ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СЛОЖНЫЕ ПОЛИЭФИРПОЛИОЛЫ
HIGHLY FUNCTIONAL POLYESTER POLYOLS

Данная заявка заявляет преимущества приоритета предварительной заявки США № 61/622,293, поданной 10 апреля 2012 года, которая во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к определенным ароматическим сложным полиэфирполиолам, подходящим для использования при получении пено-полиуретана, и к способам получения таких полиолов. В частности, изобретение относится к ароматическим сложным полиэфирполиолам, характеризующимся высокой функциональностью (большей, чем 2,8) и умеренной вязкостью (меньшей, чем приблизительно 10000 сПз). Настоящее изобретение дополнительно относится к пено-полиуретанам, полученным из таких композиций на основе высокофункциональных сложных полиэфирполиолов, и к способам получения таких пено-полиуретанов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Большинство ароматических сложных полиэфирполиолов, использующихся при получении пено-полиуретанов (PU), демонстрируют низкую функциональность в диапазоне 2-2,5. По мере увеличения функциональности до 2,5 увеличивается и вязкость. Обычная вязкость ароматического сложного полиэфирполиола, характеризующегося функциональностью, приближающейся к 2,5, превышает 10000 сПз, что чрезмерно высоко для использования в качестве единственного источника полиола вследствие ограничений по вязкости для оборудования по получению пено-PU. Таким образом, для получения пено-PU, имеющих коммерческое значение, его объединяют с простыми полиэфирполиолами, характеризующимися высокой функциональностью/низкой вязкостью.
Ароматические сложные полиэфирполиолы в течение некоторого времени использовали в пено-полиуретанах и -полиизоциануратах. В патентах США №№ 4,604,410 и 4,701,477 описывают способ получения жестких пено-полиуретанов и -полиизоциануратов, который включает прохождение реакции между избытком органического полиизоцианата и этерифицированным модифицированным ароматическим полиолом на основе простого эфира. Этерифицированный модифицированный ароматический полиол на основе простого эфира получают в результате варки вторично используемых полиалкилентерефталатных (PET) полимеров совместно с низкомолекулярным полиолом, таким как диэтиленгликоль. После этого получающийся в результате продукт перемешивают с низкомолекулярным полиолом, таким как альфа-метилглюкозид. Промежуточный продукт подвергают этерифицированию с образованием простого эфира при использовании пропиленоксида и/или этиленоксида.
В патенте США № 4,469,824 описывается способ получения жидких терефталевых сложных эфиров, которые являются подходящими для использования в качестве полиольных удлинителей цепей в жидких пено-полиуретанах и в качестве единственного полиольного компонента в пено-полиизоциануратах. Терефталевые сложные эфиры получают сохраняющимися в жидкой форме в результате проведения реакции между вторично используемым полиэтилентерефталатом (PET) и диэтиленгликолем и одним или несколькими оксиалкиленгликолями. После этого этиленгликоль отпаривают из реакционной смеси для получения смеси сложного эфира, который свободен от твердого вещества при стоянии. Вследствие предела по растворимости для увеличения функциональности получающегося в результате продукта может быть добавленок максимум 5% альфа-метилглюкозида.
В патенте США № 4,644,019 описывается способ получения пено-изоцианурата, который подобен способам, описанным выше, но данный способ включает проведение реакции между этоксилатом алкилфенола, предпочтительно нонилфенола, и полиэтилентерефталатом при одновременном проведении варки.
В патенте США № 5,360,900 описывается способ получения высокой функциональности и высокого уровня содержания ароматического соединения при обычной вязкости в результате объединения этоксилированного метилглюкозида или пропоксилированного метилглюкозида со сложным полиэфиром на полиэтилентерефталатной основе.
Ни один из описанных выше полиолов не может быть использован в качестве единственного полиола при получении пено-полиуретанов вследствие невозможности демонстрации ими достаточно высокой функциональности. Для устранения данной проблемы настоящее изобретение предлагает последовательность из высокофункциональных сложных полиэфирполиолов.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к новому и особенно подходящему для использования классу ароматических сложных полиэфирполиолов, подходящих для использования при получении пено-полиуретанов. Настоящее изобретение дополнительно относится к композициям на полиольной основе, полученным при использовании таких полиолов и пенообразователя. Настоящее изобретение дополнительно относится к пено-полиуретанам, полученным из таких композиций на полиольной основе, и к способам получения таких пено-полиуретанов.
Полиолы по данному изобретению характеризуются умеренной вязкостью, очень высокой функциональностью и высоким уровнем содержания ароматических соединений. Данная уникальная комбинация свойств делает их подходящими для использования в качестве единственного полиола при получении пено-полиуретанов. В рецептуре отсутствуют какие-либо простые полиэфирполиолы. При минимальном количестве антипиренов пеноматериал на основе данного единственного ароматического сложного полиэфирполиола демонстрирует категорию свойств горючести класса один Е-84. Ароматические сложные полиэфирполиолы данного изобретения характеризуются наличием функциональности в диапазоне от 2,8 до 3,2 при одновременной демонстрации умеренной вязкости в диапазоне 4000-10000 сПз при 25°С. Один типичный высокофункциональный сложный полиэфирполиол по настоящему изобретению характеризуется гидроксильным числом в диапазоне 320-400, вязкостью 4000-10000 сПз при 25°С. Обычно функциональность будет находиться в диапазоне от 2,8 до 3,2, а процентный уровень содержания фенила будет находиться в диапазоне от 14,75 до 19,58.
Полиол по изобретению получают в результате проведения переэтерификации или этерификации смеси, содержащей:
34-66% (масс./масс.) гликолей,
24-34% (масс./масс.) источника терефталата,
0-17% (масс./масс.) глицерина, очищенного глицерина, сырого глицерина,
0-14% (масс./масс.) пентаэритрита, дипентаэритрита, трипентаэритрита,
0-5% (масс./масс.) метилглюкозида,
0-10% (масс./масс.) сорбита,
0-15% (масс./масс.) натурального растительного масла, модифицированного натурального растительного масла, такого как эпоксидированное соевое масло или жирная кислота таллового масла.
Данное изобретение также предлагает композицию для получения пено-PU. Обычная рецептура пено-PU, использующаяся при распылительных нанесениях, содержит два компонента: сторону А, содержащую полиизоцианат, и сторону В, содержащую смесь из нескольких ингредиентов, в том числе катализатора, поверхностно-активного вещества, антипирена, пенообразователя и в основной части полиольного компонента, состоящего по существу из характеризующегося высокой функциональностью и умеренной вязкостью ароматического сложного полиэфирполиола по данному изобретению. Обычно полиольный компонент будет составлять 65-80% (масс./масс.) компонента стороны В. Полиольный компонент не содержит какой-либо простой полиэфир.
Один дополнительный аспект изобретения предлагает способ нанесения пено-полиуретана, включающий стадии: получения компонента стороны А, содержащего полиизоцианат, и компонента стороны В, содержащего катализаторы, поверхностно-активное вещество, антипирены, пенообразователи и в основной части полиольный компонент, по существу состоящий из характеризующегося высокой функциональностью и умеренной вязкостью ароматического сложного полиэфирполиола изобретения, подготовки поверхности, на которую требуется наносить пеноматериал; проведения реакции между компонентами стороны А и стороны В; и нанесения реагирующих компонентов на поверхность. Способ получения пено-PU преимущественно реализуют при нанесении на поверхность кровли, несущей стены, изолированной полости, резервуара для хранения или технологической емкости.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обычная рецептура предшествующего уровня техники для пено-PU, использующегося при распылительных нанесениях, продемонстрирована в таблице 1. Данный тип нанесения требует двух компонентов: стороны А - полиизоцианата и стороны В - смеси из нескольких ингредиентов, в том числе ароматического сложного полиэфирполиола и простого полиэфирполиола.
Полиизоцианатный компонент стороны А рецептур настоящего изобретения предпочтительно включает те соединения, которые известны специалистам в данной области техники, и не предполагается ограничение компонента стороны А теми соединениями, которые конкретно проиллюстрированы в настоящем документе. Например, полиизоцианатный компонент стороны А рецептур по настоящему изобретению предпочтительно может быть выбран из органических полиизоцианатов, модифицированных полиизоцианатов, форполимеров на изоцианатной основе и их смесей. Они могут включать алифатические и циклоалифатические изоцианаты, но предпочтительными являются ароматические, а в особенности многофункциональные ароматические изоцианаты, и наиболее предпочтительными являются полифенилполиметиленполиизоцианаты (PMDI). Коммерчески доступные продукты PMDI, такие как те, которые являются предпочтительными, включают Mondur.RTM. MR Lite от компании Bayer Corporation, Rubinate.RTM. M от компании Huntsman Corporation и тому подобное. Наиболее предпочтительный полиизоцианат, предназначенный для использования в настоящем изобретении, представляет собой PMDI в любой из своих форм.
Требования для успешной стороны В представляют собой: (1) визуальную прозрачность; (2) стабильную реакционную способность в течение определенного периода времени; (3) подходящую для использования рабочую вязкость. После этого получают пено-полиуретан (PU) в результате проведения реакции для стороны В и стороны А при объемах, равных один к одному, при использовании распылительного оборудования высокого давления, обладающего возможностями по нагреванию и пропорциональному дозированию. Распыляемый пено-PU должен быть: (1) стабильным по геометрическим размерам, (2) характеризоваться минимальным пределом прочности при сжатии и растяжении при номинальной плотности в два фунта (907 г); (3) демонстрировать категорию свойств горючести класса I Е-84 для изолирующего использования внутри помещения. Категория класса I E-84 базируется на результатах по возгоранию пеноматериала при распространении пламени, меньшем или равном 25, и плотности дыма, меньшей или равной 450. Наибольшая проблема для составителей рецептуры заключается в демонстрации меньшей или равной 450 плотности дыма для их пено-PU.
Обычная сбалансированная рецептура стороны В предшествующего уровня техники в таблице 1 удовлетворяет всем вышеупомянутым требованиям. Говоря подробно, ароматический сложный полиэфирполиол представляет собой Terol 256 (который производит и продает компания Oxid LP); простые полиэфиры представляют собой комбинацию из JEFFOL R470X и Carpol GSP 280 при массовых процентах, соответственно, 15 и 8. Антипирен 1 представляет собой трис(1-хлор-2-пропил)фосфат (ТСРР), а антипирен 2 представляет собой PHT4diol - бромированный фталевый ангидридированный полиол. Поверхностно-активное вещество представляет собой регулятор размера ячеек на основе кремния. Совместные пенообразователи представляют собой воду и HFC 245FA (1,1,1,3,3-пентафторпропан) при массовых процентах, соответственно, 2,2 и 8.
Таблица 1
% (масс.)
Полиол 1
Сложный полиэфир
Terol 256
44,3
Полиол 2
Простой полиэфир
Jeffol R470X
15,0
Полиол 3
Простой полиэфир
Carpol GSP 280
8,0
Антипирен 1
PHT4 Diol
6
Антипирен 2
ТСРР
11
Поверхностно-активное вещество
1
Совокупный катализатор
4,5
Пенообразователь 1
Вода
2,2
Пенообразователь 2
HFC245fa
8
Сторона В в совокупности
100
Другие пенообразователи, которые могут быть использованы, включают 365mfc/227 (смесь 1,1,1,3,3-пентафторбутана и 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропана от компании Solvay), Solstice™-1233zd(Е) (транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропан от компании Honeywell) и FEA-1100 (гексафтор-2-бутен от компании DuPont). Компонент стороны В включает по меньшей мере один аминовый катализатор. Коммерчески доступные аминовые катализаторы, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают Polycat.RTM. 9, Polycat.RTM. 12 и Dabco.RTM. BL-19 от компании Air Products; Toyocat DM 70 от компании Tosoh Speciality Chemicals USA, Inc. В настоящем изобретении также могут быть использованы поверхностно-активные вещества, такие как коммерчески доступные под обозначением LK-443 и Dabco.RTM. DC-193 от компании Air Products и тому подобное. В дополнение к этому, в компоненте стороны В настоящего изобретения могут быть использованы антипирены, такие как Great Lakes PHT-4 Diol, Akzo-Nobel Fyrol.RTM.PCF, ICL Industrial Fyrol 6 и тому подобное.
Предпочтительно объемное соотношение изоцианаты:В составляет 1:1. Хотя это и нежелательно, но допустимым является 10% отклонение для данного соотношения.
Словарь терминов/определения:
Функциональность полиола - среднее количество реакционно-способных групп в расчете на один моль полиола. Ее определяют по среднечисленной молекулярной массе полиола (Mn), поделенной на эквивалентную массу полиола (Eqwt). Значение Mn может быть измерено методами гель-проникающей хроматографии (GPC) или осмометрии с использованием давления паров (VPO). Значение Eqwt может быть получено в результате деления 56100 на гидроксильное число полиола. Существует множество способов определения гидроксильного числа полиола. Наиболее популярным способом является титрование по влажному способу.
Ароматичность - терефталат обозначает одну фенильную группу, содержащую 4 присоединенных водорода и 2 карбонильных группы, молекулярная масса составляет 132. Фенил обозначает бензольное кольцо, содержащее четыре присоединенных водорода, молекулярная масса составляет 76.
Растворимость пенообразователя (BA) - это результат измерения количества граммов BA в 100 г полиола до достижения точки насыщения (раствор становится мутным), выраженный в частях в расчете на сто частей полиола (ч./сто ч. полиола).
Предел прочности при сжатии - он базируется на документе ASTM D 1621-73 - результат измерения способности пеноматериала выдерживать воздействие давящего усилия, направленного аксиально.
Стабильность геометрических размеров - она базируется на документе ASTM D2126-87 - результат измерения способности пеноматериала сохранять точную форму в различных средах по температуре и относительной влажности. Для пеноматериала, подвергнутого старению, представляют градацию по категориям. А является наилучшим вариантом, а D и менее являются неприемлемыми.
Прочность в невулканизованном состоянии - результат измерения способности пеноматериала выдерживать воздействие усилия до прохождения полного отверждения. Пеноматериал, характеризующийся во всех случаях большей функциональностью, будет демонстрировать меньшее вдавливание (проникновение) в сопоставлении с тем, что имеет место для пеноматериала, характеризующегося меньшей функциональностью при тех же самых плотности и реакционных способностях.
SDR - средняя плотность дыма для пеноматериала (три возгорания) из дымовой коробки.
Jeffol R470X, R425X - простой полиэфирполиол на основе основания Манниха, полученный в компании Huntsman.
Caprol GSP 280 - простой полиэфирполиол на основе сахарозы/глицерина, полученный в компании E. R. Carpenter.
DM 70 - Toyocat DM70 представляет собой аминовый полиуретановый катализатор от компании Tosoh USA.
DC 193 - регулятор размера ячеек на основе кремния от компании Air Products.
BL 17 - аминовый полиуретановый катализатор от компании Air Products.
РС 9 - аминовый полиуретановый катализатор от компании Air Products.
Сырой глицерин - собираемый в биодизельном способе, обычно содержит воду, глицерин, свободную жирную кислоту, метиловый сложный эфир жирной кислоты, мыло, золу и катализатор переэтерификации, такой как гидроксид калия.
Процент твердого вещества для полиола - его определяют при использовании устройства Universal Centrifuge (3000 об/мин в течение 15 минут) для отбора пробы в 50% растворителя и 50% полиола.
Таблица 2 обобщенно представляет преимущества и недостатки для каждого ингредиента в рецептуре стороны В предшествующего уровня техники. Terol 256 представляет собой ароматический сложный полиэфир, характеризующийся гидроксильным числом 265, вязкостью 11000 сПз при 25°С и функциональностью 2,3. Jeffol-470X представляет собой ароматический амин, характеризующийся гидроксильным числом 470, вязкостью 10000 сПз при 25°С и функциональностью 3,10. GSP 280 представляет собой простой полиэфирполиол на основе пропиленоксида, инициированный при использовании сахарозы/глицерина, характеризующийся гидроксильным числом 280, вязкостью 3000 сПз при 25°С и функциональностью 7,0. ТСРР представляет собой трис(1-хлор-2-пропил)фосфат, характеризующийся вязкостью 65 сПз при 25°С. Он содержит 9,5% фосфата и 32% хлора. PHT4diol представляет собой бромированный сложный полиэфирполиол (сложный эфир тетрабромфталевой кислоты), характеризующийся гидроксильным числом 215 и вязкостью 100000 сПз при 25°С. Он содержит 46% брома. HFC 245 представляет собой 1,1,1,3,3-пентафторпропан.
Таблица 2
Ингредиент
% фенила
Функциональность
% Р
% Cl
% Br
Преимущества
Недостатки
Terol 256
21,59
2,3
Ароматичность
Недостаток функциональности
Jeffol-470X
8,1
3,1
Ароматичность и функциональность
Незначительное увеличение количества дыма
GSP 280
7
Функциональность
Увеличение количества дыма
ТСРР
0
9,45
32
Низкая вязкость и тепловая изоляция
Увеличение количества дыма и действие в качестве пластификатора
PHT4 Diol
10,36
2
46
Ароматичность и бром
Высокая вязкость и материальные затраты
Сторона В в совокупности
11,4
2,16
1,04
3,52
2,76
Terol 256 представляет собой основные ароматичность/фенил для подавления плотности дыма и улучшения обугливания пено-PU, но он характеризуется недостаточной функциональностью, поскольку, таким образом, больше уже нельзя использовать сложный полиэфирполиол, потому что получающийся в результате пено-PU не будет соответствовать стандарту по стабильности геометрических размеров и пределу прочности при сжатии. Простые полиэфирполиолы придают пеноматериалу функциональность, но они также увеличивают плотность дыма вследствие своего уровня содержания пропиленоксида.
Что касается свойств горючести пеноматериала, то ТСРР прекращает распространение пламени по пеноматериалу в результате создания теплозащитного обугливания. Хлор в ТСРР и бром в РНТ4 diol подвергаются термическому разложению и высвобождают радикалы хлорида и бромида, которые уменьшают газофазное распространение пламени и выделение дыма. Еще одно преимущество ТСРР заключается в уменьшении вязкости стороны В. Однако, он также исполняет роль и пластификатора, и в действительности оказывает негативное воздействие на стабильность геометрических размеров, а также на механические свойства пеноматериала. Для удовлетворения категории класса один Е84 пеноматериалы предшествующего уровня техники требуют присутствия в рецептуре как ТСРР, так и PHT4diol (правое соотношение).
Структура стоимости каждого ингредиента в порядке уменьшения представляет собой PHT4diol, TCPP, простые полиэфирполиолы и ароматические сложные полиэфирполиолы. Составители рецептуры предпочли бы использование большего количества ароматического сложного полиэфира, меньшего количества антипиренов и неиспользование полиэфирполиолов на основе простых эфиров. Таким образом, пено-PU будут обладать лучшими свойствами горючести и иметь меньшую стоимость, но, если только ароматический сложный полиэфирполиол не демонстрировал высокую функциональность, этого невозможно было добиться вплоть до разработки полиолов по данному изобретению.
При использовании новой композиции HF-сложного полиэфирполиола по данному изобретению может быть составлена рецептура новой стороны В, как это следует из таблицы 3:
Таблица 3
% (масс.)
Полиол 1
Сложный полиэфир
HF-сложный полиэфир
64,3- 79,2
Полиол 2
Простой полиэфир
0-10
Антипирен
ТСРР
7-10
Поверхностно-активное вещество
1
Совокупные катализаторы
4,5-6
Пенообразователь 1
Вода
2,0-2,3
Пенообразователь 2
HFC245fa
7,9-9
Смесь В в совокупности
100
Внешний вид смеси В
Прозрачный
Вязкость смеси В при 25С
400-1700
% фенила в В
10,74-14,13
% терефталата в В
18,65-24,55
% Р в В
0,756
% Cl в В
2,56
После этого пено-полиуретан, полученный из стороны B в соответствии с таблицей 3 и полиизоцианата, может удовлетворить текущие требования к распыляемому пено-PU.
Для устранения данной проблемы компания Oxid разработала последовательность из высокофункциональных полиэфирополиолов на основе сложных эфиров. Один типичный высокофункциональный (HF) сложный полиэфирполиол характеризуется гидроксильным числом в диапазоне 320-400, вязкостью 4000-10000 сПз при 25°С, функциональностью, большей, чем 2,8, и процентным уровнем содержания фенила, большим, чем 14,75, (обычно уровень содержания терефталата (TERE) составляет более чем 25,62). Таблица 4 демонстрирует типичную рецептуру переэтерификации или прямой этерификации с образованием сложных эфиров в целях получения HF-сложного полиэфирполиола изобретения.
Таблица 4
Обычно
В широком диапазоне
Гликоли
50
34-66
TERE
30
24-34
Глицерин
10
0-17
Пентаэритрит
5
0-10
Метилглюкозид
3
0-5
Сорбит
4
0-10
Натуральное и модифицированное масло/жирная кислота
5
0-15
В совокупности
100
100
В широком смысле гликоли включают этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, тетрапропиленгликоль и полипропиленгликоль.
Глицерин включает источник из вторично используемого биодизеля марки сырого и очищенного продукта на основе нефтяного происхождения, на основе растительного происхождения, на основе животного происхождения.
Пентаэритрит (РЕ) включает источник из моно-продукта, технического продукта, дипентаэритрита, трипентаэритрита и побочного продукта изготовления РЕ.
Метилглюкозид включает альфа/бета-метилглюкозид.
TERE представляет собой терефталат, и он поступает из полиэтилентерефталата (PET), промышленного вторично используемого PET, PET после использования продукции, терефталевой кислоты (ТА), промышленной вторично используемой ТА (побочный продукт ароматической карбоновой кислоты), фталевого ангидрида, изофталевой кислоты и метафталевой кислоты.
Натуральное масло/жирная кислота включают касторовое масло, пальмовое масло, хлопковое масло, соевое масло, кукурузное масло, льняное масло, тунговое масло, жирную кислоту, димерную кислоту и тримерную кислоту таллового масла. Модифицированное масло включает эпоксидированное натуральное масло.
Также известно, что для замены глицерина или РЕ в данной области применения могут быть использованы триметилолпропан (ТМР) и сорбит.
Следующие далее примеры иллюстрируют настоящее изобретение и никоим образом не предполагают ограничения объема изобретения.
ПРИМЕР 1
Сначала добавляли 113 г диэтиленгликоля, 1359 г триэтиленгликоля, 566 г тетраэтиленгликоля, 426 г глицерина, 1917 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого реактору давали возможность охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 154 г моно-РЕ и 412 г касторового масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 599 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
313
Кислотное число
0,50
Вязкость при 77°F (25°С)
9400 сПз
Гидроксильное число увеличивают до 333 в результате добавления некоторого количества диэтиленгликоля. Конечные свойства представляют собой нижеследующее:
Гидроксильное число
333
Кислотное число
0,50
Вязкость при 77°F (25°С)
7800 сПз
Внешний вид полиола
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
3,0
% фенила в полиоле
17,45
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
30
Растворимость Solstice™-1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
32,9
Растворимость FEA-1100 в ч./сто ч. полиола
13,3
Полиол маркируют в виде DS-16059-1.
ПРИМЕР 2
Сначала добавляли 218 г диэтиленгликоля, 1376 г триэтиленгликоля, 571 г тетраэтиленгликоля, 223 г глицерина, 1827 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 259 г моно-РЕ и 403 г касторового масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задают равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 571 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
333
Кислотное число
0,40
Вязкость при 77°F (25°С)
4600 сПз
Внешний вид полиола
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,9
% фенила в полиоле
16,79
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
31
Растворимость Solstice™-1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
34
Растворимость FEA-1100 в ч./сто ч. полиола
14
Полиол маркируют в виде DS-16060-1.
ПРИМЕР 3
Сначала добавляли 49 г диэтиленгликоля, 884 г триэтиленгликоля, 1153 г тетраэтиленгликоля, 358 г глицерина, 1707 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 132 г моно-РЕ. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 534 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
333
Кислотное число
0,40
Вязкость при 77°F (25°С)
5211 сПз
Внешний вид полиола
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,8
% фенила в полиоле
18,02
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
23
Растворимость Solstice™-1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
24
Растворимость FEA-1100 в ч./сто ч. полиола
11
Полиол маркируют в виде DS-16063-1.
ПРИМЕР 4
Сначала добавляли 225 г диэтиленгликоля, 1227 г триэтиленгликоля, 500 г тетраэтиленгликоля, 201 г глицерина, 1629 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 256 г tech-РЕ, что представляет собой смесь из приблизительно 90% монопентаэритрита и 10% дипентаэритрита, и 472 г касторового масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 509 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
333
Кислотное число
0,40
Вязкость при 77°F (25°С)
4272 сПз
Внешний вид полиола
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,8
% фенила в полиоле
16,12
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
33
Растворимость Solstice™-1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
35,8
Растворимость FEA-1100 в ч./сто ч. полиола
11,8
Полиол маркируют в виде DS-16067-1.
ПРИМЕР 5
Сначала добавляли 576 г диэтиленгликоля, 760 г триэтиленгликоля, 757 г С236 (С236 - представляет собой продукт для 2 молей пропиленоксида, присоединенного к 1 молю смесей из этиленгликоля и диэтиленгликоля при массовом соотношении, составляющем приблизительно 80 к 20) и 1397 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 334 г tech-РЕ и 363 г касторового масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 437 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
341
Кислотное число
0,30
Вязкость при 77°F (25°С)
4285 сПз
Внешний вид полиола
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,8
% фенила в полиоле
14,75
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
38,4
Растворимость FEA-1100 в ч./сто ч. полиола
23,5
Растворимость воды в ч./сто ч. полиола
21,2
Полиол маркируют в виде DS-16017.
ПРИМЕР 6
Сначала добавляли 740 г диэтиленгликоля, 1304 г трипропиленгликоля, 353 г глицерина и 1573 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 175 г tech-РЕ и 346 г касторового масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 437 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
400
Кислотное число
0,50
Вязкость при 77°F (25°С)
5976 сПз
Внешний вид полиола
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,9
% фенила в полиоле
15,57
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
34
Растворимость FEA-1100 в ч./сто ч. полиола
29,2
Полиол маркируют в виде DS-16073-400-1.
ПРИМЕР 7
Сначала добавляли 282 г диэтиленгликоля, 424 г триэтиленгликоля, 1406 г TPG, 387 г глицерина, 1646 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником полиольного верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 119 г tech-РЕ. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 514 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
363
Кислотное число
0,50
Вязкость при 77°F (25°С)
6190 сПз
Внешний вид полиола
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,8
% фенила в полиоле
17,37
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
33
Растворимость Solstice™-1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
35
Растворимость FEA-1100 в ч./сто ч. полиола
28
Полиол маркируют в виде DS-16078.
ПРИМЕР 8
Загружали 6197 г сырого глицерина в 10-литровый реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой. Сырой глицерин содержит 23% воды, как это предлагает поставщик. Реактор нагревали до 350°F (177°С) при вакууме в 10 мм ртутного столба для удаления воды и легкой фракции. Продукт конденсации собирали при температуре реактора 188°F (87°С) и температуре верхнего продукта на верху колонки 123°F (51°С). Совокупный собранный верхний продукт составляет 173 г.
Нагревали реактор до 430°F (221°С) при вакууме в 10 мм ртутного столба. Равновесия достигали при 380°F (193°С) при вакууме в 10 мм ртутного столба. Температура верхнего продукта составляет 181°С, в совокупности собирали 5700 г очищенного прозрачного глицерина, характеризующегося гидроксильным числом 1694,6 и процентным уровнем содержания воды 0,7. Данный глицерин называют очищенным глицерином.
Сначала добавляли 238 г диэтиленгликоля, 966 г триэтиленгликоля, 698 г тетраэтиленгликоля, 383 г очищенного глицерина, полученного из эксперимента 8, 1687 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 162 г tech-РЕ и 190 г соевого масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 527 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
350
Кислотное число
0,50
Вязкость при 77°F (25°С)
8494 сПз
Внешний вид
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,8
% фенила в полиоле
17,59
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
25
Растворимость Solstice™-1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
27
Полиол маркируют в виде DS-16105-1.
ПРИМЕР 9
Сначала добавляли 250 г диэтиленгликоля, 721 г триэтиленгликоля, 1077 г тетраэтиленгликоля, 655 г глицерина, 1748 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 206 г соевого масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 547 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
380
Кислотное число
0,50
Вязкость при 77°F (25°С)
5561 сПз
Внешний вид
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,85
% фенила в полиоле
17,31
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
24
Полиол маркируют в виде DS-16115-1.
ПРИМЕР 10
Сначала добавляли 276 г диэтиленгликоля, 935 г триэтиленгликоля, 676 г тетраэтиленгликоля, 370 г очищенного глицерина, полученного из эксперимента 8, и 1633 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 185 г метилглюкозида и 185 г соевого масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 517 граммов этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
350
Кислотное число
0,4
Вязкость при 77°F (25°С)
11800 сПз
Внешний вид
Прозрачная янтарная жидкость
Гидроксильное число полиола увеличивают до 375,5 в результате последующего добавления диэтиленгликоля.
Гидроксильное число
375,50
Кислотное число
0,38
Вязкость при 77°F (25°С)
6950 сПз
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,8
% фенила в полиоле
16,62
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
29
Растворимость Solstice™1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
30
Полиол маркируют в виде DS-16116-3.
ПРИМЕР 11
Сначала добавляли 1396 г триэтиленгликоля, 701 г тетраэтиленгликоля, 384 г глицерина и 1695 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С). При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 163 г tech PE и 191 г эпоксидированного соевого масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 530 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
350
Кислотное число
0,5
Вязкость при 77°F (25°С)
8677 сПз
Внешний вид
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,95
% фенила в полиоле
16,77
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
27
Полиол маркируют в виде DS-16117-1.
ПРИМЕР 12
Сначала добавляли 251 г диэтиленгликоля, 1018 г триэтиленгликоля, 735 г тетраэтиленгликоля, 403 г глицерина, 1537 г терефталевой кислоты и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой. После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С). При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 171 г tech-PE и 201 г соевого масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 315 г воды.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом прямой этерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
350
Кислотное число
0,5
Вязкость при 77°F (25°С)
9409 сПз
Внешний вид
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,9
% фенила в полиоле
17,59
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
25
Полиол маркируют в виде DS-16118-1.
ПРИМЕР 13
Сначала добавляли 254 г диэтиленгликоля, 1032 г триэтиленгликоля, 745 г тетраэтиленгликоля, 407 г очищенного глицерина, полученного из эксперимента 8, 1728 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 174 г tech-PE и 200 г соевого масла. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 504 г этиленгликоля.
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
365
Кислотное число
0,50
Вязкость при 77°F (25°С)
7323 сПз
Внешний вид
Прозрачная янтарная жидкость
Функциональность полиола в виде результата вычисления
2,85
% фенила в полиоле
17,1
Растворимость HFC 245fa в ч./сто ч. полиола
25
Растворимость Solstice™1233zd(E) в ч./сто ч. полиола
27
Полиол маркируют в виде DS-16126-1.
Пример 14
Сначала добавляли 293 г диэтиленгликоля, 994 г триэтиленгликоля, 689 г тетраэтиленгликоля, 1716 г полиэтилентерефталата и 4 г Tyzor TE (триэтаноламинтитанатный хелат) в 4-горлый 5-литровый стеклянный реактор, который снабжали дефлегматором, разделительной колонкой, приемником верхнего продукта и термопарой.
После этого реактор нагревали до 450°F (232°С) и выдерживали температуру реактора при 450°F (232°С) в течение 2 часов. После этого давали возможность реактору охладиться до 250°F (131°С).
При достижении температуры 250°F (131°С) добавляли 175 г tech-PE, 222 г соевого масла и 558 г сырого глицерина, содержащего 15,5% воды согласно определению при использовании устройства Karl Fisher Titrator. Реактор нагревали вплоть до 460°F (238°С) при вакуумметрическом давлении 150 мм ртутного столба. Соотношение между возвратом и приемом задавали равным три к одному. Продолжали проводить процесс реакционной дистилляции вплоть до отгонки из реакционной смеси теоретического количества в 536 г этиленгликоля и 86,49 г воды. Полиол охлаждали до температуры в диапазоне приблизительно от 160 до 170°F (от 71 до 77°С) и отфильтровывали через 25-микронный мешочный фильтр (Filter Specialists, Inc. - BPONG25P2pWE).
Полиол, полученный в соответствии с вышеупомянутым способом переэтерификации с образованием сложных эфиров, обладает следующими далее свойствами:
Гидроксильное число
388,4
Кислотное число
0,40
Вязкость при 77°F (25°С)
4880 сПз
Процент твердого вещества
менее 0,01
Внешний вид
Прозрачная янтарная жидкость
Полиол маркируют в виде DS-16180-С.
Таблица 5Краткое представление массового процента усовершенствований по функциональности и натурального масла или модифицированного масла в каждом примере полиола
Пример
Моно-РЕ
tech PE
MG
Чистый глицерин
Очищенный глицерин
Сырой глицерин
Касторовое масло
Соевое масло
ESBC
№ 1
3,54
9,80
9,48
№ 2
6,01
5,18
9,37
№ 3
3,53
9,56
№ 4
6,4
5,02
11,80
№ 5
8,90
9,69
№ 6
4,38
8,83
8,66
№ 7
3,17
10,31
№ 8
4,28
10,08
5,01
№ 9
16,37
5,14
№ 10
4,76
9,52
4,76
№ 11
4,08
9,61
4,76
№ 12
4,28
10,08
5,01
№ 13
4,34
10,18
5
№ 14
4,37
11,16
5,55
Примечание:(1) в примерах 3 и 7 не используют какого-либо масла;(2) пример 5 содержит только РЕ 90 (технический продукт) и касторовое масло;(3) пример 9 содержит только глицерин и SBO;(4) пример 10 содержит MG (заменяющий РЕ), глицерин и SBO;(5) в примере 11 используют эпоксидированное соевое масло (заменяющее касторовое и соевое масло);(6) в примере 12 непосредственно используют сырой глицерин.
Основные усовершенствования функциональности представляют собой глицерин и РЕ. Как демонстрируют примеры, высокофункциональный полиол может быть получен при использовании исключительно РЕ или глицерина (как в примерах 5 и 9). Однако, при использовании РЕ и глицерина полиол представляется более надежным. Для уменьшения вязкости полиола используют касторовое и эпоксидированное масло. Они, действительно, характеризуются определенной функциональностью, но обеспечивают очень малое улучшение растворимости пенообразователя. Соевое масло главным образом используют для уменьшения вязкости и для улучшения растворимости пенообразователя. К сожалению, соевое масло не характеризуется какой-либо функциональностью. Примеры 3 и 7 не содержат какого-либо масла любого типа. Авторы изобретения получали желательную вязкость в результате использования высокой загрузки высокомолекулярных гликолей.
Компания Oxid недавно приобрела дымовую коробку - прибор для детектирования плотности дыма для пеноматериала. Хотя размер пробы пеноматериала составляет только один кубический дюйм (25,4 мм), результаты (SDR) по возгоранию из коробки могут быть коррелированы с плотностью дыма в реальном туннельном испытании Е-84. Например, компания Oxid может получить пробы пеноматериалов, которые подвергали испытанию в туннеле Е-84. Первый вариант представляет собой фенольный пеноматериал, характеризующийся плотностью дыма, меньшей, чем 50, (что определяют согласно методу Е-84); второй вариант представляет собой полиизоциануратный караваеобразный смесевой пеноматериал с индексом 300, характеризующийся средней плотностью дыма 190 для двух признанных устройств для туннельного испытания Е-84; третий вариант представляет собой современный коммерческий двухфунтовый (907 г) распыляемый пеноматериал, использующийся для пустотелой стены, согласно описанию в таблице 1; и четвертый вариант представляет собой кровельный пеноматериал, характеризующийся плотностью дыма 600. Данные пеноматериалы тщательно разрезают на множество кусков пеноматериалов в один кубический дюйм. Для данных пеноматериалов осуществляют повторное возгорание в дымовой коробке. Следующая далее таблица 6 демонстрирует результаты.
Таблица 6
Образец
Средняя плотность дыма Е84
SDR в дымовой коробке
Фенольный пеноматериал
<50
0,34
Караваеобразный пеноматериал
170-200
24,25
Коммерческий распыляемый пеноматериал
350-450
35,25
Кровельный пеноматериал эксперимента
650
53,25
Перечисленные данные из таблицы 6 ясно демонстрируют значение SD в диапазоне от 200 до 650 для Е84, в то время как значение SDR дымовой коробки демонстрирует почти что линейную корреляцию.
Таблица 7 демонстрирует композицию полиола эксперимента из примера 2:
Таблица 7
Композиция из примера 2
% (масс.)
DEG
5,07
TEG
31,95
TTEG
13,25
TERE
29,17
Глицерин
5,18
Моно-РЕ
6,01
Касторовое масло
9,37
Гидроксильное число
333
Вязкость при 25°С в сПз
4650
Кислотное число
0,5
Рассчитанная функциональность
2,9
На основании рецептуры из следующей далее таблицы 8 в лаборатории получают пять пено-полиуретанов и контрольный образец.
Таблица 8Рецептура для распылительного нанесения при пустотелой стене на основе HFC245fa/воды
Наименование
EQ WT
Контрольный образец
PBW1
PBW2
PBW3
PBW4
PBW5
Сложный полиэфир 1
Terol256
211,7
46,2
Сложный полиэфир 2
Пример 2
168,5
86,2
78,2
78,2
73,2
68,2
Простой полиэфир 1
GSP 280
200,4
8
5
10
Простой полиэфир 2
Jeffol 470X*
119,4
15
Антипирен 1
PHT4diol
260,9
6
4
Антипирен 2
TCPP
11
4
8
8
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
1
1
1
1
1
Катализатор 1
DM70
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Катализатор 2
ZR70
133
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Вода
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
HFC245fa
8
8
8
8
8
8
В в совокупности
100
100
100
100
100
100
Индекс
1,19
1,03
1,07
1,09
1,1
1,11
Изо, в совокупности
105
105
105
105
105
105
Температура реакции, ºС
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
Время гелеобразования
24
23
23
23
23
23
Внешний вид для В
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Вязкость для В при 25°С в сПз
1001
1160
1048
823
785
770
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,25 (36,0)
2,32 (37,2)
2,33 (37,3)
2,31 (37,0)
2,36 (37,8)
2,47 (39,6)
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
B+
B+
B+
B
B+
B-
SDR в коробке SM
36,25
20,46
27,68
33,87
40,69
38,21
% P в В
1,04
0
0,378
0,756
0,756
0,756
% Cl в В
3,52
0
1,28
2,56
2,56
2,56
% Br в В
2,76
0
1,84
0
0
0
% фенила в В
11,72
14,48
13,54
13,13
12,29
11,45
* Jeffol 470X содержит 8,1% фенила в полиоле.
Как упоминалось выше, контрольный пеноматериал удовлетворяет всем требованиям коммерческой области применения. Значение SDR для контрольного пеноматериала составляет 36,25. На основании корреляции из таблицы 6 это соответствует приблизительно 400-450 для туннельного испытания Е-84. (Обратите внимание: значение SDR из дымовой коробки представляет собой лабораторное испытание для свойства плотности дыма при пеноматериале в один кубический дюйм (25,4 мм). Корреляция предназначена просто для целей отсеивания свойства плотности дыма в испытании Е84. Не предсказывали реальную величину плотности дыма при возгорании Е-84 для фактического крупномасштабного распыляемого пеноматериала вследствие включения множества других факторов). Пеноматериал PBW1, включающий 100% сложного полиэфирполиола и 0% антипиренов, соответствует 20,46, что является почти что эквивалентным плотности дыма 190 из Е84. При добавлении в смесь В четырех процентов, соответственно, PHT4diol и ТСРР значение SDR для пеноматериала PBW2 увеличивается до 27,68, как это и ожидалось. При замене четырех процентов PHT4diol на ТСРР значение SDR для пеноматериала PBW3 увеличивается до 33,87. ТСРР генерирует больше дыма в сопоставлении с PHT4diol. В случае добавления в смесь В 5 процентов Carpol GSP 280 значение SDR для PBW4 дополнительно увеличивается до 40,69. В случае добавления к смеси десяти процентов Carpol GSP 280 значение SDR для пеноматериала PBW5 немного уменьшается (может быть, вследствие большей плотности сшивания). Тем не менее, простой полиэфир, действительно, генерирует дым. На основании вышеизложенных результатов представляется, что уровень содержания (ароматичности) фенила смеси В представляет собой наиболее важный параметр для плотности дыма для пеноматериала.
Другими словами, наилучшему способу подавления плотности дыма для пено-полиуретана соответствуют 100 процентов сложного полиэфира в качестве единственного полиола в смеси В в отсутствие каких-либо простого полиэфира и антипирена. К сожалению, пено-полиуретан представляет собой органический материал, который, действительно, требует присутствия определенного количества антипиренов, в особенности фосфора, для предотвращения распространения пламени при возгорании. Поэтому в отношении приблизительно того же самого распространения пламени для пеноматериала и оптимальной технологической вязкости рекомендуется обязательное включение в рецептуру PBW3 из таблицы 8 семи или десяти процентов ТСРР. Очевидно, PBW3 не содержит PHT4diol, и его пеноматериал характеризуется меньшей плотностью дыма (SDR=33,87) в сопоставлении с контрольным пеноматериалом (SDR=36,25).
Далее следует еще один пример.
Таблица 9 демонстрирует композицию полиола эксперимента из примера 1:
Таблица 9
Композиция из примера 1
% (масс.)
DEG
2,59
TEG
31,26
TTEG
13,02
TERE
30,30
Глицерин
9,8
Моно-РЕ
3,54
Касторовое масло
9,48
Гидроксильное число
333
Вязкость при 25°С в сПз
7800
Кислотное число
0,5
Функциональность
3,0
Таблица 10Рецептура для распылительного нанесения при пустотелой стене на основе HFC245fa/воды, базирующаяся на полиоле из примера 1
Наименование
EQ WT
PBW1
PBW2
PBW3
PBW4
PBW5
Сложный полиэфир
Пример 1
168,5
85,8
78,2
78,2
73,2
68,2
Антипирен 1
PHT4diol
260,9
2,1
5
6,4
8,5
Антипирен 2
TCPP
2,1
5
6,4
8,5
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
1
1
1
1
Катализатор 1
DM70
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Катализатор 2
ZR70
2
2
2
2
2
Катализатор 3
BL 17
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
Вода
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
HFC245fa
8
8
8
8
8
В в совокупности
100
100
100
100
100
Индекс
1,03
1,06
1,11
1,14
1,18
Изо, в совокупности
105
105
105
105
105
Температура реакции, ºС
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
Время гелеобразования
23
23
23
23
23
Внешний вид для В
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,26 (36,2)
2,18 (34,9)
2,21 (35,4)
2,15 (34,4)
2,31 (37,0)
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
B+
B+
B
B+
B-
SDR в коробке SM
24,81
30,78
33,75
44,34
42,12
% P в В
0
0,198
0,47
0,6
0,8
% Cl в В
0
0,672
1,6
2,048
2,72
% Br в В
0
0,009
0,02
0,027
0,036
% фенила в В
14,97
13,86
14,16
13,44
12,78
Снова, 100% сложного полиэфирполиола в виде PBW1 из таблицы 10 генерируют наименьшее количество дыма в числе пяти рецептур. При большем количестве ТСРР и PHT4diol в рецептуре величина SDR для пеноматериала увеличивается.
Таблица 11Рецептура для распылительного нанесения при пустотелой стене на основе Solstice™-1233zd(E)/воды
Наименование
EQ WT
PBW1
PBW2
Сложный полиэфир
Пример 1
168,5
76,1
Сложный полиэфир
Пример 2
168,5
86,4
Антипирен
TCPP
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
1
Катализатор 1
DM70
0,8
0,8
Катализатор 2
ZR70
133
1,8
1,8
Вода
1,7
2
Solstice™-1233zd(E)
10,6
8
В в совокупности
100
100
Индекс
1,2
1,05
Изо для А, в совокупности
105
105
Температура реакции, ºС
15,4
15,4
Время гелеобразования
24
21
Внешний вид для В
Прозрачный
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,33 (37,3)
2,54 (40,7)
Вязкость для В при 25°С в сПз
379
1320
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
B+
B-
SDR в коробке SM
36,56
23,81
При замене HFC 245FA на Solstice™-1233zd(E) значения SDR для пено-полиуретанов на основе данных двух полиолов, по-видимому, являются близкими. В случае полиола из примера 1 при 8 процентах ТСРР PBW3 из таблицы 10 соответствует 33,75, а PBW1 из таблицы 11 соответствует 36,56. В случае полиола из примера 2 при 0 процентов антипиренов PBW2 из таблицы 9 соответствует 20,46, а PBW2 из таблицы 11 соответствует 23,81.
Пример 3 содержит РЕ и глицерин, но не касторовое масло. Его свойство дыма для пеноматериала соответствует тому, что имеет место для полиола из примера 1 и примера 2.
Таблица 12
Композиция из примера 3
% (масс.)
DEG
1,29
TEG
23,57
TTEG
30,74
TERE
28
Глицерин
9,56
Моно-РЕ
3,53
Гидроксильное число
333
Вязкость при 25°С в сПз
5211
Таблица 13
Наименование
EQ WT
PBW1
PBW2
PBW3
Сложный полиэфир
Пример 3
168,5
86,2
82,2
78,2
Антипирен
TCPP
4
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
1
1
Катализатор 1
DM70
0,8
0,8
0,8
Катализатор 2
ZR70
133
2
2
2
Вода
2
2
2
Solstice™-1233zd(E)
8
8
8
В в совокупности
100
100
100
Индекс
1,05
1,09
1,13
Изо, в совокупности
105
105
105
Температура реакции, ºС
15,4
15,4
15,4
Время гелеобразования
20
20
21
Внешний вид для В
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,25 (36,0)
2,3 (36,8)
2,29 (36,7)
Вязкость для В при 25°С в сПз
1,349
993
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
B+
B-
B-
SDR в коробке SM
21,18
32,37
35,52
При 8 процентах ТСРР PBW3 из таблицы 13 характеризуется вязкостью 993 сПз при 25ºС и значением SDR 35,52.
Полиол из примера 4 имеет композицию в соответствии с таблицей 14.
Таблица 14
Композиция из примера 3
% (масс.)
DEG
5,62
TEG
30,67
TTEG
12,49
TERE
28
Глицерин
5,02
Моно-РЕ
6,4
Касторовое масло
11,8
Гидроксильное число
333
Вязкость при 25°С в сПз
4272
Кислотное число
0,5
Функциональность
2,8
Таблица 15Рецептура для распылительного нанесения при пустотелой стене на основе HFC245fa/воды, базирующаяся на полиоле из примера 4
Наименование
EQ WT
PBW1
PBW2
PBW3
PBW4
PBW5
Сложный полиэфир
Пример 4
168,5
86,4
80,4
78,2
73,2
68,2
Простой полиэфир
Jeffol 425*
132
5
10
Антипирен 1
PHT4diol
260,9
3
Антипирен 2
TCPP
3
6
6
6
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
1
1
1
1
Катализатор 1
DM70
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Катализатор 2
ZR70
133
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Вода
2,0
2,2
2,2
2,2
2,2
HFC245fa
8
8
8
8
8
В в совокупности
100
100
100
100
100
Индекс
1,05
1,09
1,11
1,09
1,08
Изо, в совокупности
105
105
105
105
105
Температура реакции, ºС
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
Время гелеобразования
22
22
22
22
22
Внешний вид для В
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Вязкость для В при 25°С в сПз
1126
969
854
890
854
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,19 (35,1)
2,21 (35,4)
2,28 (36,5)
2,19 (35,1)
2,18 (34,9)
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
B+
B+
B
B+
B-
SDR в коробке SM
27,84
30,75
29,93
38,43
37,53
% P в В
0
0,28
0,56
0,56
0,56
% Cl в В
0
0,96
1,92
1,92
1,92
% Br в В
0
1,38
0
0
0
% фенила в В
13,93
13,27
12,61
12,19
11,77
* Jeffol 425 - простой полиэфирполиол на основе основания Манниха от компании Huntsman - содержит 7,73% фенила в полиоле.
Снова, видно преобладающее воздействие (ароматичности) фенила в смеси В на плотность дыма для пеноматериала. Очевидно то, что большее количество касторового масла, действительно, увеличивает количество дыма. В сопоставлении с GSP 280 Jeffol 425X создавал меньше дыма.
В примерах 5, 6 и 7 добавляли С236, а также трипропиленгликоль для увеличения полиольной растворимости FEA 1100. Полиол в качестве примера 6 характеризуется растворимостью FEA1100 29 ч./сто ч. полиола, а полиол в качестве примера 7 характеризуется растворимостью FEA1100 28 ч./сто ч. полиола. Ч./сто ч. полиола обозначает части в расчете на сто частей полиола.
Пример пеноматериала из примера 7 полиола отображается в таблице 16.
Таблица 16
Пример 5
Пример 6
Пример 7
% (масс.)
% (масс.)
% (масс.)
DEG
15,35
18,5
7,52
TEG
20,27
11,32
C236
20,18
TPG
32,6
37,51
Глицерин
8,83
10,31
TERE
25,61
27,04
30,17
tech PE
8,9
4,38
3,17
Касторовое масло
9,69
8,66
Гидроксильное число
341
400
363
Вязкость при 25ºС в сПз
4285
5967
6190
Таблица 17Рецептура для распылительного нанесения при пустотелой стене на основе воды/HFC245fa и воды/FEA1100, базирующаяся на полиоле из примера 7
Наимениование
EQ WT
PBW1
Сложный полиэфир
Пример 7
154,6
74,67
Антипирен
TCPP
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
Катализатор 1
DM70
0,76
Катализатор 2
PC9
0,6
Катализатор 3
BL 17
0,5
Вода
1,71
FEA-1100
12,73
В в совокупности
100
Индекс
1,17
Изо, в совокупности
105
Температура реакции, ºС
15,4
Время гелеобразования
30
Внешний вид для В
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,24 (35,9)
Вязкость для В при 25°С в сПз
724
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
A
SDR в коробке SM
37,5
PW1 из таблицы 17 характеризуется превосходной стабильностью геометрических размеров. Плотность дыма на основании значения SDR является высокой, но корректируемой. TPG в полиоле обеспечивает основную долю растворимости FEA1100 для смеси В.
Таблица 18
Пример 5
Пример 9
Пример 10
% (масс.)
% (масс.)
% (масс.)
DEG
6,27
3,48
7,35
TEG
25,44
26,1
24,94
TTEG
18,37
18,85
18,01
Глицерин, очищенный из примера
10,08
9,88
Глицерин
16,37
TERE
30,54
30,06
29,94
tech PE
4,28
Метилглюкозид
4,93
Соевое масло
5,01
5,4
4,94
Гидроксильное число
350
380
375
Вязкость при 25ºС в сПз
8494
5561
6950
Таблица 19Рецептура для распылительного нанесения при пустотелой стене на основе воды/HFC245fa, базирующаяся на полиоле из примера 8
Наименование
EQ WT
PBW1
Сложный полиэфир
Пример 8
160,3
79,25
Антипирен
TCPP
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
Катализатор 1
DM70
0,75
Катализатор 2
PC 9
0,3
Катализатор 3
BL 17
0,5
Вода
2,2
HFC245fa
8
В в совокупности
100
Индекс
1,07
Изо, в совокупности
105
Температура реакции, ºС
15,4
Время гелеобразования
27
Внешний вид для В
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,29 (36,7)
Вязкость для В при 25°С в сПз
1643
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
B
SDR в коробке SM
34
Хотя полиол из примеров 8 и 10 содержит очищенный глицерин; он ведет себя точно так же, как если бы он содержал чистый глицерин. Как представляется, натуральное масло увеличивает плотность дыма для пеноматериала. Однако, значение SDR для PBW1 из таблицы 19, по-видимому, демонстрирует преимущество пяти процентов соевого масла в полиоле. Опять-таки, очевидно то, что при отсутствии PHT4diol пеноматериал PBW1 характеризуется меньшим значением SDR в сопоставлении с контрольным пеноматериалом.
Таблица 20Рецептура для распылительного нанесения при пустотелой стене на основе воды/HFC245fa, базирующаяся на примере 9
Наименование
EQ WT
PBW1
Сложный полиэфир
Пример 9
147,63
79,4
Антипирен
TCPP
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
Катализатор 1
DM70
0,5
Катализатор 2
PC 9
0,6
Катализатор 3
BL 17
0,25
Вода
2,2
Solstice™-1233zd(E)
8
В в совокупности
100
Индекс
1,01
Изо, в совокупности
105
Температура реакции, ºС
15,4
Время гелеобразования
30
Внешний вид для В
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,23 (35,7)
Вязкость для В при 25°С в сПз
1149
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
B-
SDR в коробке SM
37
Полиол 9 из примера содержит 16,34 процента глицерина и не содержит РЕ. Стабильность геометрических размеров для PBW1 из таблицы 20 не является настолько же хорошей, как и в других случаях, но является приемлемой. Значение дыма будет находиться на грани. Полиол 10 из примера, содержащий приблизительно 5% MG, по-видимому, является предпочтительным при гидроксильном числе 375 и вязкости 6950 сПз при 77°F (25°С).
Полиол из примера 12, полученный по способу прямой этерификации с образованием сложных эфиров, демонстрирует те же самые результаты, что и пример 8, который получают по способу переэтерификации с образованием сложных эфиров, в отношении гидроксильного числа, кислотного числа, вязкости и растворимости HFC245FA.
Сравнительный пример 1
Terol 925 (что поставляет компания Oxid LP) представляет собой сложный полиэфирполиол, характеризующийся высоким уровнем содержания ароматических соединений и высокой функциональностью. Terol 925, как было признано, является подходящим для использования в распыляемых рецептурах, требующих категории класса I E-84 и использующих 245fa. Типичные свойства Terol 925 представляют собой нижеследующее:
Гидроксильное число
305
Вязкость при 25°С
11500 сПз
Кислотное число
1,0
Уровень содержания фенила
приблизительно 21,9
Номинальная функциональность
2,45
Таблица 21 демонстрирует рецептуру пеноматериала PUR и физические свойства пеноматериалов на основе Terol 925 (сравнительный пример 1) и полиола 13 из примера.
Таблица 21
Идентификатор
Наименование
EQ WT
PBW1
PBW2
Сложный полиэфир 1
Terol 925
187
79,4
Сложный полиэфир 2
Пример 13
153,7
79,4
Антипирен
TCPP
8
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
1
Катализатор 1
DM70
0,5
0,5
Катализатор 2
PC 9
0,6
0,6
Катализатор 3
BL 17
0,25
0,25
Вода
2,2
2,2
Solstice™-1233zd(E)
8
8
В в совокупности
100
100
Индекс
1,18
1,04
Изо, в совокупности
105
105
Температура реакции, ºС
15,4
15,4
Время гелеобразования
31
29
Внешний вид для В
Прозрачный
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,25 (36,0)
2,24 (35,9)
Вязкость для В при 25°С в сПз
1744
1327
Предел прочности при сжатии, в фунт/дюйм<sup>2</sup> (кПа), параллельно направлению самопроизвольного вспенивания
22,9 (157,9)
24,2 (166,9)
Прочность в невулканизованном состоянии, вдавливание в мм
8,68
2,72
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
D-
B
SDR в коробке SM
32,75
33,96
Как это продемонстрировано, загрузки полиольного сложного эфира для PBW1 и PBW2 из таблицы 21 являются идентичными. Вязкость стороны В для PBW1 составляет 1744 сПз, что является намного большим в сопоставлении с обычной желательной технологической вязкостью. Сравнительный полиол характеризуется большим индексом реакции в сопоставлении с тем, что имеет место для примера 13. Однако, с точки зрения свойств пеноматериала в отношении предела прочности при сжатии, прочности в невулканизованном состоянии и стабильности геометрических размеров пример 9 намного превосходит сравнительный полиол - Terol 925. В отсутствие простого полиэфирполиола Т925 будет создавать трудности при получении большинства требуемых физических свойств пеноматериала. Пример 13 и другие HF-полиолы в качестве единственного полиола в смеси В обеспечивают получение физических свойств для распыляемого пено-полиуретана. Вследствие более высокой ароматичности Terol 925 характеризуется меньшей плотностью дыма в сопоставлении с полиолом из примера 13.
Сравнительный пример 2
Таблица 22
Идентификатор
Наименование
EQ WT
PBW1
Простой полиэфир 1
Jeffol R470X
119,4
44,95
Простой полиэфир 2
GSP 280
200,4
33,71
Антипирен
TCPP
8
Поверхностно-активное вещество
DC193
1
Катализатор 1
DM70
0,8
Катализатор 2
PC 9
0,6
Катализатор 3
BL 17
0,7
Вода
2,2
Solstice™-1233zd(E)
8
В в совокупности
100
Индекс
1,00
Изо, в совокупности
105
Температура реакции, ºС
15,4
Время гелеобразования
29
Внешний вид для В
Прозрачный
Плотность при самопроизвольном вспенивании, фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>)
2,13 (34,1)
Вязкость для В при 25°С в сПз
1062
Предел прочности при сжатии, в фунт/дюйм<sup>2</sup> (кПа), параллельно направлению самопроизвольного вспенивания
22,9 (157,9)
Прочность в невулканизованном состоянии, вдавливание в мм
0,68
Стабильность геометрических размеров, 24 часа при 70ºС и 100% относительной влажности
A
SDR в коробке SM
66
Пеноматериал при 100% простого полиэфира (Jeffol 470X и GSP 280) получают на основе рецептуры PBW1 из таблицы 22. Как и ожидалось, пеноматериал обладает превосходными физическими свойствами, включая стабильность геометрических размеров категории А, минимальное вдавливание для прочности в невулканизованном состоянии. Однако, плотность дыма является достаточно высокой, почти в два раза превышая то, что имеет место для пеноматериалов на основе нового сложного полиэфира по изобретнию.
На основе полиольной рецептуры за исключением вышеупомянутых примеров 5, 6 и 7 в опытно-промышленной установке получали 3000 фунтов (1361 кг) полиола, что маркируют как ХО 12009. Типичные свойства полиола представлены в таблице 23.
Таблица 23Ароматический сложный полиэфирполиол ХО 12009
Признак
Свойство
Гидроксильное число (мг КОН/г)
383
Вязкость при 25ºС (сПз)
6136
Кислотное число
0,7
Вода (%)
0,1
Растворимость HFC-365mfc/227 (ч./сто ч. полиола)
17
Растворимость HFC-245fa (ч./сто ч. полиола)
26
Растворимость Solstice™ 1233zd(E) (ч./сто ч. полиола)
28
Распыляли несколько коммерческих стеновых и кровельных пено-полиуретанов в Канаде при использовании ароматического сложного полиэфирполиола ХО 12009. В компании Exova в Торонто, Канада, проводили туннельные испытания Е-84.
Рецептура, использующаяся для получения оцениваемых образцов пеноматериалов, продемонстрирована ниже:
Таблица 24
Рецептура стороны В
Стена
Кровля 1
Кровля 2
Компонент
Продукт
% (масс.)
% (масс.)
% (масс.)
Сложный полиэфирполиол
ХО12009
70,45
76,12
76,73
Антипирен 1
ТСРР
9
9
4
Антипирен 2
PHT4DIOL
4
Поверхностно-активное вещество
Silstab 2100
1
1
1
Катализатор 1
Jeffcat ZF 20
0,8
0,7
0,7
Катализатор 2
Toyocat DM 70
2,5
2,5
2,5
Катализатор 3
Jeffcat Z 80
0,6
0,6
0,6
Пенообразователь 1
HFC 245fa
0,62
0,57
Пенообразователь 2
HFC 365mfc/227
14,0
7,6
8,1
Пенообразователь 3
Вода
1,65
1,86
1,8
В совокупности
100
100
100
Внешний вид смеси стороны В
Прозрачный
Прозрачный
Прозрачный
Вязкость смеси стороны В при 25С (сПз)
621
Технологические условия представлены ниже в таблице 25.
Таблица 25
Технологические условия
Стена
Кровля 1
Кровля 2
Установка для распыления
Gusmer E30
Gusmer E30
Gusmer E30
Пистолет для распыления
Air Purge Fusion
Air Purge Fusion
Air Purge Fusion
Давление магистрали, фунт/дюйм<sup>2</sup> (кПа)
1450 (9997)
1450 (9997)
1450 (9997)
Температура магистрали, °F (°C)
125 (52)
125 (52)
125 (52)
Объемное соотношение (изо:В)
1:1
1:1
1:1
Время самопроизвольного вспенивания (сек)
3,8
3,8
3,8
Распыление пеноматериала
Один проход, 4 дюйма (101,6 мм)
Два прохода, один дюйм (25,4 мм)
Два прохода, один дюйм (25,4 мм)
Физические свойства пеноматериалов на основе ХО 12009 представлены в таблице 26:
Таблица 26
Физические свойства пеноматериала
Стена
Кровля 1
Кровля 2
Плотность при укладке «по месту» (фунт/куб. фут (кг/м<sup>3</sup>))
2,1 (33,6)
2,73 (43,7)
2,73 (43,7)
Предел прочности при сжатии, (фунт/дюйм<sup>2</sup> (кПа)), параллельно направлению самопроизвольного вспенивания
25,29 (174,4)
Начальный К-фактор (британская единица теплоты/час·фут<sup>2</sup>·F) (Вт/(м<sup>2</sup>·К))
0,149 (0,846)
Начальное R-значение при 1” (25,4 мм)
6,71
Стабильность геометрических размеров (% объемного изменения по истечении 14-дневного старения) при 158 F (70,0°C)/95% относительной влажности
6,22
Эксплуатационные характеристики в испытании на огнестойкость<sup>а</sup> (ASTM E-84)
Распространение пламени
20
20
20
Развиваемая плотность дыма
450
400
350
Характеристики огнестойкости пеноматериалов на основе полиола ХО 12009 являются превосходными, как это и было предсказано. Данные пеноматериалы на основе HFC365mfc/227 и продуваемой воды (при соприкосновении/без соприкосновения с HFC 245fa) способны легко приобретать категорию класса один Е-84.