Способная к вспениванию полиамидная композиция и получаемая из нее полиамидная пена - RU2326897C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к способной к вспениванию полиамидной композиции и получаемой из нее полиамидной пене, а также к способу получения указанной пены.

Синтетические пены находят разные применения, такие как термическая или фоническая изоляция, шорное производство.

Главным образом, различают два типа пены: структурированные пены и неструктурированные пены.

Структурированные пены являются жесткими пенами, состоящими из ядра низкой плотности и оболочки, плотность которой близка к плотности полимера, формирующего матрицу. Указанные пены могут использоваться в качестве обезжиривающих материалов, например, в авиационной и автомобильной промышленности.

Неструктурированные пены могут быть гибкими или жесткими. Жесткие пены используют в области термической изоляции (газ, содержащийся в ячейках, играет роль изолятора). Благодаря своей способности к сжимаемости и амортизации гибкие пены используются для изготовления мебели и в шорном производстве, а благодаря своей легкости - при упаковке, а также в области звукоизоляции (пены, имеющие открытые поры, способны поглощать определенные частоты).

Известны различные способы получения пен из термопластичного полимера, таких как пены из полистирола, поливинилхлорида, полиэтилена, полипропилена и т.д.

Известен способ впрыскивания газа под давлением в полимер в расплаве.

Известен также способ включения порообразователей - термически неустойчивых наполнителей - в расплав полимера, которые высвобождают газ в процессе их разложения. Иногда указанный метод сложно контролировать, поэтому образующиеся ячейки могут быть неправильной формы.

В расплав полимера также можно добавить растворимые в нем соединения, при этом пену получают испарением указанных соединений.

Наконец, пены можно получить с помощью химической реакции, сопровождающейся выделением газа, такого как диоксид углерода. Примером являются полиуретановые пены, получаемые реакцией между изоцианатами, полиолами и водой, которые приводят к образованию полиуретана с освобождением диоксида углерода.

Полиамидные пены также могут быть получены химическим путем в присутствии изоцианатов и лактамов, а также оснований для ускорения анионной полимеризации (FR 1547241).

В настоящем изобретении заявляется другой химический путь получения полиамидных пен из способной к расширению композиции, включающей соединение, содержащее, по крайней мере, одну изоцианатную группу, один полиамид и одно соединение, содержащее, по крайней мере, одну кислотную группу. Получение композиции и пены является простым, пену получают in situ без необходимости введения внешних соединений и непосредственно из композиции. Способ получения пены позволяет, в частности, контролировать реакцию пенообразования. Указанный способ является гибким: действительно, пены различных и многообразных типов и свойств могут быть легко получены указанным способом, в частности, путем соответствующего выбора типа и характеристик полиамида композиции.

Первым объектом настоящего изобретения является способная к вспениванию композиция, включающая, по меньшей мере, следующие соединения:

А: соединение, содержащее, по меньшей мере, одну изоцианатную группу;

В: полиамид;

С: соединение, содержащее, по меньшей мере, одну кислотную группу, предпочтительно карбоксильную.

Вторым объектом настоящего изобретения является способ получения полиамидной пены из способной к вспениванию композиции, которая описана выше, включающий, по меньшей мере, следующие стадии:

a) композицию нагревают до температуры, по меньшей мере, 80°С

b) стабилизируют полученную ячеистую структуру. Наконец, в настоящем изобретении заявляется полиамидная пена, полученная по способу, описанному выше.

Под кислотной группой понимают любую кислотную группу, которая по реакции с изоцианатной группой способна высвободить газ, обычно диоксид углерода; в качестве примера можно привести карбоксильные, фосфорнокислые, сульфоновые кислотные группы и т.д. Тем не менее, карбоксильные кислотные группы являются предпочтительными. Под кислотной группой понимают также группы, являющиеся производными кислотной группы, такие как группа ангидрида кислоты, хлорангидрида кислоты, сложноэфирная группа и т.д. Указанные производные группы приводят к выделению газа либо непосредственно, обычно диоксида углерода, реакцией с изоцианатной группой при высокой температуре, либо опосредованно после реакции производных групп с соединением, регенерирующим кислотную группу; в качестве примера производной группы, которая может привести опосредованно к выделению газа, можно привести группу хлорангидрида кислоты или группу ангидрида карбоновой кислоты, из которых кислотная карбоксильная группа может быть получена реакцией с водой.

Соединение С композиции содержит, по меньшей мере, одну кислотную группу. Полиамид соединения В обычно также содержит карбоксильные кислотные группы; указанные кислотные группы могут находиться на концах полиамида и/или распределены вдоль полиамидной цепочки. Кислотные группы вдоль полиамидной цепочки можно ввести в реакцию поликонденсации с помощью сомономера, такого как, например, аминодикислота, или, например, функционализацией амидных связей, в частности, реакцией с кислым альдегидом.

Соединение А может также содержать кислотные группы, в частности карбоксильные группы.

Указанные кислотные карбоксильные группы способны вступать во взаимодействие с изоцианатными группами соединения А по следующей реакции:

В общем случае способная к вспениванию композиция по настоящему изобретению содержит соответствующее количество кислотных групп и изоцианатных групп, которое подбирают таким образом, чтобы выделялся газ, в частности необходимый диоксид углерода, и чтобы получить из способной к вспениванию композиции пену нужной плотности.

Кислотные группы могут быть введены только вместе с соединением С, либо только с полиамидом В, либо только с соединением А, любым и двумя из указанных соединений А, В и С или тремя соединениями А, В и С.

Случай, когда кислотные группы вводят только с полиамидом, соответствует отдельному способу осуществления настоящего изобретения, в котором соединением С является полиамид В.

Случай, когда кислотные группы вводят только с соединением А, соответствует другому особому способу осуществления настоящего изобретения, в котором соединением С является соединение А.

Полиамидом В по настоящему изобретению является полиамид типа полиамидов, полученных поликонденсацией из дикарбоновых кислот и диаминов, или типа полиамидов, полученных поликонденсацией лактамов и/или аминокислот. Полиамид В по настоящему изобретению может являться смесью полиамидов различных типов и/или одного типа, или сополимеров, полученных из различных мономеров, соответствующих одному типу и/или различным типам полиамида.

В соответствии с предпочтительным способом осуществления настоящего изобретения число молей кислотных групп полиамида превышает число молей аминогрупп, и в этом случае обычно говорят о полиамиде, имеющем избыток концевых кислотных групп.

Полиамидом В по настоящему изобретению может являться олигомер. Среднечисловая молекулярная масса полиамида по настоящему изобретению предпочтительно более или равна 1000 г/моль, предпочтительно более или равна 3000 г/моль.

В качестве примера полиамида, соответствующего настоящему изобретению, можно привести полиамид 6, полиамид 6,6, полиамид 11, полиамид 12, полиамиды 4,6; 6,10; 6,12; 12,12; 6,36; полуароматические полиамиды, полифталамиды, полученные из терефталевой и/или изофталевой кислоты, такие как полиамид, выпускаемый под торговым названием AMODEL, их сополимеры и смеси.

В соответствии с предпочтительным способом осуществления настоящего изобретения полиамид выбирают из полиамида 6, полиамида 6,6, их смесей и их сополимеров.

В соответствии с отдельным вариантом осуществления настоящего изобретения полиамидом по изобретению является линейный полиамид.

В соответствии с другим отдельным вариантом осуществления настоящего изобретения полиамид по изобретению содержит макромолекулярные цепочки звездообразной или Н-образной формы и в случае необходимости линейные макромолекулярные цепочки. Полимеры, содержащие подобные макромолекулярные цепочки звездообразной или Н-образной формы, описаны, например, в патентах Франции 2743077, 2779730, США 5959069, Европейских заявках 0632703, 0682057 и 0832149.

В соответствии с другим отдельным вариантом осуществления настоящего изобретения полиамидом по настоящему изобретению является сополимер полиамида, имеющий статистическую древовидную структуру. Указанные сополимеры полиамида статистической древовидной структуры, а также способ их получения описаны, в частности, в международной заявке на патент 99/03909.

Полиамидом по настоящему изобретению может также являться композиция, содержащая один линейный полиамид и один полиамид со звездообразной, Н-образной, и/или древовидной структурой, которые описаны ранее.

Полиамидом по настоящему изобретению может также являться композиция, содержащая один гиперразветвленный сополимер полиамида типа сополимеров полиамида, описанных в международной заявке на патент WO 00/68298.

Полиамид может содержать другие группы, такие как сложноэфирные группы, и/или группы мочевины, и/или карбонатов, и/или простого эфира и т.д.

Соединением А по настоящему изобретению является соединение, содержащее, по крайней мере, одну изоцианатную группу; речь может идти о смеси соединений, содержащей, по крайней мере, одну изоцианатную группу.

В соответствии с предпочтительным способом осуществления настоящего изобретения соединением А является полиизоцианат.

Под полиизоцианатом понимают соединение, содержащее, по крайней мере, две изоцианатные группы.

Полиизоцианатом по настоящему изобретению предпочтительно является полиизоцианат следующей формулы (I):

Y-(-N=C=O)_n

где Y является поливалентной замещенной или незамещенной ароматической, алифатической, циклоалифатической или гетероциклической группой, содержащей или не содержащей гетероатомы, а n, по крайней мере, равно 1. Примерами соответствующих изоцианатов являются изофорондиизоцианат, 1,3- и 1,4-циклогександиизоцианат, 1,2-этилендиизоцианат, 1,4-тетраметилендиизоцианат, 1,6-гексаметилендиизоцианат, 2,2,4- и 2,4, 4-триметил-1,6-гексаметилендиизоцианат, 1,12-додекандиизоцианат, альфа,альфа'-диизоцианатдипропиловый эфир, 1,3-циклобутандиизоцианат, 2,2- и 2,6-диизоцинанат-1-метилциклогексан, 2,5- и 3, 5-бис(изоцианатметил)-8-метил-1,4-метандекагидронафталин, 1,5-, 2,5-, 1,6- и 2,6-бис(изоцианатметил)-4,7-метангексагидроиндан, 1,5-, 2,5- и 2,6-бис(изоцианат)-4,7-метангексагидроиндан, 2,4'- и 4, 4'-дициклогексилдиизоцианат, 2,4- и 2,6-гексагидротолулендиизоцианат, пергидро-2,4'- и 4,4'-дифенилметандиизоцианат, альфа,альфа'-диизоцианат-1,4-диэтилбензол, 1,3- и 1,4-фенилендиизоцианат, 4, 4'-диизоцианатбифенил, 4,4'-диизоцианат-3,3'-дихлорбифенил, 4,4'-диизоцианат-3,3'-диметоксибифенил, 4,4'-диизоцианат-3,3'-диметилбифенил, 4,4'-диизоцианат-3,3'-дифенилбифенил, 2,4'- и 4, 4'-диизоцианатдифенилметан, нафтилен-1,5-диизоцианат, 2,4- и 2,6-толуолдиизоцианат, N,N'-(4,4'-диметил-3,3'-диизоцианатдифенил)уретдион, м-ксилилолдиизоцианат, дициклогексилметандиизоцианат, тетраметилксилилолдиизоцианат, 2,4,4'-триизоцианатдифениловый эфир, 4,4',4"-триизоцианаттрифенилметан, а также аналоги и смеси. В качестве примеров подобных олигомеров полиизоцианатов можно привести тримерные изоцианураты (HDI-тримеры), такие как Толонат HDT® компании Rhodia, биуреты, такие как толонат HDB® компании RHODIA. Другими примерами олигомеров изоцианата являются алифатические олигомеры изоцианата, такие как димер или тример изофорондиизоцианата, асимметричный тример гексаметилендиизоцианата, а также производные гексаметилендиизоцианата высокой функциональности и низкой вязкости, а также димеры и тримеры норборнендиизоцианата.

В соответствии с предпочтительным способом осуществления настоящего изобретения полиизоцианатом является смесь полиизоцианатных соединений со средней функциональностью, которая находится в интервале от 2 до 8 (включая границы), предпочтительно в интервале от 3 до 7 (включая границы). Функциональность определяют как число изоцианатных групп, привносимых каждой из составных молекул смеси.

В качестве примера смесей полиизоцианата можно привести тримерные изоцианураты, такие как стандартные тример гексаметилендиизоцианата (HDT), тример изофорондиизоцианата (IPDT), средняя функциональность которых составляет приблизительно 3,5.

Можно также использовать производные полиизоцианатов изоциануратов диизоцианата толуола (TDI) или дифенилизоцианата метана (MDI).

В соответствии с другим предпочтительным способом осуществления настоящего изобретения полиизоцианатом является диизоцианат, т.е. полиизоцианат, содержащий две изоцианатные группы, или триизоцианат, т.е. полиизоцианат, содержащий три изоцианатные группы. Предпочтительно полиизоцианатом является изоцианурат.

Предпочтительно соединение А, содержащее, по крайней мере, одну изоцианатную группу, отличается от форполимера или полимера.

В соответствии с отдельным вариантом осуществления настоящего изобретения изоцианатные группы соединения А полностью или частично защищены защитной группой, которая обычно связана с изоцианатной группой ковалентной связью. Защищенным полиизоцианатом по настоящему изобретению предпочтительно является полиизоцианат следующей формулы (II):

Y-(-NH-C(=O)-B)_n

где В представляет собой остаток защитной группы ВН, Y и n имеют то же значение, что и в формуле (I) ранее.

В качестве примера защитной группы ВН, соответствующей настоящему изобретению, можно привести лактамы, такие как капролактам или додекалактам; оксимы, такие как 2-бутаноноксим, пируватоксим, ацетоноксим или бензофеноксим; гетероциклические возможно замещенные соединения, такие как производные пиразола, триазола, имидазола, бензотриазола или их алкильные производные, такие как диметилпиразол, метилпиразол, диметилы триазола, 2-этил или пропилимидазол; спирты или фенолы и их производные, такие как третбутанол, метанол, этанол, фенол, пара- или орто-гидроксибензойные кислоты или их сложные (цикло)алкильные эфиры, диалкилмалонат, гидроксамовые кислоты и т.д.

Отдельным вариантом защиты изоцианатных групп является случай уретидиндионов, который заключается в том, что изоцианатная группа защищает сама себя.

Изоцианатные группы могут быть также защищены в N-ацилированной форме воздействием изоцианатных групп на амидные группы, которые могут являться полиамидными группами.

В соответствии с настоящим изобретением можно использовать смеси защитных группировок.

Защищенные полиизоцианаты представляют собой жидкие соединения или твердые составы. Обычно указанные составы не содержат растворителей.

Защитными группами по настоящему изобретению предпочтительно являются лактамы и еще более предпочтительно капролактам.

Полиизоцианатные соединения могут содержать другие группы, такие как мочевиновая группа, и/или биурет, и/или карбамат, и/или алофанат, и/или сложноэфирные группы, и/или карбонатные группы, и/или простой эфир.

В соответствии с предпочтительным способом осуществления настоящего изобретения температура "удаления защиты" у изоцианатных групп соединения А превышает или равна температуре плавления или размягчения полиамида В. В рамках настоящего изобретения температура "удаления защиты" изоцианатных групп соединения А представляет собой температуру, при которой наблюдают расщепление ковалентной связи между защитной группой и изоцианатной группой и выше которой изоцианатная группа снова является свободной и реакционноспособной. Температура "удаления защиты" изоцианатных групп изменяется, в частности, в зависимости от типа защитной группы. Таким образом, выбор защитной группы может быть подобран в соответствии, например, с температурой плавления полиамида В, выбранного для данной композиции. Температура размягчения полиамида представляет собой температуру, при превышении которой полиамид деформируется, если к нему прикладывают воздействие.

Защиту изоцианатных групп соединения А обычно осуществляют перед получением композиции по настоящему изобретению. Тем не менее, ее можно также осуществить во время получения композиции по настоящему изобретению, например, путем введения защитной группы в присутствии компонентов композиции.

В рамках настоящего изобретения под изоцианатной группой соединения А понимают как изоцианатные группы, защищенные защитной группой, так и незащищенные изоцианатные группы. Например, когда говорят о количестве моль изоцианатных групп соединения А, то если указанные группы защищены защитной группой или разными защитными группами, то речь идет о количестве моль защищенных изоцианатных групп.

Соединением С, содержащим, по крайней мере, кислотную группу, является предпочтительно поликислота, т.е. соединение, содержащее, по крайней мере, две кислотные группы. Можно использовать смеси различных соединений С.

Соединением С может также являться соединение, содержащее кислотную группу и другую группу, способную взаимодействовать с карбоксильной или аминогруппой полиамида; в качестве примера реакционноспособной группы можно также привести первичные или вторичные аминогруппы, спирты, сульфогидрилы и т.д. В качестве примера подобного соединения С можно привести лимонную кислоту. Предпочтительными реакционноспособными группами являются первичные или вторичные аминогруппы.

Соединением С по настоящему изобретению является предпочтительно дикарбоновая кислота. В качестве примера дикарбоновой кислоты можно привести адипиновую кислоту, додекандионовую кислоту, терефталевую кислоту.

Способная к вспениванию композиция по изобретению может также содержать помимо соединений А, В и С порообразующие агенты, которые позволят усилить пенообразование во время получения пены из данной композиции. Подобные порообразующие агенты известны специалистам.

Способная к вспениванию композиция по изобретению может также содержать другие добавки, полезные для последующего получения пены, такие как поверхностно-активные вещества, затравки, такие как тальк, пластификаторы и т.д. Указанные добавки известны специалистам.

Композиция может также содержать усиливающие наполнители, такие как стекловолокна, матирующие составы, такие как диоксид титана или сульфид цинка, пигменты, красители, защитные добавки от действия температуры или света, биоактивные агенты, агенты, препятствующие загрязнению, антистатические агенты, огнестойкие агенты, загрузки высокой или низкой плотности и т.д. Указанный список не ограничен.

Для получения композиции по настоящему изобретению, содержащей соединения А, В и С, может быть использован любой метод получения композиции, известный специалисту. Например, можно приготовить однородную смесь из порошков различных соединений. Также можно ввести соединения А и С в полиамид В в расплавленном состоянии. Смесь можно приготовить, например, в устройстве для экструзии. Полиамид может также иметь форму гранул, которые покрывают соединениями А и С. Другим способом получения композиции в соответствии с настоящим изобретением является загущивание различных соединений.

Если композицию получают, например, с помощью устройства для экструзии, то она затем может приобрести форму гранул. Указанные гранулы далее могут быть использованы в таком виде, в каком их получают, или измельчены перед получением пены до порошка требуемого гранулометрического состава из способной к расширению композиции. Гранулометрический состав композиции в виде порошка предпочтительно составляет менее или равен 1 мм, предпочтительно менее или равен 500 мкм.

Композиция по настоящему изобретению может также иметь или приобрести жидкую форму или форму геля, например, с помощью любого способа, известного специалисту.

Если изоцианатные группы соединения А защищены защитной группой, то температура при получении композиции предпочтительно составляет меньше температуры "удаления защиты" изоцианатных групп.

Второй объект настоящего изобретения относится к способу получения полиамидной пены из способной к расширению композиции, которая описана ранее, включающему, по крайней мере, следующие стадии:

а) композицию нагревают до температуры, по крайней мере, 80°С;

b) стабилизируют полученную ячеистую структуру.

Температура стадии а) должна быть достаточной для осуществления реакции между изоцианатными группами и карбоксильными кислотными группами данной композиции, а также для выхода газа, обычно диоксида углерода, и образования ячеистой структуры. Температура и кинетика реакции декарбоксилирования зависят от типа различных компонентов пены, т.е. соединений А, В и С, и от присутствия или отсутствия катализаторов. Обычно указанная температура составляет, по крайней мере, 80°С.

В соответствии с отдельным способом осуществления настоящего изобретения температура во время стадии а) превышает температуру плавления или размягчения полиамида В.

Стадию а) обычно осуществляют в расплавленном состоянии. Во время указанной стадии можно использовать устройство для экструзии.

Продолжительность стадии а) изменяется в зависимости от используемого устройства. Во время указанной стадии можно использовать катализатор или смесь катализаторов.

Катализатор можно, например, использовать для ускорения скорости удаления защиты или снижения температуры удаления защиты изоцианатных групп соединения А. В качестве примера катализатора можно привести производные металлов, такие как производные олова (такие как дибутилдилаурат олова), цинка (такие как октоат цинка), висмута, третичные амины, такие как диазабициклооктан (DABCO), диазабициклоундецен (DBU). Для ускорения реакции декарбоксилирования можно использовать другой катализатор, такой как ангидрид карбаминовой кислоты и кислота, полученная взаимодействием кислотной группы с изоцианатной группой; в качестве примера можно привести третичные амины, такие как диазабициклооктан (DABCO), диазабициклоундецен (DBU), триэтиламин.

Получение композиции по настоящему изобретению и получение пены из указанной композиции может осуществляться одновременно. Получение можно осуществить в сходных реакторах, таких как устройство для экструзии.

Если изоцианатные группы соединения А способной к расширению композиции защищены, то температура стадии а) превышает или равна температуре "удаления защиты" изоцианатных групп соединения А.

Порообразующие агенты, а также поверхностно-активные вещества, затравки, такие как тальк, пластификаторы и т.д., можно ввести во время стадии а).

Во время стадии а) можно также ввести другие соединения, в частности усиливающие наполнители, такие как стекловолокна, матирующие составы, такие как диоксид титана или сульфид цинка, пигменты, красители, вещества, защищающие от действия температуры или света, биоактивные агенты, агенты, препятствующие загрязнению, антистатические агенты, огнестойкие агенты и т.д. Указанный список не ограничен.

Стадию b) стабилизации ячеистой структуры можно осуществить, например, химическим путем - сшивкой полиамида - и/или физическим путем, например охлаждением до температуры, меньшей или равной температуре стеклообразования или плавления полиамида. Сшивку полиамида можно осуществить с помощью сшивающих агентов, известных специалисту. Ими обычно являются соединения, содержащие, по крайней мере, две группы, способные взаимодействовать с кислотными и/или аминогруппами полиамида. Обычно указанные группы содержат, по крайней мере, три реакционноспособные группы. В качестве сшивающих агентов можно привести карбонилбислактамы, такие как карбонилбискапролактам, бисоксазин, бисоксазолин. Указанные сшивающие агенты предпочтительно вводят в процессе получения способной к расширению композиции.

Полученная пенная структура может иметь форму гранул, которые в дальнейшем можно расплавить или не расплавлять, или им можно придать форму, например, путем формования.

Наконец, настоящее изобретение относится к полиамидным пенам, полученным по способу, описанному ранее. Пены, полученные по указанному способу, имеют предпочтительно плотность, меньшую или равную 0,5 г/см³, предпочтительно меньшую или равную 0,3 г/см³.

Дальнейшие детали и преимущества настоящего изобретения станут более понятны из примеров, которые приведены ниже в качестве пояснения.

ПРИМЕРЫ

Используемые соединения

Соединение В1: сополимер полиамида 6/6,6 (60/40), имеющий избыток концевых кислотных групп (GTC=480 мэкв/кг), с относительной вязкостью, измеренной в 90%-ной муравьиной кислоте при 25°С, равной 33 мл/г.

Соединение В2: сополимер полиамида 6/6,6 (60/40), с относительной вязкостью, измеренной в 90%-ной муравьиной кислоте при 25°С, равной 120 мл/г.

Соединение В3: сополимер полиамида 6/6,6 (60/40), с относительной вязкостью, измеренной в 90%-ной муравьиной кислоте при 25°С, равной 140 мл/г.

Соединение В4: сополимер полиамида 6/6,6 (60/40), имеющий избыток концевых кислотных групп (GTC=1200 мэкв/кг).

Соединение А1: тример диизоцианата изофорона (IPDT), изоцианатные группы которого защищены ε-капролактамом, имеющим титр изоцианатной группы 3200 мэкв/кг.

Соединение А2: смесь диизоцианата изофорона (IPDI) и тримера диизоцианата изофорона (IPDT), изоцианатные группы которого защищены ε-капролактамом, выпускаемым компанией Bayer под торговым названием Crelan LS2256®.

Соединение D1: тальк (силикат магния), выпускаемый компанией Luzenac Europe под торговым названием Mistron Vapor RP6®, имеющий гранулометрический состав, равный 7 мкм.

Соединение D2: диоксид кремния, выпускаемый компанией Rhodia под торговым названием Tixosil 365® и со средним гранулометрическим составом, равным 3,5 мкм.

Соединение С: адипиновая кислота, выпускаемая компанией Rhodia.

Получаемые композиции подробно представлены в таблице. Пропорции указаны в процентах от массы композиции.

Пример 1

Композицию Е получают смешиванием различных соединений в одношнековом экструдере BRABENDER, имеющем соотношение длина/диаметр, равное 20. Условия экструзии являются следующими:

- Температура: 150-175-175-175°С

- Выход: 2 кг/час

Композицию после экструзии охлаждают в воде до комнатной температуры. Ее плотность составляет 1,1. Композицию грубо измельчают до получения гранулометрического состава 1-2 мм.

3 г указанной композиции помещают в форму из пирекса, предварительно покрытую составом, облегчающим удаление из формы. Форму нагревают до температуры 190°С в течение 30 минут в печи с круговым нагревом. Подобным образом получают образец жесткого пенообразного полиамида с плотностью 0,25. Распределение ячеек соответствует закрытому типу. Размер ячеек изменяется от 0,1 до 1 мм в диаметре.

Для информации: если в примере 1 композицию Е замещают только соединением А1, то плотность полученного образца составляет 1,1.

Пример 2

10 г композиции Е, которая описана в примере 1 (с гранулометрическим составом 1-2 мм), подвергают криогенному измельчению до получения порошка со средним гранулометрическим составом 300 мкм. 3 г указанной композиции помещают в форму из пирекса, предварительно покрытую составом, облегчающим удаление из формы. Форму нагревают до температуры 190°С в течение 30 минут в печи с круговым нагревом. Подобным образом получают образец жесткого пенообразного полиамида с плотностью 0,2. Распределение ячеек соответствует закрытому типу, и оно достаточно регулярное. Размер ячеек изменяется от 0,1 до 0,2 мм в диаметре.

Пример 3

Смешивают различные соединения композиции F до порошкообразной формы, затем полученную смесь подвергают криогенному измельчению до получения порошка с гранулометрическим составом менее 300 мкм. Гомогенизацию проводят в процессе размельчения.

Далее 3 г указанной композиции помещают в форму из пирекса, предварительно покрытую составом, облегчающим удаление из формы. Форму нагревают до температуры 190°С в течение 30 минут в печи с круговым нагревом. Подобным образом получают образец полужесткого пенообразного полиамида с плотностью 0,2. Распределение ячеек соответствует закрытому типу, и оно достаточно регулярное. Размер ячеек изменяется от 0,1 до 0,2 мм в диаметре.

Пример 4

Смешивают различные соединения композиции F до порошкообразной формы, затем полученную смесь подвергают криогенному измельчению до получения порошка с гранулометрическим составом менее 300 мкм. Гомогенизацию проводят в процессе размельчения.

Далее 3 г указанной композиции помещают в форму из пирекса, предварительно покрытую составом, облегчающим удаление из формы. Форму нагревают до температуры 190°С в течение 40 минут в печи с круговым нагревом. Подобным образом получают образец полужесткого пенообразного полиамида с плотностью 0,15. Распределение ячеек соответствует закрытому типу, и оно достаточно регулярное. Размер ячеек изменяется от 0,1 до 0,2 мм в диаметре.

Пример 5

Смешивают различные соединения композиции Н до порошкообразной формы, затем полученную смесь подвергают криогенному измельчению до получения порошка с гранулометрическим составом менее 300 мкм. Гомогенизацию проводят в процессе размельчения.

Далее 3 г указанной композиции помещают в форму из пирекса, предварительно покрытую составом, облегчающим удаление из формы. Форму нагревают до температуры 190°С в течение 40 минут в печи с круговым нагревом. Подобным образом получают образец пенообразного полиамида с плотностью 0,25. Распределение ячеек соответствует закрытому типу, и оно является регулярным. Размер ячеек изменяется от 0,1 до 0, 2 мм в диаметре.

Модуль Юнга полученного образца измеряют на 4 последовательных цилиндрических образцах с диаметром 26,5 мм и толщиной 15,8 мм. Измерение осуществляют с помощью установки INSTRON 1185 в следующих условиях:

Температура: 23°С;

Относительная влажность: 50%;

Скорость смещения: 20 мм/мин.

С помощью указанной установки получают кривую зависимости напряжения от деформации.

На чертеже представлена кривая напряжение-деформация, соответствующая образцу композиции Н.

Среднее значение измеренного модуля составляет 43,4 МПа.

Пример 6

Композицию J получают смешиванием различных соединений в смесителе BUSS 46, оснащенном ножами погружного типа. Условия экструзии следующие:

- Температура: 175-170-160-155-155-140°С;

- Выход: 9 кг/час.

Указанным образом получают шарики полиамида с диаметром 1,5 мм, "готовые к вспениванию". Далее указанные шарики подают в литьевую машину Billion Stabilog, оснащенную "плоской" формой с размером 85× 85×5 мм с прямым центральным впрыскиванием. Профиль температуры на нагревательных элементах является следующим: зона подачи 165°С-165°С-190°С. Температуру в насадке поддерживают на уровне 240°С.

Получают пластину с плотностью 0,45 (включая оболочку).

Пример 7

Композицию К получают смешиванием различных соединений в смесителе BUSS 46, оснащенном ножами погружного типа. Условия экструзии следующие:

- Температура: 175-170-160-155-155-140°С;

- Выход: 9 кг/час.

Указанным образом получают шарики полиамида с диаметром 1,5 мм, "готовые к вспениванию". Далее указанные шарики подают в литьевую машину Billion Stabilog, оснащенную "плоской" формой с размером 85×85×5 мм с прямым центральным впрыскиванием. Профиль температуры на нагревательных элементах является следующим: зона подачи 165°С-165° С-190°С. Температуру в насадке поддерживают на уровне 240°С.

Получают пластину с плотностью 0,45 (включая оболочку).

Реферат

Изобретение относится к способной к вспениванию полиамидной композиции, по существу состоящей из: (А) соединения, содержащего, по меньшей мере, одну изоцианатную группу, возможно защищенную, (В) полиамида и (С) соединения, содержащего, по меньшей мере, одну кислотную группу, предпочтительно карбоксильную. Настоящее изобретение также относится к способу получения полиамидной пены из указанной выше композиции, и к пене, полученной по данному способу. Заявленный способ обеспечивает получение пены непосредственно из самой заявленной композиции, т.е. без введения каких-либо внешних соединений, а также позволяет контролировать реакцию пенообразования, в результате чего получаются пены различных и многообразных типов и свойств. Кроме того, пены согласно изобретению имеют регулярное распределение ячеек, соответствующее закрытому типу, и находят разные применения, например термическая или фоническая изоляция, шорное производство. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Формула