Пінополіуретановий матеріал

1. Пінополіуретановий матеріал, що містить сполуки з >2 активними атомами водню молекулярною масою 400-10000, поліізоціанат, воду і/або спінюючий агент, каталізатори (амінного та оловоорганічного типу), який відрізняється тим, що як сполуки з >2 активними атомами водню містить складні та прості поліефіри молекулярної маси 500-5000, як каталізатор амінного типу діазобіциклооктан (ДАБКО) або трис(диметиламінометил)фенол (УП-606/2), як каталізатор оловоорганічного типу - октоат олова (О.О.) та додатково містить прекурсор - продукт взаємодії 2,4(2,6)-толуїлендіізоціанату і дисахаридів (ТДІ+ДС) та стабілізатори піни - кремнієорганічний U 2 37345 1 3 37345 відходів використаних полімерних матеріалів (пінополіуретанів) та складність технологічного процесу - застосування спеціальних спінювачів. Найбільш близьким до матеріалу, що заявляється, за складом і досягнутими результатами є пінополіуретановий матеріал, що одержують з ізоціанатів, який містить сполуки з >2 активними атомами водню і молекулярною масою 400-10000, поліізоціанат, воду і/або спінюючий агент, каталізатор формули (СН3)2 NR, де R - С6-С10. У сукупності з каталізатором можливе застосування третинних амінів (триетиленаміну, полі-Nметилполіалкіленполіаміну) в кількості, що відповідає співвідношенню 100/1-1/100. А також містить (для зменшення часу витримки у формі) 0,01-100% від маси каталізатора сполуки, які містять олово (наприклад, дібутилацетат олова, дібутилмеркаптолаурінат олова) [2]. Полімерний матеріал приведеного складу має високу паропроникність та водоабсорбційні властивості. Недоліком цього матеріалу є відсутність самодеструкції під впливом навколишнього середовища, наслідком чого є накопичення відходів використаних пінополіуретанів (ППУ). Технічною задачею корисної моделі є створення нових ППУ матеріалів, здатних до самодеструкції під дією різних деструктуючи х факторів навколишнього середовища. Поставлене завдання корисної моделі реалізується тим, що пінополіуретановий матеріал, який містить сполуки з >2 активними атомами водню молекулярною масою 400-10000, поліізоціанат, воду і/або спінюючий агент, каталізатори (амінного та оловоорганічного типу), згідно запропонованої корисної моделі, як сполуки з >2 активними атомами водню містить складні та прості поліефіри молекулярної маси 500-5000, як каталізатор амінного типу - діазобіциклооктан (ДАБКО) або трис(диметиламінометил)фенол (УП-606/2), як каталізатор оловоорганічного типу - октоат олова (О.О.) та додатково містить прекурсор - продукт взаємодії 2,4(2,6)-толуілендіізоціанату і дисахаридів (ТДІ+ДС), як стабілізатори піни кремнійорганічний блокспівполімер (КЕП-2) та вазелінове масло при наступному складі компонентів, мас. ч.: поліефіри: складні - 100 прості - 25,2-637 вода - 2,4-9,5 трис-(диметиламінометил)фенол (УП-606/2) - 3,2-20,0 діазобіциклооктан (ДАБКО) - 3,2-20,0 октоат олова (О.О.) - 4,0-50,0 кремнійорганічний блок співполімер (КЕП-2) - 2,4-15,0 вазелінове масло - 0,8-5,0 прекурсор (ТДІ+ДС) - 96,0-1505 Запропонований матеріал містить як прекурсор продукт взаємодії 2,4(2,6)толуілендіізоціанату і дисахаридів (ТДІ+ДС) в мольному співвідношенні ТДІ:ДС=2:1 і 4:3 відповідно. Прекурсор - продукт взаємодії 2,4(2,6)толуілендіізоціанату і дисахариду, як дисахарид містить речовину, обрану із групи: лактозу (моногідрат) (Л), або мальтозу (моногідрат) (М), або сахарозу (С). 4 Як поліефіри містить складні поліефіри: П2200, ПДА-800, П-7 та прості поліефіри: Л-5003, Л-3003, Л-2502. Спінювання здійснюється за рахунок діоксиду вуглецю, що виділяється за взаємодії діізоціанату з водою. Досягнення технічного завдання корисної моделі забезпечується запропонованим пінополіуретановим матеріалом, в складі якого є прекурсор продукт взаємодії толуілендіізоціанату і дисахаридів, що надає одержуваним пінополіуретановим матеріалам здатність до деструкції під дією різних деструктуючи х факторів навколишнього середовища, а саме: а) тривалої дії підвищених вологості (до 87% отн.) та температури (37°С); б) плісневих грибів (переважно роду Aspergillus і Реnicilium найбільш активних біодеструкторів); в) розчину 0,1Н КОН і г) розчину 0,1Н НСl. Суть корисної моделі пояснюється такими прикладами. Приклад 1. Пінополіуретановий матеріал, запропонованого складу, (мас. ч.) одержують наступним чином: в широкогорлу склянку вносять воду (2,4), додають [О.О] (4,0), вазелінове масло (0,8), КЕП-2 (2,4), ДАБКО (3,2) і все це перемішують. В отриману масу вносять Лапрол-3003 (25,2) і П-2200 (100). Після перемішування і одержання гомогенної маси додають прекурсор - продукт на основі 2,4(2,6)толуілендіізоціанату і дисахариду лактози (ТДІ+Л) в мольному співвідношенні ТДІ:Л =2:1 відповідно (96), перемішують до появи піни (за 2-3хв.). Після чого заливають у форми. Склад та співвідношення реагентів пінополіуретанового матеріалу прикладів 1-14 наведені в табл.1 Для встановлення здатності до деструкції під дією різних дестр уктуючих факторів навколишнього середовища пінополіуретанового матеріалу, запропонованого складу, було проведено встановлення природної контамінації і відношення мікодеструкторів до вологості повітря та вологості субстрату звичайними методами експериментальної мікології [3], а також дослідження дії мікодеструкторів (плісневих грибів) згідно [4]. Дослідження проводили наступним чином: зразки поліуретанів, запропонованого складу, у вигляді дисків витримували у вологій камері (до 87% відн., t=27°С) та розміщували на живильне середовище «Сабуро». Дію мікодеструкторів оцінювали за наявністю росту грибів на зразках. Результати досліду наведено в табл.2. Проведені дослідження показали, що перед початком дослідження на всіх зразках було відмічено по одній колонії мікодеструкторів (плісневих грибів) до 1-2мм в діаметрі, спороносящий, з якої виділяли і ідентифікували Реnісilium сусlоріum. У вологій камері на зразках відмічено збільшення колонії і життєздатність гриба зберігалась до кінця досліду. На живильному середовищі без додаткового інфікування зразки заросли грибами однаково на 3-4 бали, життєздатність колоній також зберігалась. Всі зразки спочатку заростали Реnісilium сусlоріum, а потім Aspergillus niger. 5 37345 Таким чином, дослідження показали, що дія мікодеструкторів посилюється при витримці зразків у вологій камері, та ще більше посилення дії мікодеструкторів спостерігається на живильному середовищі. Для визначення самодеструкції запропонованого пінополіуретанового матеріалу під дією різних деструктуючи х факторів навколишнього середовища (природної контамінації та мікодеструкції ППУ матеріалу) вихідні зразки ППУ матеріалу, зразки ППУ матеріалу, що витримувались у вологій камері та на живильному середовищі (згідно [3]), занурювались в 0,1Н розчин КОН т а 0,1Н розчин НСl і витримувались при температурі 36,637,0°С на протязі 30 діб. Результати досліджень наведено в табл.3. Із результатів дослідження видно, що введення прекурсору - продукту взаємодії (ТДІ+ДС) в мольному співвідношенні ТДІ:ДС=2:1 приводить до 20,66-23,89% самодеструкції, а введення прекурсору - продукту взаємодії (ТДІ+ДС) в мольному співвідношенні ТДІ:ДС=4:3 приводить до 26,3436,41% мас. самодеструкції в порівнянні з прототипом 0,5-5,15% мас., тобто проведені дослідження показали, що введення прекурсору - продукту взаємодії (ТДІ+ДС) в склад пінополіуретанового матеріалу надає одержуваним пінополіуретанам здатність до самодеструкції під дією різних дестру 6 ктуючи х факторів навколишнього середовища, а саме: а) тривалої дії підвищених вологості (до 87% отн.) та температури (37°С); б) плісневих грибів (переважно роду Aspergillus і Реnісіlium - найбільш активних біодеструкторів); в) розчину 0,1Н КОН і г) розчину 0,1Н НСl. Перевагою пінополіуретанового матеріалу за заявленим складом, в порівнянні з прототипом, є те, що пінополіуретановий матеріал запропонованого складу набуває здатності до деструкції під дією різних дестр уктуючих факторів навколишнього середовища. Застосування заявленого пінополіуретанового матеріалу відкриває широкі перспективи для застосування в хімічній, медичній, автомобільній, авіаційній, швейній, взуттєвій, галузях народного господарства, тому що, запобігає накопиченню відходів використаних полімерних (пінополіуретанових) матеріалів. Джерела інформації: 1. JP 58093715 А, 03.06.1983. 2. JP 62001715 A, 07.01.1987. - прототип. 3. Методы экспериментальной микологии. Справочник. - К.: На ук. думка, 1989. - 540с. 4. ГОСТ 9.048-9.053-75 (91). Материалы и изделия. Методы испытания на микробиологическую устойчивость. Таблиця 1 Склад пінополіуретанів , мас. ч. № Пзраз2200 ку 1 100 2 100 3 100 4 100 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 П-7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Прекурсор (ТДІ+ДС) ПДА- Л- Л- ЛУПКЕП- Вазелін. ДАБВода О.О 800 3003 5003 2502 606/2 2 масло КО ТДІ:Л- ТДІ:Л- ТДІ:M- ТДІ:М- ТДІ:C- ТДІ:С2:1 4:3 2:1 4:3 2:1 4:3 25,2 2,4 4,0 2,4 0,8 3,2 96,0 25,2 2,4 3,2 4,0 2,4 0,8 96,0 25,2 2,4 4,0 2,4 0,8 3,2 240,8 25,2 2,4 3,2 4,0 2,4 0,8 240,8 637 7.5 50 15 5.0 20 600 637 7,5 20 50 15 5,0 600 637 7,5 50 15 5,0 20 1505 637 7,5 20 50 15 5,0 1505 637 7,5 50 15 5,0 20 585 637 7,5 20 50 15 5,0 585 637 7,5 50 15 5,0 20 1460 637 7,5 20 50 15 5,0 1460 - 125 9,5 9,5 14 9,5 2,0 381 100 189 3,7 4,4 8,2 4,4 0,92 443 7 37345 8 Таблиця 2 Дослідження деструкції пінополіуретанового (ППУ) матеріалу під дією мікодеструкторів (плісневих грибів) № зразку ППУ Прототип 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Оцінка дії мікодеструкторів (росту грибів, бали) На зразках до початку У вологій камері На живильному середовищі досліду 1 1-2 2 1 2 3 1 2 3 1 2 4 1 2 4 1 2 3 1 2 3 1 2 4 1 2 4 1 2 4 1 2 4 1 2 4 1 2 4 1 2 3 1 2 4 Таблиця 3 Визначення самодеструкції ППУ матеріалу з різним вмістом прекурсору - продукту взаємодії ТДІ і дисахаридів в кислому та лужному середовищі після 30-ти добової витримки № зразку ППУ Прототип 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Значення самодеструкції ППУ матеріалу після 30-ти добової витримки в різних середовища х, % мас. Самодеструкція під впливом Самодеструкція під впливом Самодеструкція під впливом природної контамінації та природної контамінації та природної контамінації вологої камери живильного середовища Розчин 0,1Н Розчин 0,1Н Розчин 0,1Н Розчин 0,1Н Розчин 0,1Н Розчин 0,1Н КОН НСl КОН HCl КОН HCl 0,5 1,0 5,08 3,4 5,15 3,59 20,66 22,96 7,96 12,59 17,2 22,96 20,69 22,91 8,32 13,24 18,2 23,15 26,34 26,54 29,93 28,71 35,65 28,65 26,42 26,57 29,95 28,76 35,66 28,69 20,83 23,17 8,12 12,48 17,92 23,21 20,18 23,35 8,31 12,61 17,88 23,59 26,31 26,88 30,14 29,21 35,78 29,31 26,20 26,91 30,21 29,19 35,83 29,42 21,11 23,35 8,56 13,24 18,11 22,29 21,31 23,38 8,61 13,32 18,15 22,34 26,90 26,81 30,48 29,97 36,35 29,43 26,85 26,99 30,51 29,99 36,41 29,48 20,58 22,97 8,43 13,56 18,43 23,89 26,78 26,64 30,12 29,56 36,67 29,34 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601