ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материалы на основе полиуретанов из "Упрочненные газонаполненные пластмассы " Интегральные ППУ составляют основную долю промышленных ИП на основе реакционноспособных олигомеров, и объем их производства неуклонно возрастает. Так, с 1972 по 1975 г. мировой выпуск этих материалов увеличился с 20 ООО до 35 ООО т [426]. Сегодня жесткие [41, 76, 88, 102, 109, ПО, 125, 147, 176, 189, 212, 221, 232, 304, 309, 366, 443—481], эластичные [235, 305, 448, 482—493] и полужесткие [174, 205, 376, 494, 495] интегральные ППУ изготавливают во всех индустриально развитых странах. [c.88] Исходные композиций. Для получения интегральных ППУ используются те же исходные продукты, что и для изготовления изотропных ППУ гидроксилсодержащие олигомеры — простые и сложные олигоэфиры ди- и полиизоцианаты катализаторы — третичные амины, металлоорганические соединения и соли металлов поверхностно-активные и вспенивающие вещества — ФГО, ХГО и собственно газы. [c.88] Общие принципы и химия процессов изготовления интегральных и обычных ППУ аналогичны и поэтому в данной книге не рассматриваются, так как они изложены нами в отдельной монографии [496]. Здесь же мы остановимся только на специфике состава композиций для получения именно интегральных ППУ [136, 367, 398, 410, 448, 486, 497—501]. [c.88] В общем случае для получения эластичных интегральных ППУ применяют полиолы на основе высокомолекулярных полиэфиров и изоцианатный компонент — либо аддукты на основе полиолов и ТДИ, либо смесь МДИ и ТДИ. Для получения полужестких материалов используют большие концентрации сшивающих агентов, а в качестве изоцианата применяют в основном МДИ. Жесткие материалы получают обычно на основе разветвленных полиэфиров и МДИ. [c.88] Материалы на основе сложных полиэфиров обладают повышен- ными прочностными показателями, но более низкой морозостойкостью по сравнению с полиуретанами на основе простых полиэфиров. Как показано Заксом и др. [505], прочностные свойства-эластичных ИП в значительной степени зависят от молекулярной массы простого полиэфира (табл. 6). [c.89] Значительного изменения прочностных свойств интегральных ППУ можно достигнуть, варьируя концентрацию аминного катализатора (табл. 8). [c.89] В последние годы для получения ИП разработаны композиции на основе нескольких типов сшивающих агентов [509], катализаторов на основе третичных аминов [510] и модифицированных изоцианатов [511 ]. Как показано Курзановой и др. [512], введение в качестве сшивающего агента бутандиола-1,4 заметно повышает показатели механических свойств эластичных ИП. [c.90] Для вспенивания интегральных ППУ используются в основном фреоны [172, 177, 513—515] и двуокись углерода — продукт реакции взаимодействия изоцианата с водой [12, 516], а также азот (вводимый непосредственно или в виде продукта термического разложения соответствующих ХГО) и сжатый воздух [88, 146, 367]. Согласно Николау [146], при использовании различных ГО минимально достижимая р последовательно возрастает в ряду N2 Ф-113 Ф-11 Н2О. Для снижения р часто применяют смеси ФГО и ХГО, ФГО и воды [517], а также смеси двух типов ФГО, например Ф-11 и Ф-113 [514]. [c.90] Как подчеркивает Змолински [493], при использовании изоцианатных систем для вспенивания интегральных ППУ предъявляются более строгие требования к концентрации воды, чем при получении изотропных ППУ. Только при стехиометрическом соотношении изоцианата и воды (0,2—0,5 масс. ч. на 100 масс, ч полиола) можно достичь полного подавления газовыделения СОг в смесительных устройствах и осуществить вспенивание при определенной температуре. Превышение содержания воды сверх минимально допустимого не позволяет, кроме того, регулировать толщину корки. Влияние содержания ФГО и воды на параметры ри, Рс и 6r было проанализировано с помощью ЭВМ Кэмбеллом [516] с использованием динамических математических моделей. [c.91] Из других особенностей композиций отметим, что в общем случае концентрация ПАВ для получения ИП несколько ниже, чем для обычных ППУ [309]. [c.91] Типичная рецептура для получения интегрального ППУ методом ЛПД включает в себя (в масс, ч.) полиэфир — 100 ароматический диамин — 20 силиконовый ПАВ — 0,8 катализатор (третичный амин) — 0,3 оловоорганический катализатор — 0,02 ТДИ — 21,3 фреон-11 —12—16 [508]. Подчеркнем еще раз, что для создания высококачественных ИП-изделий необходима очень строгая дозировка компонентов композиции [с точностью, не превышающей 1% (масс.)] [21, 514]. [c.91] Таким образом, значение можно менять, варьируя функциональность или молекулярную массу полиола или изоцианата, вводя либо гидроксильный, либо аминный удлинитель цепи, или заменяя газообразователь (вода или фторуглерод). В данной системе Мс легко изменялась за счет варьирования изоцианатного индекса / и концентрации удлинителя цепи. Последний, имеющий эквивалентную массу 105 (по гидроксильной группе), обладает свойствами ПАВ, что исключает необходимость введения специальных эмульгаторов. [c.93] Дальнейший прогресс унифицированных систем связан, по нашему мнению, не столько с увеличением их ассортимента, сколько с созданием систем максимального использования , т. е. таких, на основе которых можно было бы изготавливать как ИПразлич-ной жесткости, так и изотропные пенопласты. Отрадно, что первые попытки создания таких систем уже сделаны. Так, Реймур [480 ] предложил универсальную композицию, годную для получения жестких и эластичных ППУ как интегральной, так и изотропной структуры варьирование жесткости и размеров ячеек достигается за счет изменения изоцианатного индекса (0,95—1,20) и молекулярной массы полиола (1205—805). [c.95] Методы изготовления. Высокие объемы производства интегральных ППУ и еще большие — применения во многом определяются тем, что для получения данных материалов могут быть использованы практически все известные методы изготовления интегральных пенопластов, за исключением экструзии. В этом и последующих разделах мы не будем рассматривать сами принципы изготовления отдельных видов ИП, поскольку они были изложены выше (см. с. 14), и остановимся только на особенностях технологии получения именно интегральных ППУ. [c.96] Основная доля промышленных марок интегральных ППУ изготавливается литьем под давлением [102, 295, 493, 509, 527—529], причем для этого используют как стандартное, так и специализированное оборудование [102, 213, 429, 481, 530]. Методами ЛПД-НД и ЛПД-ВД изготавливают как жесткие [4, 295, 498, 508], так и эластичные [121, 174, 419, 482, 489, 531] ИП с р = = 150—1200 кг/м би = 3—500 мм и массой 0,1—100 кг. Давление в форме может составлять от 0,07—0,35 [295] до 20 МПа [205, 532], продолжительность формования 3—20 мин [4]. [c.96] Вернуться к основной статье