Способ получения твердого ячеистого полиуретана

. сф 1 "- " " сна т"лЬАВе 1 Союз Советских Социалистицеских РеспубликГасударстееенай кенетет СССР ае делан азееретееей в еткрнтей(72) АвторыИностранцыИаабрвтЕНИя Роберт Виктор Рассо и Уильям Джозеф Элдридж(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ЯЧЕИСТОГО ПОЛИУРЕХАНА 1Изобретение относится к способам получения твердых ячеистых пенокомпозиций и в частности к способам полуснял полиизоциануратных твердых ячеистых композиций, которые модифици. руются добавлением соединений, образующих;. полиуретан.Более конкретно изобретение онос: к получению твердых ячеистых модифицированных уретаном изотринуратных композиций, катализируемьтх синергетической смесью катализаторов дпя тримеризации изоцнанурата. Известен способ получения твердого ячеисто.го полиуретана взаимодействием диизоцианата с гидрокснльиыми группами полиэфира на холоду нлН при слабом нагревании в присутствиикзтааизатора, нитример дибутнлдилаурата олова МБлижайшим решением аналогичной задачи по техйнмеской сущности и достигаемому результату является способ получения твердого ячеисто го полиуретана взаимодействием полиола - "поли- оксипропилена или нолиэтиленгликоля н органыческого полиизоцианата в присутствии катализатора, содержащего щелочное мыло - . 2.этилгексоаткалия или натрия илн олеат калия 21,Недостатком известного способа являетсянизкая эффективность процесса, выражающаяся5в очень медленном образовании ячеистого про.дукта.С. целью повьпаения эффективности процессапредложен способ получения твердого ячеистогополиуретан взаимодействием подпола - полиоксн.пропилена нли полиэтнлеиглнколя и органнчес.кого полннзоцианата в присутствии катализатора,содержащего щелочное, мыло - 2-этилгексоаткалия или натрия нли олеат калия и 1,3,5-трнс.(й, й.диметиламииопропил) -гексагндротриазян,1 а ири соотношении 1.4 вес.ч. 1,3,5.трис- (й,й-диме.тиламинопропил) -гексагидротриазина и 0,9 -1,8 вес. ч. щелочного мыла на 100 вес.ч. поли.нэоцианата,Отличительными признаками способа являют.ся использование катализатора, дополнительно содержащего 1,3,5-трис- (й,й.днметиламинопро.пня)-гексагндротриазин, и соотношение компонентов в катализаторе.673151,:-.-3Способ получения твердого ячеистого полиуретана согласно изобретению эффективнее, чемизвестный.ГТак, значительно снижается время сохране.ния пены, поднятия, желатннирования и отлипа(соответственно 14, 21, 47 и 125 с.),Изобретение касается твердых ячеистых, модифицированных полиуретаном пенокомпозицийна основе полиизоциануратор, которые получаютпри взаимодействии органического соединения,содержащего по крайней мере два активныхатома водорода, с органическим полиизоцианатом при больпюм избытке указанного полиизо,цианата, который.тримеризуется до изоциануратас образованием полиуретана,Такая"реакция тримериэации - полимерйза.цни изоцианата с соединениями, содержащимиактивный водород, катализируется синергетической смесью щелочное мыло - третичныйамин. При использовании такого катализатораудается достичь требуемого и равномерногообразования уретана и образования изоцйанурата при относительно низкой загрузке катализатора. Реакция соединения с активным"водородом и части полиизоцианата уравновешиваетсяреакцией тримеризации полийзоцианата при использовании небольших количеств смеси щелочное мыло - третичный амин, При"использованиитаких каталитических смесей для ускорения реакции уретана и изоциануратаможно нспользо 1вать изоцианат с изоцианатным числом примерно до 1000, Благодаря применению изоцианатовс высоким изоциаиатным числом и относительно небольшого количества каталитической смесимогут быть получены дешевые модифицированные полиуретаном полиизоциануратные ячеистыепенопродукты, обладающие пониженной склонностьй к горению, что, в свою очередь, исключает необходимость введения других агентов,придающих им огнестойкость.1,3,5-Тряс- (й,р 1-ддйалкиламнноалкил) .гексагидротриазины, используемые в качестве компонентов каталитической смеси, обычно получают при взаимодействии эквимолярных коли.честв диалкиламиноалкиламина и 37%.ного водного раствора формальдегида (формалина) притемпературе, (.20) - 20 С и атмосферном давлении. В частности амин и формальдегид смешивают друг с другом при 0 С, при непрерыв.ном перемешивании дают смеси нагреться докомнатной температуры и высаливают гексагид.ротриазин с помощью сильного основания, тако.1 го, как гидроокись калия, с последующейперегонкой.Целесообразно, в качестве изоцианата исполь.зовать полиметиленполифеииленполиизоцианат(ПМП(ПИ) с изоцианатным числом 200 - 1000,предпочтительно 300-500 (изоцианатное число 4действительно использованное количество изо-цианата, деленное на теоретически требуемоестехиометрическое количество изоцианата иумноженное на сто),Помимо вышеуказанных ингредиентов, при. меняемых для получения пенопродукта, можно вводить и другие ингредиенты, такие, как по. верхностно-активные вещества, наполнители( пигменты и вспениватели. Поверхностноактив 10 ными веществами, которые могут быть исполь.зованы, являются обычные поверхностно-актив.ные вещества, применяемые для полученияуретанов, такие, как полисилоксаны или продукты взаимодействия алкилен-оксидов с орта.ническими соединениями, содержащими актив.ные атомы водорода. Поверхностно-активные. вещества обычно берут в количестве 0,01 -5 вес.ч, на 100 вес,ч. полиизоцианата,Расширение реакционной смеси до образова.ния ячеистого ненопродукта с пониженной плот.ностью осуществляют при помощи вспенивателя, Для этих целей могут быть использованылетучие органические растворители, которые испаряются за счет зкзотермичности реакции, такие как хлористый метилен, хлористый этилен,трихлорфторметан (ТХ(М), дихлорфторметан,хлортрифторметан, тетрахлорметан, дифтортетрахлорэтан, предпочтительно ТХ(М. В качестведобавки к галогеиуглеводородам может бытьЗ 0 использована вода.Для получения пенопродуктов можно исполь.зовать известные методики, применяемые дляполучения пеноуретанов, Такие методики предусМатривают смешение всех ингредиентов и дис.35 пергирование непосредственно перед началомвспенивания.Во всех примерах количество ингредиентовуказано в весовых частях, использован полиок.сипропилен с гидроксильным числом 425.40П р и м е р 1. В стеклянном сосуде на 1 лв течение 5 мин перемешивают со скоростью1000 об/мин смесь 275 ч, Плюраколя Р 410(полиоксипропилен, "ВАЗЕ - Вуапдотте"); 276 ч.ТХ(М и 30 ч. Н 1 ах 5340 (полиоксиалкиленполи 45силоксан "Юнион Карбайд Корпорейшн" ), выдерживают в течение ночи и получают прозрачныйраствор,50 ч, полученного раствора взвешивают вЫбумажную чашку на 200 мл, покрытую внутрипластмассой, добавляют 4,0 ч. Поликата 411,1,3,5.трис. (диметиламинопропил) . гексагидро.триазин,эббот Лаборатори. 3") и перемешива.ют 2 мин со скоростью 500 об/мин. Потерювеса вспенивателя за счет его летучести компен.сируют последующим добавлением ТХ(М изпромывной бутыли. Затем сразу же вводят.100 ч. ПМП(ПИ ("Анджон Компани" ) перемешивают 10 с со скоростью 2000 об/мин в со.673151 Вместо полиоксипропилена можно использо.вать этиленгликоль.В аналогичных условиях при использовании8,0 ч. 1,3,5.трис.(диметиламннопропил).гексагидротриазина на 100 ч, полиизоцианата времясохранения пены, поднятия, желатинированиеи отлила соответственно 16, 47, 102 и 200 с.При добавлении 1,0 ч, 65%.ного раствора2.этилгексоата калия в, полиоксипропилеи вкачестве самостоятельного катализатора припрочих равных условиях реакция не идет.При увеличении количества 65%-ного раство.ра 2.этилгексоата калия в полиоксипропиленедо 2,0 ч. время сохранения пены, поднятия,желатннирования и отлипа составляет 17, 35,55 и 70 с соответственно. Пенопродукт слегка окрашен.П р и м е р 2. Повторяют пример 1, ио используют 4,0 ч. 1,3,5.трис-(диметиламинопропил) гексагидротриазина и 1,0 ч, 65%-ного раствора2-этилгексоата калия в полиоксипронилене(синергетическая смесь). Время сохранения пены, поднятия, желатинировани и отлила соответственно 14; 28, 45 и 125 с.Из лриведенных примеров видно, что добавление всего лишь 1,0 ч, 65%.ного раствора 2. -этилгексоата калил в полиоксилропнлене на100 ч. полиизоцнаната к 1,3,5-трис-(диметиламинопронил) . гексагидротриазину оказываетсинергетическое действие и привопит к повышению активности, При дальнейшем увеличении количества 65%.ного раствора 2-этилгексо.ата калия в полиоксипропилене активность ка.тализатора сохраняется, но прочность ячеистогопродукта падает,В аналогичных условиях при замене 1,0 ч, 25 65%.ного раствора 2-этилгексоата калия вполиоксипропилене на 1,8 ч. 65%-ного раствора олеата калия в полиоксипропилене время сохранения пены, подпертая, желатинйрования и отлипа соответственно 15, 30, 49 и 130 с, 30. Способ получения твердого ячеистого поли 35 уретаиа взаимодействием полиола - полиоксипропилена или полнэтилеитлнколя и Органическогойолииэоциаиата в присутствии катализатора, содержащего щелочное машо - 2 этилгексоат калия илн натрия или олеат кащЮ,о т л и ча 40 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективностипроцесса, используют катализатор,дополнительно содержащий 1,3,5-трис-(й,й-диметиламинопропил) -гексагидротриазин, при соотношении 1 - 4 вес.ч, 1,3,5-трис-(й,й-диметил 45 амийопропил) -гексагидротриаэина и 0,9 - 1,8 вес.ч.щелочного мыла на 100 вес.ч, полнизоцианата,Источники информации, принятые во внимание -при экспертизе1, 1 пд. Епп. Сава 46, 1498, 1954,50 2, Патент Японии У 42386, кл, С 08 ц, 1971. Составитель В. ТепляковаТехред О, Андрейко Корректор М. Пожо Редактор Т, Шарганова Тираж 876 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 3723/54 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5лодовом смесителе. Продукт загружают в кар. тонную коробку размером 8 х 8 х 6 дюймов (1 дюйм - 25,4 мм), где он свободно расши. ряется. Время сохранения пены, поднятия, же. латинирования и отлила соответственно 20, 76, 127 и 400 ф. Пенопродукт имеет темный цвет,6П р и м е р 4. 50 ч. полиэтиленгликолявзвешивают в бумажной чашке на 200 мл, по.крытой изнутри пластмассой, в этой же чашкевзвешивают 1,0 ч, 1,3,5-трис. (диметиламинопропил)-гексагидротриазина и 1,0 ч, 65 с.ного раствора 2-этнлгексоата калия. в полиоксипропи.лене, перемешивают 2 мин со скоростью500 об/мин в солодовом смесителе, добавляютулетучившийся при перемешивании фторуглево.10 дород, Сразу же подают 100 ч. ПМПФПИ, пере.мешивают 10 с со скоростью 200 об/ьан всолодовом смесителе, полученный продукт загружают в картонную коробку размером 8 х 8 хх 6 дюймов, где смесь свободно расширяется.15 Время сохранения пены, поднятия, желатиниро.вания и отлила соответственно 14, 27, 46 и120 с.Повторяют те же операции, но берут 1,0 ч.65%-ного раствора 2-зтилгекаоата атрия в поли оксипропилене, Время сохранения иены, лоднятия, желатинированйя и отлипа сОответственно14, 21, 47 и 125 с. Формула изобретения