретению неполярного вспенивателя и обычного полярного вспенивателя. В этом случае можно получить выгодные твердые пеноматериалы. Исходя из рецептуры 3 можно получить мелкопористую пену, которая может быть переработана в пластины из твердого пенистого материала с отличными свойствами. Хорошие результаты получаются тогда, когда работают с малым содержанием CHCl2CF3. В зависимости от прочих условий и целей применения при изготовлении пеноматериалов добавляют воду. Содержание воды повышает текучесть пены при изготовлении твердых пеноматериалов на этапе заполнения ею форм, так что хорошо заполняются также и формы сложной конфигурации. Но, с другой стороны, содержание воды снижает хорошие теплоизоляционные свойства готовых пеноматериалов.
Далее приводятся дополнительные примеры рецептур с уменьшенным содержанием нерастворимой или практически нерастворимой в полиольной компоненте вспенивающей компоненты.
В а р и а н т р е ц е п т у р ы А. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 370±10, содержание воды 3,15 мас.
2 мас.ч. перфторированного эфира;
160 мас.ч. изоцианата (MDU).
Перфторированный эфир интенсивно смешивался с полиолем с использованием высоких усилий на срез до образования однородной эмульсии, в которой перфторированный эфир образовывал дисперсную фазу. Размер капель перфторированного эфира был менее 20 мкм. В заключение добавлялся изоцианат известным по способам изготовления пеноматериалов со вспениванием фтор-хлор-углеводорода для инициирования и завершения процесса вспенивания. Был получен тонкопористый твердый пеноматериал с теплопроводностью 21 мВт/Кл.
В а р и а н т р е ц е п т у р ы Б. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 370±10, содержание воды 5,15 мас.
1 мас.ч. воды;
2 мас.ч перфторированного эфира;
0,46 мас.ч. крахмала;
176 мас.ч. изоцианата (MDU).
В а р и а н т р е ц е п т у ры В. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 370±10, содержание воды 3,15 мас.
1 мас.ч. воды;
2 мас.ч. перфторированного пентана;
0,04 мас.ч. крахмала;
178 мас.ч. изоцианата (MDU).
Работа велась, как для варианта Б, одно вместо перфторированного эфира был применен перфторированный пентан, что благоприятно проявилось в теплоизоляционных свойствах. Был получен тонкопористый однородный твердый пеноматериал с теплопроводностью 20,5 мВт/Кл.
В а р и а н т р е ц е п т у р ы Г. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 370±10 и содержанием воды 3,15 мас.
1 мас.ч. воды;
4 мас.ч. перфторированного пентана;
0,25 мас.ч. крахмала;
176 мас.ч. изоцианата (MDU).
Работа велась, как для варианта Б, однако так же, как и в В вместо перфторированного эфира был применен перфторированный пентан, однако в увеличенном количестве и с добавочно увеличенным содержанием эмульгатора. Теплоизоляционные свойства еще повысились. Был получен тонкопористый однородный твердый пеноматериал с теплопроводностью ниже 20 Вт/Кл.
Далее будут приведены примеры с добавочным применением растворимых вспенивателей.
Е щ е в а р и а н т р е ц е п т у р ы А. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 307,0, содержание воды 3,4 мас.
6 мас.ч. перфторированного эфира (полиоксиперфторалкан);
3 мас.ч. циклопентана;
3 мас.ч. циклогексана;
148 мас.ч. изоцианата (MDU).
Циклопентановая и циклогексановая компоненты сначала смешиваются в мешалке (200 об/мин), медленно растворяются в полиоле и после прибавления перфторированного эфира с применением высокого срезывающего усилия (мешалка 2000 об/мин), интенсивно перемешивается до получения однородной эмульсии. В заключение добавлением изоцианата инициируется и проводится вспенивание. Получился мелкоячеистый однородный твердый пенопродукт с теплопроводностью 19,6 мВт/Кл.
Е щ е в а р и а н т р е ц е п т у р ы Б. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 307 и содержанием воды 3,4 мас.
9 мас.ч. перфторированного эфира;
3 мас.ч. циклопентана;
3 мас.ч. циклогексана;
148 мас.ч. изоцианата (MDU).
Работа ведется так же, как в примере А. Был получен тонкопористый однородный твердый пеноматериал с теплопроводностью 19,4 мВт/Кл.
Е щ е в а р и а н т р е ц е п т у р ы В. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 307 и содержанием воды 3,4 мас.
6 мас.ч. перфтор-2-метилпентана;
3 мас.ч. циклопентана;
3 мас.ч. циклогексана;
148 мас.ч. изоцианата (MDU).
Работают так же, как в варианте рецептуры А. Была получена мелкоячеистая твердая пена.
Е щ е в а р и а н т р е ц е п т у р ы Г. 100 мас.ч. полиола с числом ОН 307,0 и содержанием воды 3,4 мас.
6 мас.ч. перфторгексана;
3 мас.ч. циклопентана;
3 мас.ч. циклогексана;
148 мас.ч. изоцианата (MDU).
Работают так же, как в варианте рецептуры А. Получают мелкоячеистую однородную твердую пену.
За счет применения физических эмульсий, как указано в предыдущих примерах, мелкоячеистость твердых пеноматериалов дополнительно улучшается.
Формула изобретения: 1. Жесткий полиуретановый или полиизоциануратный пеноматериал с закрытыми ячейками, наполненными вспенивающим агентом, отличающийся тем, что размер ячеек по диаметру составляет меньше 100 мкм, а в качестве вспенивающего агента он содержит жидкое соединение, не растворимое или трудно растворимое в полиоле, из группы перфторированных эфиров, перфторированных углеводородов и углекислый газ.
2. Пеноматериал по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого соединения, не растворимого или трудно растворимого в полиоле, он содержит соединение из группы перфторированных эфиров, перфторированных углеводородов с температурой кипения 20 80oС.
3. Способ получения жесткого полиуретанового или полиизоциануратного пеноматериала с закрытыми ячейками, наполненными вспенивающим агентом, путем взаимодействия полиола с полиизоцианатом в присутствии эмульгатора и вспенивающего агента, отличающийся тем, что в качестве вспенивающего агента используют жидкие соединения, не растворимые или трудно растворимые в полиоле, из группы перфторированных эфиров, перфторированных углеводородов и воду, причем вспенивающий агент вначале смешивают с полиолом до момента образования эмульсии с размером частиц 4 10 мкм с последующим введением полиизоцианата.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в полиол предварительно вводят воду в количестве 2 6% от массы полиола.