Способ получения пенополиуретанов

Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1907015(51) М. Кл,08 С 18/14 ГдеуАдрстденньзй кемнтет ле делам нзобретеннй н открытий),АЯРО.РАЙ 1 фМ 64 ны 1, 9 Красного Знамени инстит 1 ут АН Латвийской ССР1 рдена Трудовог(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНО оэй петентно ь коные о и мног акже низкие п очно чение пенопазономрукционных етения-пшироким Цель изматериаловсвойств от стких кон Изобретение относится к способу получения пенополиуретанов на основе лигнина, которые могут найти применение в строительстве в качестве тепло- и звукоизоляционного материала, в машиностроении и мебельном производстве в качестве конструкционного и заполняющего пустоты материала.Известен способ получения пенополиуретанов, предусматривающий примене 10 ние оксипропилированных производных лигнина в композициях для получения жестких пенополиуретанов (ППУ) в ка чест ве ги д рокси лсодержаце го соединения (ГСС 7 . Композиция содержит так 1 З же полиизоцианат, поверхностно-активное вещество (ПАВ 7, катализатор и вспенивающий агент. Полученные пены при кажущейся плотности 26,9-36,4 кг/м имеют предел прочности при сжатии 1,015-2,32 кгс/см или 9,947 10- 22,736104 н/м.Недостатками получения пен указан" ным способом являются сложность техции, а т р ст пока-,затели ПП,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является спо-.соб получения пенополиуретанов путемвзаимодействия гидроксилсодержащегосоединения с полиизоцианатом. В качестве гидроксилсодержащего соединения (ГСС 7 используют раствор лигнинав нелетучем растворителе, причем процесс ведут в присутствии катализаторапри 90-115 С 21.Однако осуществление способа осложняется применением повышенных температур как при приготовлении растворалигнина (,110- 150 С), так и при вспенивании композиции. Кроме того, дляприготовления раствора лигнина можетбыть использован только щелочной лигнин.907015 3легковесных заполнителей, а такжеснижение технико-экономических затрат,Поставленная цель достигаетсятем, что при получении пенополиуретанов путем взаимодействия гидроксилсодержащего соединения с полиизоцианатом в качестве гидроксилсодержащего соединения используют суспензиювоздушно-сухого лигнина в оксипропилированном производном лигнина 1 О(ОПЛ) при весовом соотношении (1-125)::100,Снижение содержания лигнина в композиции ниже указанного предела ухудшает способность композиции к вспе-5ниванию. Верхний предел содержанияли гнина в ОПЛ лимитируется вязкостьюполучаемой пенокомпозиции, Для приготовления суспенэии пригодны всевиды лигнина. Приготовление суспен- щэии и вспенивание композиции осуществляется при температуре от - С иовыше,Использование в качестве ГСС суспензии ли гнина в ОПЛ приводит к об- дразованию полиуретановой сетки засчет взаимодействия с полиизоцианатом (ПИЦ) гидроксильных групп ОПЛ,а также гидроксильных и карбоксильных групп ли гнина, Недоступная длявзаимодействия с ПИЦ часть суспендированного лигнина или его избытокучаствуют в образовании ППУ в качестве наполнителя,Суспензия ли гнина в ОПЛ проявляет 35свойства ПАВ, что позволяет готовитьпенокомпозиции для получения жесткихППУ без дополнительного введения ПАВ,Суспензия ли гнина в ОПЛ вспениваетсяпри смешивании с ПИЦ за счет влаги,присутствующей в воздушно-сухом лигнине в адсорбированном виде (3- 153),а также за счет углекислого газа,выделяющегося при взаимодействии карбоксильных групп лигнина с полиизоцианатом.Введение воды в качестве вспенивателя дает худшие результаты, ибоэто приводит к образованию менее равномерной структуры, чем в случае использования воздушно-сухого лигнина,влага которого распределяется в композиции более равномерно. 4Образование ППУ на основе композиции, состоящей иэ суспензии лигнина в ОПЛ, не требует дополнительного введения катализаторов, так как технология синтеза ОПЛ предполагает присутствие в нем ацетатов К, М а, Са, каталиэирующих процесс вспенивания, Роль катализаторов выполняют также соединения азота, присутствующие в ли гнине (0,5-0,63) и ОПЛ.Таким образом, суспензия лигнина в ОПЛ, являясь сложной минерало-органической системой, выполняет одновременно функции гидроксилсодержащего соединения, вспенивающего агента, катализатора, ПАВ и наполнителя.Способ осуществляют следующим образом.В зависимости от заданных физико- механических свойств ППУ готовят суспензию ли гнина в ОПЛ в определенном соотношении. Для этого расчетное количество воздушно-сухого лигнина и ОПЛ перемешивают при комнатной тем. пературе в лабораторном смесителе до получения однородной суспензии, к которой затем добавляют расчетное количество ПИЦ. Количество ПИЦ рассчитывают, исходя из количества гидроксильных групп, содержащихся в суспенэии лигнина в ОПЛ. Причем избыток ПИЦ по сравнению с расчетным берут равным О, 8-1,2.В таблице приведены составы компо. зиции и свойства полученных ППУ.Как видно из таблицы, предел прочности при сжатии жестких ППУ на основе олигоэфиров лигнина в 1,5-2 раза превышает нижний допустимый предел прочности при сжатии известных жестких ППУ на основе простых олигоэфиров, Температура размягчения полученных ППУ.также превышает значение, допустимое для известных жестких ППУ. Таким образом, изобретение позволяет, меняя вид ОПЛ и лигнина, а также варьируя количеством лигнина в суспензии, в широком диапазоне изменять плотность и прочность ППУ и получать материалы от жестких конструкционных пенополиуретанов до легковесных заполнителей пустот.907015 Формула изобрет.ния Составитель С. ПуринаРедактор Г. Кацалап Техоед Ж. КастелевичЗаказ 513/31 Тираж 512ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11303 Москва Ж-Я Раушская наб. ц, 4/Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Корректор Г, Назароваг ФПодписное Способ получения пенополиуретанов путем взаимодействия гидроксилсодержащего соединения с полиизоцианатом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения пеноматериалов с широким диапазоном свойств от жестких конструкционных до легковесных заполз фнителей, а также снижения технико О экономических затрат, фЪ мсье:твве гидроксилсодержащего соединения используют суспензию воздушно- сухого лигнина в оксипропилированном производномлигнина при весовом соотношении(1" 125):100,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СЮА У 3546199, кл.260124, опублик, 19672. Патент СИА У 3519581, кл, 260175, опублик. 1970 (прототип).