Способ получения эластичногопенополиуретана

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскмнСоцмалмстмческмаРеспублик о 836016(51)М. Кл, С 08 б 8/4 Гееудерстевниый комитет СССР пп делам пзеаретеннй н етнрытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол и Завод пластмасс(,54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА Изобретение относится к области получения эластичного пенополиуретана (ППУ). Получаемый ППУ может найти применение в различных отраслях промыщленности, в частности, автомобильной, мебельной и др.Известен способ получения эластичного пенополиуретана путем взаимодействия простого полиэфира, содержащего не менее 103 первичных гидроксильных групп, с изоцианатным компонентом в присутствии аминного катализатора октоата олова, пеностабилизатора и вспенивающего агента .11,В качестве простых полиэфиров используются полиэфиры, полученные конденсацией окисей этилена, пропилена, бутилена или их смесей с пропиленгликолем, глицерином и др; Полиол имеет эквивалентный вес 100- 3000 и содержит не менее 103 первичных ОН-групп от общего числа ОН- групп. В качестве катализаторов используются триэтилендиамин, октоати олеат олова. Плотность получаемогоППУ 23,5-24,5 кг/м 3, прочность прирастяжении 0,91-1,14 кг/см . Недостатками этого способа являются следующие:при использовании в качествекатализатора триэтилендиамина композиция обладает повышенной активностью,что заставляет очень точно дозировать 10катализаторы, особенно при заливке втеплую форму изделий большой массы(свыше 2 кг)и при получении блоков,а это, в свою очередь, создает технологические трудности;промышленное оборудование не всостоянии обеспечить очень точнуюдозировку катализаторов, из-за чеготехнология становится неустойчивой и 26выпускается брак - ППУ с закрытымипорами и усадкой, ППУ с трещинами,формованные изделия с кромками, оторванаами при выемке из форм; необхо-,димость строго поддерживать темпера8360 туру сырьятак как назначительнце колебания ее приводят к разрывам или закрытым порам в пеноматериале, Строгое соблюдение температуры в производстве также затруднительно;дефицитность и дороговизна амин- ного катализатора ДАБКО, введение его в рецептуру требует предварительной операции растворения в воде, так как ДАБКО твердое вещество.Эти причины заставляют искать новые каталитические системы не только 1 О иэ-за технологичес.сих, но и из-за экономических соображений,Цель изобретения - улучшение технологии получения пенополиуретана,Поставленная цель достигается тем,что в известном способе полученияэластичного пенополиуретана путем взаимодействия простого полиэфира, содержащего не менее 107 ОН-групп сизоцианатным компонентом в присутствииаминного катализатора - октоата олова,вспенивающего агента, пеностабилизатора, в качестве аминного катализатора используют сочетание диметилпиоперазина и диэтилэтаноламина в количествах О, 27-0,39 и 0,09-0,13 вес.ч .соответственно на 100 вес.ч. полиэфира. 30Процесс получения ППУ производятпо одностадийному способу; необходимыекомпонейты, взятые в определенномсоотношении, тщательно перемещиваютна ручной мешалке (или дозируют и 35перемешивают с помощью специальнойпромышленной установки), после чегосмесь выпивают в форму или на движущийся транспортер, где и происходитвспенивание и отверждение ППУ. . 40В качестве простого полиэфира используют сополимеры окиси пропиленас окисью этилена, триолы, содержащие5-187 остатков окиси этилена, мол.массу 3500-4000, содержание первичных 45гидрокисльных групп 15-303, напримерЛапрол 3503-2 Н, Лапрол 4003.1В качестве аминных катализаторовиспользуют сочетание третичных аминов диметилпиперазина и диэтилэтаноламина в количестве 0,27-0,39 и 0,090,13 вес.ч, соответственно на 100 вес,чполиэфира, в качестве металоорганических соединений - октаат олова55(продукт 230-19), в качестве стабилизаторов пеныкремнийорганические поверхностно-активные вещества - блоксополимеры полиорганосилоксана и 16полиоксиалкилена, например КЭП,КЭПи другие. В качестве иэоцианатного компонента используют толуилендиизоцианат-смесь изомеров 2,4 и 2,6 всоотношении 80:20,в качестве вспенивающих агентов - воду и низкокипящиегалоидуглеводороды,П р и м е р 1. Эластичный ППУ получают в лабораторных условиях следующим образом,В цилиндрический стакан из нержавеющей стали (диаметр 70-80 мм, высота120 мм)взвешивают простой полиэфирв количестве .100,0 г, добавляют отмеренное шприцем количество катализатора- диметилпиперазина и диэтилэтаноламина,пеностабилизатора КЭП,катализатора октаата,олова и перемешивают рамной мешалкой с,1=1400 об/мин в течение 20 с. Затем добавляютнеобходимое количество толуилендиизоцианата 80/20 из цилиндра,перемешивают той же мешалкой 5 с, добавляютводу, перемешивают еще 5-7 с, и оста"новив мешалку, выливают содержимоестакана в металлическую коробку 15 х15 х 15 см,выпоженную пленкой. Образецпенопласта выдерживают в термошкафупри 100-120 С в течение 20-15 мин,затем сутки при комнатной температуре,физико-механические испытания проводят по стандартным методикам.В табл. 1 приведены рецептуры,в табл . 2 - результаты опытов по предлагаемому способу(3,4,6)и известному (1,2,5). В. последнем случае про- вести физико-механические испытания не удалось из-за большого количества дефектов в образцах ППУ (раковиныУтрещины, закрытые поры) .П р и м е р 2, Был проведен опытнопромышленный выпуск изделий изэластичного ППУ методом заливки вформу на Ижевском заводе пластмасс,Использовалась промышленная заливочная машина высокого давления фирмыХеннеке, ФРГ,Рецептура, вес. ч:Лапрол 3503-2 Б100,0Толуилендиизоцианат80/20 44,0-3Пеностабилизатор КЭПА 1,50-0,2Диметилпиперазин 0,33-0)03Диэтиленэтаноламин 0.,11-0,01Катализатор 230-19,2 0 тоат олов он -Й. 0 Т и ц ремя старт 0 100 10 Время подъем С дефектом ефек- Без Качество обра ефек том яся плотнос 33,0,0 26,0 м 5 8Технологический режим заливки изделий.Для работы на машине вспенивания были приготовлены две активаторные смеси следующего состава,вес.ч;Вода 3,50 КЭП1 Ф 70 Диметилпиперазин0,33 Диэтилэтаноламин О,1 Лапрол 3503-2 Б24,00 Катализатор 230-19 1,00 Данные технологического режима получения ППУ приведены в табл. 3.Результаты Физико-механических испытаний приведены в таблице 4,Данные табл, 4 показывают, что пенополиуретан по. всем показателям соответствует требованиям заказчика и может быть использован в автомобильной промышленности. 6Использование данного способа получения эластичного ППУ обеспечивает следующие преимущества:повышается технологичность и экономичность процесса за счет сокращения процента брака(отсутствуют разрывы, закрытые поры, пустоты и т.д.),повышается устойчивость процесса за счет расширения температурного интервала работы катализаторов;позволяет заменить дорогостоящий и дефицитный катализатор "Дабкофф не менее дефицитный диметилпиперазин и диэтилэтаноламин;обеспечивает получение на имеющемся промышленном оборудовании формованных изделий, отвечающих по качеству требованиям автомобильной промышленности;позволяет отказаться от закупки полизфира и катализатора по импорту и приводит к экономии валютных средств.Таблица8Продолжение табл. 2 836016 Показатель по примеру Состав, г 0,052 1,3 2,34 2,7 0,92 1,24 1,36 190176 159 Т а б л и ц а 3 О 000 16 0 4 45 545-5 тиват 00-380 ктив ато 3,6-3,8 5,5-5,6 ей спинк абивка зад Мья,оС: мпература с 22 22 активатор тиватор П 2 23 8-4 ой, С 8-40 емп ер атур м перед зали Напряжение прий503-ном сжатии, кг/см1Остаточная деформация,Х Разрушающее напряжение при растяжении, кг/см.2. Относительное удлинениепи аз иве% Полиэфир ТДИ 80/2 Время заливки, с: набивка передней спи бивка передней подушки абивка задней подушки Мнабивка задней подушки "комби" полиэфи ТДИ 80/ 2 3 40,075 0,070 6520-682,46 3 1,0 30,0 ение, Ж носительно Морозостойкость Трещин нетрещин иазрывовнет Не должно быть трещин и раз- рывовтребования оз евский а ебит щения технологии, в качестве аминногокатализатора используют сочетаниедиметилпиперазина и диэтилэтаноламина;в количестве 0,27-0,39 и 0,09-0,13вес.ч,: соответственно на 100 вес.ч.полиэфира.Источники информаций,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3887505,260-2,5, 1976(прототип ),530 Подписное то аж лиал ППГ Патент, г Наименование параметров Зона 1Зона ПЗона 111Зона У Наименование параметров Несущая способность, к Относительная остаточная деформация при сжатии, 7. ания на усталость,7.:тносительная остаточная еформацияносительное уменьшениежесткости рактеристики при растяжении,Х аэрушающее напряжение, кг/смормула изобретения олучения эластичного пен путем взаимодействия лиэфира, содержащего не ервичных гидроксильных оцианатным компонентом в аминного катализатора о пеностабилиэатора и вспе нта, отличаютем, что, с целью улучВНИИПИ Заказ 2823/6 Т Способ и полиуретаиа простого по менее 1 ОХ п групп, с нэ присутствии ата олова, вающего аге щийся ород, ул. Проектная,4