ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Жесткие пенопласты из "Полиуретаны " Несмотря на то, что в первых работах немецких ученых о получении полиуретанов содержалось мало сведений о жестких пенопластах, именно в этом направлении проводились исследования в США в послевоенный период. По-видимому, это было обусловлено прежде всего небольшим весом этих материалов и возможностью их получения непосредственно в месте применения, а также простотой оборудования и технологического процесса. [c.29] Известно, что в Германии для производства ячеистого пластика (мольтопрен) применялись сначала системы десмофен (сложный полиэфир) и десмодур (диизоцианат). При этом вспенивание происходит за счет реакции изоцианатной группы с карбоксильной группой и водой реакция протекает с выделением газа. Сложные полиэфиры с кислотным числом не менее 30 обычно содержат некоторое количество воды, которая остается после завершения реакции этерификации и удерживается в растворе гидроксилсодержащим продуктом. Пенопласт получается при перемешивании диизоцианата (обычно ж-толуилендиизоцианата) с вязким раствором сложного полиэфира до завершения экзотермической реакции образования уретана. В этот момент начинается реакция газообразования, причем реакционная масса становится все более вязкой, разбухает, поднимается, подобно тесту, и постепенно отверждается. [c.29] Наиболее важным результатом предварительных исследований пенопластов явилось определение некоторых физико-механических свойств этих материалов (табл. 6), обусловливающих перспективы их применения. [c.30] Номер мольтопрена соответствует плотности пенопласта, выраженной в кг м . Из данных табл. 6 видно, что прочностные характеристики возрастают в большей степени, чем этого можно было бы ожидать от простого увеличения плотности. Так, например, первый и последний из приведенных в таблице номеров мольтопрена отличаются по плотности в 6 раз, а по величине предела прочности при сжатии приблизительно в 20 раз. [c.30] Наряду с высокими прочностными характеристиками при комнатной температуре некоторые из этих материалов обладают значительной прочностью и при температуре до 140°. По своим теплоизоляционным свойствам жесткие пенопласты вдвое превосходят пробку. [c.30] Кислотное число полиэфира около 40 и содержание воды 1,3—1,8%. [c.31] На последней стадии в реакционную массу в течение 1—2 мин. при перемешивании добавляют раствор Аэрозоля ОТ . Содержимое стакана при легком перемешивании шпателем (для удаления пузырьков воздуха) выливают в форму, нагретую до 65—7Г. После образования пены массу отверждают в течение одного часа при 65,5° и двух часов при П5,5°. Из указанного выше количества исходных компонентов получается 1230 см пенопласта плотностью 0,160 г/сж . Предел прочности при сжатии такого пенопласта составляет 19,3 кг см , т. е. такой же, как и у мольтопренов. [c.32] Приведенная выше методика широко применяется в крупном масштабе с использованием смесителей Хобарта. Необходимость применения пленки обусловлена затруднениями, создаваемыми влажностью воздуха (особенно выше 50%) при продолжительном перемешивании. Применение пленки и вентиляция предотвращают загрязнение воздуха диизоцианатом. [c.32] Были предложены различные видоизменения этой методики, наиболее интересным из которых является непосредственное охлаждение реакционной массы сухим льдом. Однако в этом случае необходимо принимать специальные меры предосторожности, чтобы предотвратить попадание в реакционную массу воды, конденсирующейся на поверхности сухого льда. Этот метод получения пенопластов приемлем только для периодического процесса. [c.32] Около 85 г толуилендиизоцианата смешивают со 100 г смолы для достижения температуры ниже 35° в реакционную массу добавляют сухой лед. Оптимальная температура реакции составляет 24—29,5°. В течение 25— 30 мин. происходит полное смешение толуилендиизоцианата со смолой затем добавляют 2—3% (в расчете на смолу) перекиси mpem-бутила. [c.33] Примерно в это же время фирма Lo kheed Air raft провела исследования по получению твердых полиуретановых материалов, способных образовывать пенопласт в месте применения. В некоторых патентах этой фирмы описывается несколько иной метод решения этой проблемы. [c.33] Ниже в качестве примера описывается методика смешения небольших количеств компонентов. Равные количества вязкого полиэфира и менее вязкого изоцианата помещают в химический стакан при комнатной температуре и перемешивают шпателем. В процессе смешивания реакционная масса разжижается, становится более прозрачной и разогревается. Сразу же после того, как реакционная масса стала прозрачной, ее выливают в форму. Продолжительность смешения составляет 1—2 мин. и примерно столько же времени требуется на процесс пено-образовапия. Таким образом, в течение нескольких минут образуется пенопласт, готовый, если это необходимо, для последующего отверждения. [c.34] Кислотное число этого полиэфира 14 и содержание воды 0,32%. При получении пенопласта 30 г полиэфира (содержащего 0,507 г воды) смешиваются с 20 г толуилендиизоцианата в присутствии различных добавок. [c.34] Другие опыты с этим же полиэфиром, но содержащим 0,13% воды, показали, что при добавлении 1 г стеарата цинка на 30 г полиэфира и 20 г толуилендиизоцианата объем получаемого пенопласта составляет 162 в то время как без добавок его объем равен 62 см . Кроме более низкой плотности, такой пенопласт обладает более мелкими ячейками и более равномерным их распределением. [c.35] Ниже рассмотрены факторы, влияющие на плотносп, и структуру пенопласта конструкция и материал формы, температура, содержание воды, режим отверждения ит. д. Влияние катализаторов будет рассмотрено позднее. [c.35] Некоторые приводимые данные относительно пенопластов типа локхид в общем применимы к обоим типам. [c.35] Одним из основных факторов, влияющих на свойства всех типов полиуретановых пенопластов, является материал и конструкция формы. [c.35] Вернуться к основной статье