Способ получения жесткого пенополиуретана

) 546624 Союз Советских Социалистических Республик(51) М, КтС 086 18/1 вкис присоединением23) Приоритетпубликовано 15.02.77Дата опубликования о Государственный комитет Совета Министров СССР(72) Авторы изобретен Ж, Крагис, У. К. Стирна, А. ф. Алкснис, Я. А. Сурна и В. О, Озол Заявите Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины АН Латвийской ССРЛУЧЕНИЯ ТКО НОПОЛ ИУРЕТА 54) СПОСО ислоты и многоатомного спп С Ц С 11 - С 11 00 Изобретение относится к получению жестких пенополиуретанов, используемых в качестве теплоизоляционных изделий в транспортном машиностроении, авиационной, электрической промышленности и в приборостроении.Жесткий пенополиуретан получают механическим смешением исходных компонентов с последующей заливкой их в формы различной конфигурации, где происходит свободное вспениванием или вспениванпе в закрытомобъеме. 10Известен способ получения жестких пенополиуретанов путем взаимодействия полиметпленполифенилизоцианата с ароматическим триолом и триолом с молекулярным весом 260 - 6000 в присутствии катализатора, поверхностно-активного вещества и вспенпвающего агента (фреона). Вспенивание происходит в закрытой форме 11, Однако жесткие пенополиуретаны, полученные этим способом, имеют низкую температуру размягчения, невысокую способность удерживать винт, а также малую твердость поверхностного слоя.Наиболее близок изобретению по технической сущности способ получения жесткого пенополиурета на путем взаимодействия полиизоцианата н гидроксилсодержащего олигоэфира в присутствии катализатора, поверхностно-активного вещества и вспенивающего агента, В качестве гидроксилсодержащего олигоэфира используют олигоэфир на основе 30 щавелевои к р та 2.Получаемые пенополиуретаны имеют высокую температуру размягчения, но недостаточно высокие фпзико-механические показатели.Целью изобретения является повышение физико-механических показателей пенополпуретана.Зта цель достигается тем, что в качестве гидроксплсодержащего олигоэфира используют олпгоэфир дизамещенной ортомуравьиной кислоты и многоатомного спирта,В качестве многоатомного спирта используют, например, глицерин. Применение олигоэфиров дизамещенной ортомуравьиной кислоты обуславливает получение менее вязкой композиции, чем в известных способах, что облегчает заливку композиции в формы сложной конфигурации. Повышение физико-зеханпческих свойств жесткого пенополиуретана (ППУ) можно объяснить наличием у олигоэфпров дпзамещенной ортомуравьиной кислоты звеньев циклического строения6,7 0,46 175 дЭ И 65 Полученные жесткие ППУ обладают повышенной температурой размягчения и высоким пределом прочности при сжатии. Это объясняется наличием у пенополиуретана циклов дпоксоланового строения на основе ортомуравьиной кислоты. Особенно заметное увеличение прочностных показателей достигается прп вспенивании ППУ в закрытом объеме прп степени переполнения более 200% (степень переполнения - соотношение объемов пены при свободном и закрытом вспенпвании, выраженное в процентах). У полученных таким способом жестких Г 1 ПУ, получивших название интегральных пенополпуретанов, такие показатели как твердость поверхностного слоя и способность удерживать винт, увеличиваются вдвое.11 р и м е р 1. Для получения пенополиуретана используют олпгоэфир ортомуравьиной кислоты и глицерина со следующими характеристиками: содержание гпдроксильых групп 23,4%, кислотное число 0,9 мг КОН/г, вязкость при 25 С 59,3 сП, молекулярная масса 140.В стакан емкостью 1 л загружают (г): 167 олигоэфира ортомуравьиной кислоты, 3,0 триэтплампна, 0,7 диэтилдикаприлата олова, 2,4 поверхностно-активного вещества КЭП (блоксополимер оксиалкилена с силоксаном) и 81 фреона. Содержимое перемешивают в течение 20 с, после чего добавляют 374 г кубового остатка 4,4-дифенилметандппзоцпаната. Смесь снова перемешивают в течение 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время индукции 45 с. Степень переполнения формы 300%. Получают жесткий интегральный пенополиуретан.П р им ер 2. Для получения пенополиуретана используют олпгоэфир ортомуравьиной кислоты со следующими характерпстиками: содержание гпдрокспльных групп 23,6%, кислотное число 1,14 мг КОНг, вязкость прп 25 С 1440 сП, молекулярная масса 210.В стакан емкостью 1 л загружают (г): 167 олигоэфпра ортомуравьпной кислоты, 43,2 трихлорэтилфосфата, 1,4 триэтилампна, 0,2 диэтплдикапрплата олова, 2,4 поверхностно-активного вещества КЭПи 81 фреона, Содержимое перемешивают 20 с, после чего добавляют 375 г кубового остатка 4,4-дифенилметандиизоцианата. Смесь снова перемешивают 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время индукции 50 с. Степень переполнения формы 300%, Получают жесткий интегральный, самозатухающий пенополиуретан.П р и м е р 3. Для получения пенополиуретана используют олигоэфпр таллового масла (содержимое гидроксильных групп 5,7%, кислотное число 3,0 мг КОН/г) и олпгоэфир ортомуравьпной кислоты со следующими характеристиками: содержание гидрокспльных групп 24,0%, кислотное число 0,71 мг КОН/г, вязкость при 25 С 147 сП, молекулярная масса 180. 5 10 15 20 )г 30 35 40 45 В стакан емкостью 1 л загружают (г); 147олигоэфира ортомуравьиной кислоты, 36,8 олигоэфира на основе таллового масла и глицерина, 2,1 триэтиламина, 0,09 дпэтилдикаприлата олова, 2,4 поверхностно-активного вещества КЭПи 81 фреона. Содержимое перемешивают 20 с, после чего добавляют 356 гкубового остатка 4,4-дифенилметандипзоцианата. Смесь снова перемешивают 20 с, заливают в металлическую форму и герметическизакрывают. Время индукции 55 с. Степень переполнения формы 300%, Получают жесткийинтегральный пенополиуретан.Свойства жестких пенополиуретанов на основе олигоэфпров дизамещенной ортомуравьпной кислоты приведены в таблице.П р и м е р 4. Для получения пенополиуретана используют олпгоэфир ортомуравьинойкислоты со следующими характеристиками:содержание гидроксильных групп 23,2%, кислотное число 0,7 мг КОН/г, вязкость при 25 С860 сП, молекулярная масса 140 и фосполиол(ТУ-02-365-3), содержащий гидроксильных групп 12,2, фосфора 10,2, хлора2,6%В стакан загружают (г): 70 олигоэфира ортомуравьиной кислоты; 30 фосполпола; 1,0трпэтиламина; 0,2 диэтилдикапрплата олова;1,5 поверхностно-активного вещества КЭП;42 фреона и 178 полипзоцианата.После перемешивания всех компонентов 30 ссмесь выливают в картонную форму. Получают мелкопористый самозатухающпй жесткийпенополпуретан. Полученный ППУ обладаетследующими физико-механическими свойствами:Объемный вес, г/см 0,042Предел прочности при сжатии, кгс/смУдельная ударная вязкость,кгс см/см 0,78Температура размягчения, С 146Полученный П 11 У является самозатухающпм (время самостоятельного горения менее5 с),Г 1 енополиуретан, полученный известнымспособом 21, при том же объемном весе имеет следующие физико-механические свойства;Объемный вес, г/см 0,042Предел прочности при сжатии, кгс/см 1,9Удельная ударная вязкость,кгс см/смТемпература размягчения, С Из пенополиуретана, полученного предлагаемым способом, изготовляют детали, обладающие высокой твердостью поверхностного слоя и высокой теплостойкостью, можно изготовить, например, легкие декоративные конструкционные элементы.Благодаря высокой способности удерживать винт можно соединять между собой детали больших габаритов пз полученных ППУ или прикреплять другие детали к ним шурупами,546624 Таблица физико-механические свойства жестких интегральных пенополиуретанов,полученных предлагаемым способом (примеры 1 - 3) и известным способом Предлагаемый Известныи Показатель Кажущаяся плотность, г/см. всего изделия средней части изделия 0,487 0,400 0,472 0,408 0,482 0,410 0,460 0,397 128 116 120 44 93 127 140 59 136 134 224 86 144 50 139 Формула изобретения Составитель Н. Просторова Техред А. ГалаховаРедактор Е. Хорина Корректор Л. Брахнина Заказ 437,15ЦНИИПИ Изд. Лв 209 Тираж 654 Подписное Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4,5Типография, ир. Сапунова, 2 Предел прочности при сжатии, кгс/смСпособность удерживать винт, кгсТвердость поверхностного слоя по Роквеллу Н 1 хАТемпература размягчения, С тем самым расширить область примененияППУ. Способ получения жесткого пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата и гидроксилсодержащего олигоэфира в присутствии катализатора, поверхностно-активного вещества и вспенивающего агента, о тл и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения физико-механических показателей конечного продукта, в качестве гпдроксилсодержащего олигоэфира используют олигоэфпр дизамещеннойортомуравьиной кислоты и многоатомногоспирта.5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Него 1 д Е. Ееугпое, Яа 1 ха 1 оге А. Рцд 11 с,А, А, К. Зау 1 ой)оцгпа 1 о 1 Се 11 цаг Р 1 аз 11 сэ,1972, 6, 318 - 329.10 2. Авторское свидетельство371797,Ч КчС 08 Ст 18/14, 1971,