Способ получения интегрального жесткого пенополиуретана

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцналистичесних РеспубликХ АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ(51 1 М. Кл.з С 08 О 18/14 С 08 С 18/76 с присоединением заявки йоГосударственный комитет СССР ао делам изобретений и открытий(23) ПриоритетОпубликовано 30,1081, Ьюллетеиь Й 9 40 И) УА( 678, 664- -4058(088.8) Дата опубликования описания 3 01 081 З.В.Кузнецова, В.Н.Замостьянов, В.Г.Вахти и Ю.Л.Есипов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕГРАЛЪНОГО ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА .Изобретение относится к получению жестких интегральных пенополиурета- нов (ППУ), имеющих сплошную твердую оболочку материала на поверхности и ячеистую сердцевину, которые могут служить для:изготовления технологической тары, отдельных элементов мебели и т.п.Известен способ получения интег.-. рального жесткого пенополиуретана путем взаимодействия органического полиизоцианата с функциональностью 2-3, оксипропилированного.полиамина с числом ОН-групп, равным 300-900, и оксипропилированного многоатомного спирта с гидроксильным числом, рав" ным 40-700, в присутствии эмульгатора, катализатора и вспенивающего агента.В рерультате получаютпенопласт со сплошной твердой оболочкой, толщина поверхностной корки 0,4-1,2 мм, плотность 0,4-11 г/смЭ, сердцевина ячеистая с .сплотностью 0,030,8 г/см Ь 3 .Однако получающийся пенопласт имеет высокую кажущуюся плотность.Наиболее близким по технической сущности является способ получения интегрального жесткого пенополиуретана (ППУ), путем взаимодействияпредполимера с концевыми изоцианатными группами с гидроксилсодержащимсоединением в присутствии катализатора, стабилизатора и вспенивающегоагента. В составе гидроксилсодержащего соединения используют соединение с 3-10 Он-группами на молекулуили смеСи многоатомных спиртов, содержащих60 ОН-групп. В качествепредполимера используют продукт взаИмодействия органического полиизоцианата с дифункциональным органическим соединением. Получающийся в 1 результате пенопластимеет плотностьячеистой сердцевины 150-200 кг/ма общую плотность 290-410 кг/м 2 .ЭНедостатками этого способа являются низкая удельная ударная вязкость 20 получаемого пенополиуретана, а также высокая вязкость изоцианатного ..компонента (6760 сП прн 23 С), чтосущественно усложняет технологию получения пенополиуретанаЦель изобретения - повышение удель.ной ударной прочности пенополиуретана.Указанная цель достигается тем,.,что при получении интегрального жид кого пенополиуретана путем взаимодействия предполимера с концевыми изоцианатными группами с гидроксилсодержащим соединением в присутствии ката"изатора, стабилизатора и вспениваюего агента в качестве предполимераиспользуют продукт реакции смеси дифенилметандиизоцианата с полифенилполиметиленполиизопианатами,взятых присоотношении 75:25-65:35 (сырой МДИ)с триолом молекулярной массы 3000- .5000 при весовом соотношении 1,358,8:1.Полученный предполимер имеет вязкость при 22 С 2450-3760 сП и берется для реакциив количестве 100-140от стехиометрического.Предполимер смешивают ручным или 15машинным способом с гидроксилсодержащим компонентом и необходимыми добавками, катализатором, стабилизаторов, вспенивающим агентом и заливают .в форму. После отверждения иэделие 20извлекают из формы.В качестве гидроксилсодержащегокомпонента используют, оксиэтилированные полиэфирполиолы с молекулярноймассой 300-900, например, оксипропили рованные триолы, оксипропилированныепентолы, оксипропилированный этилендиамин (М, М, М , М -тетраоксипропилэтилендиамин) и другие,В качестве стабилизатора пеныиспользуют блок-сополимеры полиоргано-ЗОсилоксана и полиоксиалкилена, например.КЭП, КЭПи другие, взятыев количестве 1-1,5 вес.ч. на 100 вес.ч. смеси полиэфиров. Вспенивание осуществляется за счет добавки хладонов З 511 или 113 в количестве 5-20 вес.ч.на 100 вес.ч. полиэфирной смеси,В качестве катализатора используют третичные амины, например, диметилэтаноламин, диметилбензиламин и другие в количестве 0,7-3 вес.ч. на100 вес.ч. смеси полиэфировП р и м е р 1. В металлическойемкости нагревают "сырой" МДИ до40-70 С, к нему при постоянном перемешивании добавляют полиэфиртриолс молекулярной массой 3000-5000.Весовое соотношение "сырого" МДИ иполиэфира составляет 3,25:1 соответственно. После введения всего триола 50смесь оставляют стоять 12 ч. 169 гполученного предполимера смешиваютпри 22 ф 2 С с 40 г М,М,М,М -тетраоксипропилэтилендиамина и 20 гоксипропилированного триола со средней молекулярной массой 500, 20 гтрихлорфторметана (хладбн), 1 гстабилизатора КЭПи 2 г диметилэтаноламинаСмесь выливают в закрытую металлическую форму,. предварительно нагретую до 45 С, где происходит 60ее вспенивание и отверждение.Полученный пенопласт имеет следующие свбйства:Толщина поверхностнойкорки, мм 2237 268 15,2 1,5 197 Общая плотность пенопласта, кг/м 330Кажущаяся плотностьсердцевины, кгс/смПредел прочности пристатическом изгибе,кгс/см 44,23Удельная ударнаявязкость, кгс см/см 1 2,25П р и м е р 2, Квазипредполимерготовят., как в примере 1, но соотношение "сырого" МДИ и полиэфира составляет 8,8:1 соответственно.197 г полученного квазипредполимерасмешивают при 22+2 дС с 60 г И, М,1М,М -тетраоксипропилэтилендиамина и20 г оксипропилированного триола смолекулярной массой 500, 20 г хладона 13, 1,5 г стабилизатора КЭПи2,5 диметилэтаноламина,Смесь выливают в закрытую металлическую форму, нагретую до 45 С, гдепроисходит ее вспенивание и отверждение. Полученный пенопласт обладаетследующими свойствами:Толщина поверхностнойкорки, мм 2Общая плотность пенопласта, кг/мКажущаяся плотностьсердцевины, кг/м 207Предел прочности присжатии, кгс/смПредел прочности пристатическом изгибе,кгс/см 1. 38,75Удельная ударнаявязкость, кгс см/см 1,64П р и м е р 3. Предполимер готовят, как в примере 1, но соотношение"сырого" ИДИ и полиэфира составляет1,35:1 соответственно.141 г пблученного квазипредполимера смешивают при 2212 С с 20 г М,М,М,М-тетраоксипропилэтилендиаминаи 20 г бксипропилированного триоласо средней молекулярной массой 500,20 г хладона, 1 г стабилизатораКЭПи 0,7 г диметилбензиламина.Смесь выливают в закрытую металлическую форму при 45 С. Полученныйпенопласт обладает следующими свойствами;Толщина поверхностнойкорки, ммОбщая плотность пенопласта, кг/см 321Кажущаяся плотностьсердцевины, кг/мПредел прочности присжатии, кгс/см 10, 57Предел прочности пристатическом изгибе,кгс/см 17,64Удельная ударная вязкость, кгссм/см 3,95П р и м е р 4. Получают пенополиуретан по примеру 1, но высокомолекулярный триол вводится не в виде876657 Формула изобретения Составитель С.ПуринаРедактор Е.Лушникова Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Швыдкая Заказ 9498/30 Тираж 533 .Подписное ВНИИПИ Госудраственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 предполимера, а непосредственно всмесь низкомолекулярного триола соксипропилированным этилендиамином.Полученный после отверждения пенопласт обладает явно выраженной неоднородностью структуры, имеет большую усадку при прогреве до 70 фС,удельная ударная вязкость составляет 0,7 кгс см/см.П р и м е р 5. Предполимер готовится, как в примере 1, но соотноше-.ние "сырого" МДИ и полиэфира состав- Оляет 6,3:1 соответственно.146 г полученного квазипредполимера смешивают при 22+2 ОС с 60 гМ,М, ММ -тетраоксипропилэтилендиамина и 20 г оксипропилированного 15триола со средней молекчляоной массой 500 (К. 1,0), 20 г хладона,1 г стабилизатора КЭП, 2 г диметилэтаноламина.Полученный пенополиуретан имеет 2 пследующие свойства:Кажущаяся плотность,кг/м246Предел прочности присжатии, кгс/см 12,45Удельная ударная вяз-кость, кгссм/см 1Использование предлагаемого способа получения интегрального жесткогоППУ по сравнению с известными обеспечивает получение пенопласта с низкой ЗОкажущейся плотностью( 200 кг/мф)и высокой удельной ударной прочностью (до 4 кгс см/см .Совокупность Физико-механических показателей получаемого пенопласта обеспечивает его использование в качестве материала для технологической тары взамен деревянной или металлической. Способ получения интегральногожесткого пенополиуретана путем взаимодействия предполимера с концевымиизоцианатными группами с гидроксилсодержащим соединением в присутствиикатализатора, стабилизатора и вспенивающего агента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияудельной ударной прочн сти пенополиуретана, в качестве предполимера используют продукт реакции смеси дифенилметандиизоцианата с полифенил-.полиметиленполиизоцианатами, взятыхпри соотношении 75:25-65:35 с триолом молекулярной массы 3000-5000 привесовом соотношении 1,35-8,8:1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3730919,кл. 260-2,5, опублик. 1973.2. Патент США Р 3728288,кл, 260-2,5, опублик. 1973 (прототип)