Способ получения жесткого пенополиуретана

(19) (11) 1)1 С 08 С 18/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТ ТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 23-0 3322509/ 520.07.8123.10,90. Бюл, У 3Всесоюзный научнокий институт синте следоваческих ин, И,В.Шамов,(21) (22) (46) (71) тель смол (72) Е,А. (53) (56) 2.5,П 2. 5.Ав Изобретение относится к областиполучения жесткого пенополиуретана,характеризующегося повьппенной ударной вязкостью (пониженной хрупкостью), и может быть использовано вразличных областях промьппленности,включая системы специального назначения, например наполненные, огнен термостойг.ие пеноматериалы дляоблицовки,Известен способ получения пенополиуретана, предусматривающий введение в исходный гидроксилсодержащийкомпонент (ГСК) диолов молекулярноймассы 700-1500.Диолы вводят в гидроксилсодержащий компонент с целью придания пено-,.полиуретану пониженной хрупкости.Однако введение диола не обеспечивает достижения высокой удельной .ударной вязкости материала, а высо 2(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА путем взаимодействи простого гидроксилсодержащего поли- эфира и изоцианатного компонента в присутствии трихлорфторметана и поверхностно- активного вещества, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения удельной ударной вязкости пенополиуретана при сохранении теплостойкости, в простой гидроксилсодержащий полиэфир предварительно вводят 15-30 мас.ч. на 100 мас,ч. полиэфира диуретанола или смеси диуретандиолов с молекулярной массой 271-1350,кая молекулярная масса диолов снижает теплостойкость пенополиуретана.Известен также способ получения пенополиуретана (ППУ) пониженной хрупкости путем предварительного введения диолов с молекулярной массоч 100-20000 в изацианатный компонент (цредполимерный метод).Этот способ позволяет снизить хрупкость ППУ, однако при высоких значениях молекулярных масс диолов резко снижается теплостойкость ППУСпособ обладает также рядом дру гих недостатков: низкой стабильностью изоцианатного предполимера - нри низких значениях молекулярной массыдиолов высокая вязкбсть пред- полимеров, что вносит определенные трудности в технологию.Наиболее близким по технической сущности является способ полученияжесткого пенополиуретанапутем вза-,имодействия простого гидроксилсодержащего полиэфира и изоцианатногокомпонента в присутствии трихлорфтор 4метана и поверхностно-активноговещества,Согласно указанному способу получают жесткий ППУ с теплостойкостью,характерной для использования полиэфирполиола. Кроме того, способпрост по технологии: используемыекомпоненты обладают сопоставимымивязкостями и хорошей стабильностью.Однако существуют и недостатки.ППУ по способу характеризуется низкой удельной ударной вязкостью(0,010 кг/см при кажущейся плотности40 кг/м ).Целью изобретения является повышение удельной ударной вязкости пенополиуретана при сохранении теплостойкостиЦель достигается тем, что приполучении жесткого пенополиуретанапутем взаимодействия простого гидроксилсодержащего полиэфира и изоцианатного компонента в присутствиитрихлорфторметана и поверхностноактивного вещества в простой гидро 30ксилсодержащий полиэфир предварительно вводят 15-30 мас.ч, на 100 мас.ч.полиэфира диуретандиола или смесидиуретандиолав с молекулярной массой271-1350,Использование диуретандиола илисмеси диуретандиолов по изобретениюпозволяетполучать ППУ с высокимизначениями удельной ударной вязкости (0,280,55 кгсм/см ) и высокой, присущей40используемому типу полиэфирполиола,теплостойкостью;получать гидроксилсодержащийкомпонент с вязкостью не выше2000 с/20 С и хорошей стабильностьюо 45не менее 1 года,Кроме того, у пенопластов, получаемых по способу, повышаются пределы прочности при сжатии, изгибе,растяжении, соответствующие им модули упругости и др.Пенополиуретан по, сповобу получают либо методом заливки, .либо напыления, и он может быть как интегральным, так и однородным по кажущейся плотности.В качестве гидроксилсодержащихполиэфиров по изобретению используют окснпропилированный диамин молекулярной массы 290 (лапромол 294);оксипропилированный пентол молекулярной массы 800 (лапрол 805);оксипропилированный триол молекулярной массы 500 (лапрол 503).Диолы для диуретандиолов;этиленгликоль с молекулярной массой 62 (Э Г)диэтиленгликоль с молекулярной массон 106 (ДЭГ)1триэтиленгликоль с молекулярной массой 150 (ТЭГ)1оксипропилированные диолы с молекулярными массами 200, 300, 500 (соответственно лапролы 202, 302, 502).В качестве изоцианатного компонен 1та используют 4,4. -дифенилметандиизоцианат (МДИ);полиизоцианат марки Б, смесь дифенилметандиизоцианата и полифенилметанполиизоцианата (ПИЦ);толуилендиизоцианат (ТДИ).Могут быть использованы другие дии полиизоцианаты, применяемые для получения жестких пенополиуретанов. В качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) используют кремний- органические соединения, например КЭП, КЭП, КЭП-З, оксиэтилированные фенолы типа ОП, ОПи др. Могут быть использованы в качестве катализаторов третичные амины, например триэтиламин (ТЭА), диазобициклооктан, диметилэтаноламин идругие металлоорганические соединенияЭ например дибутилдилаурат адова, октоат олова и др.В качестве вспенивающего агента используют трихлорфторметан (хладон 11) .Пример 1.а) Синтез диуретандиола и конфекционирование полиольной смеси.Диуретандиол синтезируют в емкости, снабженной мешалкой, термометром или термопарой, отверстиями для загрузки компонентов и слива продукта,При включенной мешалке в навеску лапрола 202 по частям так, что температура в реакторе не превышает 60- ойдо80 С,. вводят МДИ. Эквивалентное отношение диола к МДИ выдерживают равным 2,0-2,2:1,0. После окончания введения МДИ в тех же условиях процесс продолжают еще 30-60 мин.1121973 5Диуретандиол с мол.м. 650 послесинтеза сливают для хранения или конфекционируют (смешивают): с полиольным компонентом. Конфекционированиепроизводят следующим образом,5В реактор вводят компоненты полиольной смеси (за исключением вспенивающего агента) и перемешивают 3060 мин, После охлаждения смеси до20 С вводят хладон. Компонентыконфекционируют при соотношении ингредиентов, мас.ч.:Лапрол 805, 80Лапромол 294 2015Диуретандиол 30ПАВ 1ТЭА 1Хладон30б). Получение ППУ. 20По технологии ручного или машиненого смешения 162 мас.ч. полиольногокомпонента, описанного выше, смешивают с 136 мас.ч. ПИЦ и заливают вподготовленную форму, где он вспенивается и отверждается. Показателидля ППУ, полученного по примеру 1 ипоследующим примерам, приведены втаблице.П р и м е р 2, Диуретандиол на основе этиленгликоля и МДИ синтезируюткак в примере 1Конфекционирование и получениепенополиуретана проводится также.Соотношение компонентов, мас.ч., следующее:Лапрол 805Лапромол 294,Диуретандиол(мол.м. 374)1540ПАВ 1,0ТЭА 0,5Хладон30ПИЦ 142 80 20 45 50р и м е р 7. То же, что в,примере 6, но смесь диуретандиоловмол.м. 1174 и 271. П р и м е р 3, Диуретандиол наоснове Лапрола 502 и МДИ синтезируютсякак в примере 1.Пенополиуретан получают описаннымв примере 1 способом при соотношениикомпонентом, мас.ч.:Дапррл 80580Лапромол .294 20Диуре тандиол(мол.м. 1350) 25ПАВ 1ТЭА 1Хладон30Смесь ПИЦ:МДИ 50/50 132 6П р и м е р 4. Диуретандиол на основе лапрола 302 и толуилендиизо-цианата синтезируется как в примере 1,Пенополиуретан получают, как в примере 1, при соотношении компонентов, мас.ч.:Лапрол 805 80Лапромол 294 20Диуре т андиол(мол.м, 774) 30ПАВ 1ТЭА 1Хлад он1 30ЛИЦ 141П р и м е р 5, Диуретандиол на основе этиленгликоля и Лапрола 502 в соотношении 50:50 и МДИ синтезируют как в примере 1 (смесь диуретандиодов). Пенополиуретан получают так же, как во всех примерах при соотношении компонентов, мас.ч.:Лапрол 805 80Лапромол 294 20Смесь диуретандиолов(мол.м. 374 и1250) 30ПАВ 1ТЭА 1Хладон"11 30ПИЦ 141П р и м е р 6. Диуретандиолы синтезируют, как в примере 1, на основе Лапрола 502.и МДИ этиленгликоля и МДИ (физическая смесь диуретандиолов). Пенопласт получают, так же, как во всех примерах, при соотношении компонентов, мас.ч.:Лапрол 805 80Лапромол 294 20Диуретандиол 502(МДИ мол.м. 374) 15ПАВТЭА 1Хладон30ПИЦ 141 Как видно из примеров, способ позволяет получать ППУ с удельной ударной вязкостью, в 2-3 раза превосходящей, исходную без существенного изменения теплостойкости.1121973 свойств пенопласта и расширениюобласти применения ППУ; обеспечитьстабильность полиольного компонентапри хранении, что дает существенный5технологический эффект,Испольпование способа по сравнению с известным позволяет получить пенопласт с высокой теплостойкостью и удельной ударной вязкостью, что приводит к повышению механических Количество вводиомого диола и свойства пенополиуретана Теплостойо кость С Кажущаяся Уд, ударнаяплотность, вязкость,г/смкг.см/см СодержаниедиуретанПример,Ч диола, мас,ч,+ 11 римечание.Содержание диургтандиола рассчитывают беп учета, вспенинающего агента.Под чертой приведены значения для исходныхрецептур, т.е, когда диуретандиол отсутствует. Составитель О.Пурина Редактор О.Юркова Техред Л.Олийнык Корректор А.Осауленко Заказ 4355 Тираж 430 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 11 нПроизводственно-ипдательский комбинат Патент , г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 1 2 3 5 6 30 15 25 30 30 30 43 42 45 43 41 42. 0,29/0,10 О 25/0,09 0,30/0,11 0,30/0,10 0,28/0,09 0,29/0,09 160/160 160/160 132/160 141/160 160/160 160/160