Способ получения пенополиуретанов

Способ получения пенополиуретанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙ ИЕ--,;„,ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ (22) ЗйявлЕно 1 6,05.75 (Ж) 2140009/23-05 (51} М. Кл.

2 (23) Приоритет — (З2) 27.03.75 (31) r 2513816.3 (Ç ) err (И) О g++@o+ <015 07 78 ?????????????????? ???? 26 (45) ?????? ????????????<<< оп"с@вин 07 0В,78

С 08 6 18/14

Гаву ирстнннный ишатнт

Ййнтн Министров СССР

Е Аиянн из06рвтнни3 я этщиитий (53) У,д 678Я64:

: 62-405.8 (088.8 j

Ин остранцы

Манфред Дам (ФРГ) и Альберто Карлос Гонзалес-Пйрнер (Испания) (У2) Авторы изобратення

Иностранная фирма

Байер АГ (ФРГ) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ

Изобретение относится к получению эластичных пенополиуретанов, используемых в качестве амортизирующих материалов, пленок для многослойного дублирования, в качестве изоляционных материалов, игрушек и так далее.

Пенопласты с различными физическими свойствами получают уже давно в техническом масштабе по способу изоцианат- ц} ной поликонденсации из соединений с несколькими активными атомами водорода, особенно из соединений, содержащих гидроксильные и/или карбоксильные группы, и полиизоцианатов при совместном примене- 35 нии воды, активаторов, амульгаторов,стабилизаторов пены и других добавок flj, По атому способу можно получить при подходящем выборе компонентов как эластичные, так и.жесткие пенопласты или все 20 их разновидности атого интервала.

Мягкие аластичные пенопласты по удобству применения можно сравнить с пенопластами из натурального латекса илн из комбинаций таких натуральных материалов, Б как перо, волос или вата, Физические свойства амортизирующих алементов характеризуются фактором извнтости (коэффициент числа твердости при 65- и 25Ъ-ном вдавливании, причем общую деформацию выдерживают в течение 1 м щ) и ходом графической зависимости сила-деформация.

Фактор извитости для достижения хороших амортизирующих свойств должен иметь значение выше 2,5, а зависимость силадеформация не должна иметь внд плато, т.е. при незначительных изменениях силы должны появляться лишь незначительные изменения деформации.

Пенопласты, которые используются в качестве амортизаторов, должны иметь высокие прочностные свойства, чтобы не было разрывов при таких механических нагрузках, как при обтягявании текстилем; кроме того их твердость при опредеФ

3 ленном объемном весе (кг/м ) должна быть как можно более высокой. Наиболее предпочтительны пенопласты с объемным вес о ч 1 5-30 к г/м З.

615865

При осуществлении указанного способа не удается получить высокоэластичные пенополиуретаны с малым объемным весом и достаточной твердостью.

Ближайшим по технической сущности к

5 изобретению является известный способ получения пенополиуретанов путем взаимодействия изоцианатов с высокомолекулярными гидроксилсодержашими соединениями в присутствии катализаторов, вспениваюших агентов и других целевых добавок. В качестве высокомолекулярных гидроксилсодержаших соединений используют полиэфиры (2) .

По этому способу получают высокоэлас35 тичные пенополиуретаны. Однако пенопг>лиуретаны с объемным весом ниже 30 кГ/м удается получить лишь при больших скоростях.

Кроме того, пенополиуретаны, получен20 ные по этому способу, имеют недостаточно высокую прочность при сжатии.

Все это ограничивает применение пг>лученных по этому способу пенополиуретанов„ особенно в качестве амортизаторов.

>5

Е)елью изобретения является получение высокоэластичных пенополиуретанов с повышенной- прочностью при сжатии.

Эта цель достигается тем, что в качестве высокомолекулярных гидроксилсоЗО держащих соед п ений используют 1-40,ьные дисперсии полимочевины и/или полигидразодикарбонамида в высокомолекулярном соединении, содержащем по крайней мере одну гидроксильную группу.

Преимушества, которые дает применение указанных дисперсий„весьма многочисленны. Так, получение этих дисперсий протекает очень просто при взаимодействии эквимолекулярных количеств изоцианатов о и полиамипов, гидразинов или аддуктов гидразинов в высокомолекулярных соединениях по меньшей мере с одним активным

Н-атомом. И результате высокой реакцион ной способности обоих компонентов дости45, гают количественного превращения..Это приводит с одной стороны к тому, что не нужно удалять из дисперсии исходные продукты, а с другой стороны к получению пенопластов с запахом не более сильным, 50 чем у обычных мягких полиуретановых пенопластов. Дисперсии состоят из очень мелких частиц, так что осаждение из них

1 не наблюдается. Если для получения диспер=

"ий применяют гидразины и аддукты гидразина, то получающиеся пенопласты бе 55 лые и окрашиваются при стоянии на свету очень. медленно и очень слабо.

При применении этих дисперсий механи:ческие свойства пенопластов улучшаются. 6О

Так, у обычных мягких полиуретановых пе нопластов сильно увеличивается твердость без снижения предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве. Этот эффект так сильно выражен, что даже при применении полиэфиров в качестве диспергирукппих средств для мягких пенопластов в полимочевино- или полигидразодикарбонамидополиэфирной диспер- сии можно получить полужесткие полиэфирные пенопласты. Полимочевины и/или полигидразодикарбонамиды получают путем взаимодействия органических моно-, би- или многофункциональных изоцианатов с полиаминами, обладающими первичными и/или втори ными аминогруппами, и/или гидразинами и/HJIH гидразидами. Эти полиамины имеют, как правило, молекулярный вес

60 10000, предпочтительно 60-3000, причем наиболее приемлемым является молекулярный вес 60-1000.

В качестве полиаминов можно применять двух- и/или многовалентные, первичные и/или вторичные, алифатические, аралнфатические, циклоалифатические и ароматические амины, например этилендиамин, l,2- и 1,3-пропплепдиамин, тетраметилендиамин, гексаметилендиамин, додекамети"! лендпамин, триметилдиаминогексан, гч, Й—

l диметилэтилендиамин, 2,2 -бисаминопропилметиламин, высшие гомологи этилендиамина, как диэтилентриамин, триэтилентетрамин и тетраэтиленпентамин, гомологи пропплендиамина, как дипропилентриамин, пи( перазин, Й, М -бисаминоэтилпиперазин, триазин, 4-аминобепзиламин, 4-аминофенилэтиламин, 1-амипо-3,3,5-триметил-5-амин ометилциклогексан, 4,4- диаминодициклогексилметан H -пропан, 1,4-диаминоциклогексан, фенилендиамин, нафтилендиамин, конденсаты из анилина и формальдегида, толуилендиамины, бисаминометилбензолы и моноалкилированные у одного или у обоих атомов азота производные названных ароматических аминов.

В качестве гидразинов следует назвать гидразин, моно- или И, И-дизамещенные гидразины, причем заместителями могут быть С -С -злкильные группы циклогек.г2 в сильные или фенильные группы, например метилгидразин, атилгидразин, додецилгидразин, фенилгидразин, циклогексилгидразин.

Гидразины, как правило, имеют молекулярный вес 32-500.

Для получения дисперсий по изобретению наиболее применим гидразин.

В качестве гидразинов рекомендуется применять гндразины двух- или многова лентных карбОновых кислот р TBKHK как

1 » P6. т

Ут {)тнн(3Я» !т!Я!362(ЕЕ)«{П» Мг)Х(Г)ЦГ»ВЯ(тр Н}13»"ЯРНад(р с«дине!1(ОВЯЯ» себйцицОВЯ(7» ЯзслЯицоваи, мЯ леие(ова (р фУМЯРованр изофталеван„теРефтаЛЕВЯИр КРОМ6 TONED» СЛОЖНЫЕ РфиРЬ) ГИДРЯ зинмонокарбоновых кис),от с двух- илц

МИОГОВЯЛЕНтНЫМИ СПИРТЯМИ И фЕЦОХ(амцр KQI«5 например зтандиол, прона)(дуол--1.2. бутанАНоп-1,2,-1,3 v -1»4,, гексацди»n» дцэтиЛЕНГЛИКОХIЬр ТРИЭТИХ)ЕЕ(ГЛИКОЛЬр ТЕТ»)ЯЗТЕ!ЛРН

ГЛИКОЛЬр ДИНЕ)ОПИХЕЕНГ»ПИКGЛЬ. Е)РЕПГ»Г) 71ИЛЕН: гликоль и гидрохие(оц, а также амиды гид-13 ряЗИНМО(ЕОКарбоцОВЫХ КИСЛОТ (СЕ iHK«3ppст— зиды) „например с названными ди*- я полиаминами.

ГИД РЯЗИЕ(нр KQK 1(PQBH)10 )fM6!DT МD216K)глирный ВРС 6(0.1 Q QQQ Efpogltr)«7ãèòwnr f«D т

60-3000, но oco )ej(цо предпочтцт льцо

60-1 000.

/казяннь)е я":.!Нны fi Г)(дрз з)!ц!») испол =»

ЗУЕОТ B ВИД Е ИХ О(»ЫЧИ 7»{Х ТОР О В 1»)Х Вх Г) ДНЕ»7).„ растворов.

ДЛЯ ВЗЯИМОДЕйСТВИИ С 1(0 звчiorымц ПГ»ЛИ аминами, гидразинами и/или г)(д()13зт!Пят !и

ttOgXOA HT TQKH6 M Oft ОИ 3 С ЦИЯЦЭ Т b! Ка»«фЕ=

ННЛИЗОЦттат(ЯТ Или С TBQf»jj»(ттзт)т!««Ят!Я т. Р

2.".»

ЖЕ ЯЛИ{ ИТИЧ6СКИЕ р Ц»Л(«Х!ОЯЛ)«т{!)Я 1 Ис!ЕС!«!{Е, а))алифатит(РС(гие Ят)ОМЛ ГИЧРСК)(г»»«i Гехт» ро

ЦИКЛИЧЕСКИЕ ПОЛИЦЗОЦИЯЦЯТЫр (!(1HPjj.,fo»P BTjrЛе)(дицзоц(!яця*Т, 1 р 4» 6ТЕ)ятт{ЕТИ))Е)тд«т(ИЗОццацат, 1,6-pексамeT(lnájri; изоцпацат,. т додекандиизоциаl)атр цикло{ОУтг»н,,3»дт«7...

ИЗО!ЕИЯЦЯТ ЦИКЛОГ6КСЯЦ--- j 3)- и 1 »4-Е!Е)цз цианатр а также любые смеси зтих НЗО}(6= ров, 1-изоцианато-3 3„5-триметил-5-цзоцианатометилциклогексацр 2, 4- и 2,6-: «

-гекса гидротолуилецдц и зоциа цат, а та кже любъ(е смеси зтих цзомеро „гексагидро3 H/ИЛИ 1 4 фЕН)(П» цдИИЗГ)т!Иацат:- Ер гидро-2,4 - и/или -4(4" -дифеце(лметя»(дц1,3- v 1 14- фе)iliл{..цд(!и 3ojIHQ!t3 r »

2 ф И Р 6 — ТОП» с"ИХ»РГ))(ттт(ЗО»OI8113Т â€”. Тат»)т«6 любя i(смесь этих изо меро В д {1{()6цилк1етя н«J т

-2»4 — И/ИЛЕ! -4р 4 ДЕЕИЗО)77»ЯЦЯ-.. {7{3{));-17»t««г-, д

1,5-дие(зоце(ацат, трифе!!етлме (ац4 4

4 тРииз011иаца р полифеццлпг)»пи}«(етилецпО(-"» лиизоциЯнатыр полУчене(1»!е кондецсаццРЙ ацилина и формяльдегидя и иепосредг:твенно после етого фосгенировяцием,перхлорироВаННЫЕ аРИЛПОЛИИЗОЦЦЯЦЯтыр ПОГШИЗО!!Е!ЯНЯты, имеющие карбодиимндцые Груг!пы, поли-. т» изоцианаты, имеющие аллофяцетцые rpynItb)» ПОХ!»1И ЗОЦЕ!ЯНЯ ТЫ р С оцт))»)1«а)- {ЦЕ тт {2(-"1 Я Ц 0 вые гРУппы полипзоциацатыр имеющие аци-2}ировянн ь(е карбя мятные г г)уг! пы; и 02!и BD-цианаты, имеющие биуретцые группы, ц021(:"* eg

ИЗОЦИЯНЯТЫ ПОХ(т»СЕЕ)!Ць(6»» т»ЕЗ) Г{1 Г : 6 Р{хс»!с

ЦИИ ТЕЛОМЕРИЗЯ1)ИЯ» ПОЛИ)«»ВОЩЕ{3})ат)тт, ЦМГЛО«:

П!Е(Е Cno)KHOQHP)t Û\ Г j)JJ П Г(Ы» Я TGK»K6 !l j) О".

ДУКты ВЗЯИМОДЕйствий ВЫП»ЕПЕРЕЧИС216ЦЦЬ)Х

ИЗОЦИЯНатОВ С апет»(ЛИ(.!Е(, ХО)КЦО -,Q!«K6 ИС60

П О, ) r» 3 ГО Ва т Ь О»с ) а Ю Е() и ЕС»т V r ) ji и О JI »» Ч 61 » )««ji 1{ З{)

ЦИЯЦЯТЯ ДРСТИЛХ)«х ЕЕ!ОН!}В(6 Г) ТЯТКИ» Цтс(ЕICIIH»6

ИЗОЦ!тацатнь)с 0 jib! КDTDP! Г){)СTB{)Pepò

8 г)дт}(07,„! ИХ(И }ЧР»-т«ОЛ 1 И»; ЦЯЗ(3ЯЦЦЫ) ИЗОЦЦЯЦЯ тГ) . )Зроме ТDE О{ МОЖНО т!СНОХ}ЬЗОВВТ! Л(обЫЕ

С;,.-3«цт .-,ЯЗВЯНПЬЕХ ИЗОцнац, тОВ.

-:г 2(с) — -:0 Е!З б!)Етс }!х!Ю D«обРЦНО Пт)ЕД ! г) ЕТ«елеilr j ПО»IИИ ЗОЦЦанатыр КОТОРЫЕ НВ

1!Нт:т -г с-, ТЕ)«1:;{с!»»С(«Ц 2(ЕГКО До ТУПЦЫМИ. Ца

f7::i.. ",:.. ., Ф- и 2, 6-толуилендиизоцианатыр

Я тг;к>т»6 л(обыг. смсси зтих изомеров (ТДИ j

Г tvrr:6)11»Х)ПОЛИ(с!6"» ИЛЕНПОХ}ИИЗОЦИЯНЯТЫ, КОТС™ !

Цт)Е 1(ОП-ГЧЯЮТ ПУТЕМ КОЦДЕЦСЯЦИИ аКИЛИНа И фоРМОЛЬДЕГИДЯ ЦРПОСРЕДСТВЕННО ПОСЛЕ ЭТО

ГD ПуГЕМ {7)ОС "673!хрОВЯНИа ("СЬ)рО!3»Р!ДИ") H пали-,-; -»:))т)7»3п»»ггеьт„-.б)lадатот)!Н»Р карбодиимид

-{1»(Х!1:т с", r{ofgj! " ) 27 .П*.р ЯХ(Х(0{Х)ан«ПТН ИМИ» ПЗС» с.ття-(-;Г) -;. Tri j, цс:. -.1»бят (ятць) (It НЛИ б!»т«рс 3

Ц(ттт (1-, ГРУП та,iv . "т.(ОДИфЦПИРОВЯИНЫЕ Г!ОЛИ»х 1

Иог»пт«Я(тат).т 1 ., )Г);,;-с)of!6!«..- МЯТЕ«»ЦЯЛ»ЯК!7{ ДЛИ ПС»27 »т!ЕЦИИ хс ..с с т; » хт)» llrj ИВ Г(и)«) CН -. DonÈÈÅÏ)»И (Ipoд HО тт)(с» т " -"с Ion", ртс»)1)р,r) цмеюн»(ц 18 jp6g ltd» .-:- ..-сг-"- "-R (=.-PB"Чт ЫХ и/Члт ВтОРИЧ-«г»т- «»,"., 1 ЛЕ>1}ст»»Х; Р т»Г)П, C МОЛОК УЛИРНЫМ

i г):" 1;. .«О ":.т ro!«О! х I!РЕП ПОЧ} ) "ТDHЫIГ» сс)ОО

» » .«

r r

Ое)стцн :.,П-.:;",:-Т{3«еа)«т:. ПЗЯ !М,)ge)({0 TBVEj ИСХОДНЫХ С Осхди j Ilnr! С )тг)Г), ;»»ИОЦНОСПОСООЦЫМИ

::.: i O;,ii3 i,. И ВО»тс»ООДЯ С Ятт)с!(ЛЕЦОКСИДЯМИ. Та;<1»х..; »! хат«зт)тлет(Оксидр itpo l!HJ(т ПОксцд, буT f72 1Å) {) КСИД, 0 7«!7{:;. С та(»ОЛЯ » ТЕТPQlji fj POQQ ра)l jlли зпцх."IОf)гj»ЕЕ)ин inц с любыми сме

"ИР тт =тт тх «)г(т«»{ХЕ»»пг»кг.т»ЛОВ rr OPQ6»to ПРЕ«т

: —.Dr fÒÖÒÐËÛ) . ТЯ)«ие 1(ОЛ(УЗфИРЫ КОТОРЫЕ хг П-,-.;;1;.(-., »fr»Е-Т))зцтто pоoрв)т"Н(ЫЕ QHг»-.«; >

", .с) П »Г{-;ПHj)»",;". ; VCХ ОП.) т»f„«»11 Со» Гт)и(6}iт!ИМИ с f)T. .:3 }«)ofo)t)fос пОсг бт(1))с(1«атома) ц(Водорода

И,- «ng!DTCß» нас«(70!ibiát) BOAQ МЕТЯНОЛ(ЗТЯЦ Олр .;-,{))-.ец,---,riKD!rb, ПрОПИЛЕНГЛИКОЛЬ--(1,2) ИЛИ

;«) „б»тстцт}еп(хх(ИКОЛ(«-(1,4) ИЛИ -(.-р т ) р

Г т«cQ}I,;I!

О тхт{3}IТ.„)1:;02{ 1,2, -» j Т;)Ит,!»ЗТИлолзтя(!. ПЕНТс(«ар) 7тр» ИТ » i 4ЯЕЕНИТ т C Dp»)(IT» Е !6 I ИЛ! Х(7! КО Зид

Т{)0»СТНИКГ)ньтй! {:Я ХЯРр фЕПОЛ» V )ОЦОЦЦЛфРЦО(lр

7){тзо()ц)1}(р гцдР{)х«})оцт 1,.-,2.-- или 1,,3Т Dri:::1 с»схсс Ц »»Еlпоl » BT;-тц, Яммпс)К, МЕТНЛЯМИНр х

Зх! »12» т" Дт!О "х )«тт. РТР»3 ИЛИ (CKCQMBT)jr(t Hg(i ° с -..:т:-., r",).—.с«r." 1») т,»vт!. я rojr02) 3 )ИН днтатя

Ц".-)с .".i{Ill» TPri TQ!IDЛЯ . Цпl, а!IП2!Иир фЕЦ)3ЛЕНДИ"" ит. 2»»3- il 2. 6!jf!Q r»lffjT DTDJI тх 021 H П0211!{))есс!«с«лГ) О- »,.f Мс«Т){л{;и ПОХIЦЯ М Итт Ыт КГ) Т 01)ЫЕ ПОХIУЧЯЮТ

-Ъ ,-»ц;)ЕН"а) T!6й Q)IVJ;Trirа т; .фт)рмальдеiovän,!EO KQ jr»; )",.: r lC»(D g т 7 !т);«, «Я Т 6 p T j 3 J f!) !3 М О)кц 0 fl pH 1(6» нять .также смолообразные . материалы фе нольного и резольного типа.: другими исходными продуктами для предлагаемого способа являются полиэфи- ры, имеющие гидроксильные группы. Они являются продуктами взаимодействия, на5 пример многовалентных, предпочтительно двухвалентных и в соответствующих случаях с добавками трехвалентных спиртов с многовалентными, предпочтительно двухвалентн,ыми карбон овыми кислотами. Вместо свободных поликарбоновых кислот можно применять также соответствующие ангидриды поликарбоновых кислот или соответствующие сложные эфиры поликарбоновых кислот и низших спиртов или их смеси для получения полиэфиров. Поликарбоновые кислоты могут быть алифатическими, циклоалифатическими, ароматическими и/или гетероциклическими, в некоторых случаях

20 они могут быть галогензамещенными и/или ненас ыщенными.

В качесттве примеров здесь следует назвать янтарную, адипиновую, корковую, азелаиновую, себациновую, фталевую, изофта25 левую, тримеллитовую кислоты„ ангидриды фталевой, тетрагпдрофталевой, гексагндрофталевой, тетрахлорфталевой, энцометилентетрагидрофталевой и глутаровой кислот,малеиновую кислоту, ангидрид маленновой кис30 лоты, фумаровую кислоту, димеры и тримеры жирных кислот, диметиловый эфир терефталеaoN кислоты, бисгликолевый эфир терефталевой кислоты, B качестве многовалентных спиртов следует иметь в аиду, например, эти- ленгликоль, пропиленгликоль-1,2 и-1,3, бу=. тиленгликоль-1,4 и-2,3, гександиол-1,6, окстандиол-1,8, неопентилгликоль, циклогександиметанол 1,4-бисоксиметилциклогексан, о

2-метил-1,3-пропандиол, глицерин, триметилолпропан, гексантртт-1,2,6, бутантриол-1,2,4, триметилолэтан, центаэрптрпт, хпнит, маннит .и сорбит, метилгликозид, кроме того диэтиленгликоль, триэтиленгли45 коль, тетраэтиленгликоль, полиэтиленгли коль, дипропиленгликоль, полипропиленгликоль, дибутиленгликоль и полибугиленгликоль. Некоторая часть полиэфиров может иметь концевые карбоксилыже группы. Мож» 5О но применять также полиэфнры из лактонов, например Е -капролактана или Окси=карбоновых кислот, например Е -Оксика роновой кислоты. Другими исходными материалами для Осуществления способа по изо-,.- бретению являются политиоэфпры, полиацетали, поликарбонаты, Обладающие гидроксильными группами, полпэфироамиды, полиамиды и другие сш тетическне и природные

ПОЛИОЛЫ.

Среди политиоэфиров следует особенно указать продукты конденсации тиодиглико ля с самим собой и/или с другими гликолями1 дикарбоновыми кислотамир формаль дегидом 8MBBQKap60HDBb1MB кислотами или амнноспиртами. В зависимости от природы компонентов, вступающих в конденсацию, получают смешанные политиоэфиры, смешанные нолитиоэфиры с простыми и сложными эфирными группами или политиоэфпроамиды с простыми и сложными эфирными группами.

В качестве полиацеталей следует иметь в виду соединения, которые можно получить из таких гликолей, как диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 4,4 -диоксиэток/ сидифепилдпметилметан, гександиол и формальдегид. Полиацетали, пригодные для осуществления изобретения, получают также полимеризацией циклических ацеталей.

В качестве поликарбонатов, обладающих гидооксильными группами, следует на=-вать такие известные поликарбонаты, которые могут быть получены, например, взаимодействием таких диолов, как пропандиол-(1,3), бутандиол-(1,4) и/или гексан диол-(1,6), диэтиленгликоль, триэтиленгликоль нли тетраэтнленглнкoAb,. с диарнлкарбо»» натами, например днфенилкарбонатом или фос гено м.

К полнэфироамннам и полиамидам отно сятся, например, препмушественно линейные конденсаты, полученные из многовалентных насыщенных илн ненасыщенных карбоповых кислот или их ангидридов и многоВалентных насыщенных и ненасыщенных ами„днаминов,. полиаминов и их смесей.

Применимы также полигидроксилсодержашие соединения, содержащие уже уретановые или карбаматные группы, а также

D соответствующем случае модифицирован»» ные природные полиолы, как касторовое масло, углеводы, крахмал. Согласно изобретению можно применять также продукты при- соединения алкиленоксидов к фенолформальдегидным или мочевиноформальдегидным смолам.

Продукты полиприсоединения, дисперги рованные в полиэфнрах, содержащих гидроксильную группу, могут быть также моди фицированы путем совместного применения монофункциональных изоцианатов, аминов, производных гидразина или аммиака.

Так например, средний молекулярный вес продуктов полигрисоединения можно устанавливать го желанию путем введения таких монофункциональных соединений. При

ПРИМЕНЕНИИ QMBHOCBHPTOB С BePBB×BÛMB илн вторичными аминогруппами можно по61586 лучить мочевины и полимочевинополигидразодикарбои&миды, которые обладают свободными гидроксильными группами, Можно также совместно вводить другие группировки, такие как, например, сложноэфирные группы, более длинные алифатические остатки, третичные аминогруппы, соединения с активными двойными связями, и.т. д., если совместно применяют соответствующие моно- или диамины или изоцианаты.

Монофункциональные соединения можно

16

BpH sToM BsoQBTb s EoJ1H lec se Qo 40 MoJI.Ъ предпочтительно до 25 мол.%, считая на весь изоциан&т или амин гидра зин или гидра зид.

Подходящими монофункциональными изо цианатами являются, например, алкилизоци анаты, как метил-, атил-, изопропил-, изобутил-, гексил-, лаурил- и стеарилизоцианат, хлоргексилнзоцианат,циклогексилизоцианат, фенилизоцианат, толилизоцианат, 4-хлорфенилизоцианат и диизопропилфенилизоциан&т, В качестве моноаминов следует назвать, например, BBmml ицалламиныс С -С а

1 18 25

-алкильными группами, циклоалифатические амины, такие как. циклогексиламин или его гомологи, анилин и Й -алкиланилины, а также производные анилина, замешенные в бензольном кольце, аминоспирты, такие как этаноламин, пропаноламин, дипропаноламин, бутаноламин и дибутаноламии, а так« же диамины с одной гретичной и одной первичной или вторичной аминогруппами, как например М, М-диметилэтилендиамин и Й «метилпиперазии. В качестве моно- ™ функциональных производных гидразинов и гидраэидов следует иметь в виду, например И, Й-диалкилгидраэины, гидразиды монокарбоновых кислотф слОжные эфиры 4О гидраэинмонокарбоновых! KHclloT монофуикциональных спиртов или фенолов, а также семикарбазоны, такие как, например, метил-, этию -, пропил-, бутил-, додецил-, стеарил-е фенил-и циклогексилсемикарба- 4 энды.

При применении низковязких полиэфиров, содержащих исключительно вторичные

0Н-группы, или малореактивных (алифатических) изоцианатов доля реагирующих друг с другом полиэфирных молекул мо-. жет быть слишком незначительная для достижения стабильной дисперсии. В этом случае целесообразно вводить в реакциюполиприсоединения эмульгируюшие действу- 5 юшие и повышающие, таким образом, стабильность эмульсии вещества. Такие вещества имеют средний молекулярный вес

300-4000 и являются линейными полиэфи« рами, которые содержат на одном или обо- >

5 10 их концах цепи МСО-группы, &мино- или гидр& зидные группы. Предпочтительно при менять такие полиэфнры, которые имеют лишь у одного конца цепи одну из названных реакционных групп.

Получение дисперсий, как уже упоминалось, может протекать различными метода« ми. Так, например, можно растворять поли&мины, гидразяны и/или гидразиды во все количестве гидроксилсодержашего соединения и добавлять при перемешивании изоцианат; взаимодействие между нолиамином, гидр&энном и/или гидразидом и изоцианатом начинается сразу же в результате большой реакционной способности исеходных веществ. Но можно также растворить поли&мин, гидразин, или гидра зид

s половине количества гидроксилсодержащего соединения, а .изоцианат растворить в другой половине гидроксилсодержашего соединения и смешивать оба раствора при перемешивании.

Перемешивать можно вручную или при применении механических нрисиос облеиий.

В простейшем случае смешивают оба компонента в смесителе, снабженным обычной мешалкой типа пропеллера или флюгера.

Для приготовления больших количеств (диснергированиых в полиэфире) продуктов взаимодействия целесообразно применять механические приспособления, которые иэ вестны из технологии получения полиурета новых пенопластов.

Оба компонента смешивают друг с другом в виде растворов в гидроксилсодерж&шем соединении, которое служит диспергируюшим средством, закачивая по отдельности насосом s емкость для перемешивания, или направляют оба потока навстречу друг к другу и смешивают впрыскиванием; здесь взаимодействие продуктов происходит тотчас же, так что из смесителя дисперсия выходит мути&Не

Получение дисперсий может производить» ся вместе с образованием пенопластов, но может быть также раздельным. В первом случае происходит сначала получение продукта взаимодействия, диспергированного в полиэфире, который непосредственно после этого тотчас переводят и следующий смеситель, в который дозируют остальные необходимые для вспенивания компоненты.

Во втором случае получают полиэфирную дисперсию, которую можно хранить длительное время или транспортировать и которую можно вспенивать в любое время до получения мягкого, полужесткого или жесткого полиуретанового пенопласта.

При получении дисперсий молярное соотношение полн&мина, гидразина и/или гидразида с одной стороны, и моно- и/ипи полиизоцианата с другой стороны, можно менять в широких пределах; Вообще сооТНошение NCG: ИН 0,8-1,05, но предпочтительно 0,8 - 1,02. В гидроксилсодержашем соединении выгодно применять 5 эквивалентные копичества обоих компонентов дпя реакции. Если работают с незначительным избытком изоцианата, то получают дисперсии большей вязкости, так как избыток изоцианата реагируют с гидроксип- @ содержащим соединением. Концентрация IIoпимочевин и полигидразодикарбонамидов в гидроксилсодержашем соединении обычно равна 1-40 вес.%, предпочтительнее 1

25 вес.%, считая на 100 вес.ч. гидроксип- > содержащего соединения. Q>Is получения заданных свойств пенопластов нужны дисперсии с содержанием полимочевин ипи попигидраэодикарбонамидов 1-10 вес.% на

100 вес.ч. гидроксилсодержащего соедине- 20 ния. Само собой разумеется, что требующуюся концентрацию можно приготовить прямо при получении. Из экономических соображе-. ний однако, выгоднее получить дисперсию с возможно более Высоким содержанием твердого вещества и потом разбавить ее чистым многоатомным спиртом до заданной концентрации.

Для осушествпения предлагаемого способа выгодно получать применяемые дисперсии следующим образом.

Компоненты реакции при комнатной температуре подают в проточный смеситель.

Вследствие силы трения при включении ди намического смесителя и реакционного теп-: ла, выделяющегося в результате реакции попиприсоединения и возникающего B зависимости от количества наполнитепя температура реакции поднимается до 50-150 C..

Однако температуру целесообразно поддер- живать ниже 110 С путем охлаждения смео ситепя, так как иначе возможно испарение воды, что МОжет привести в результате образования пузырей к помехам пуска, При применении гидразина нужно обращать вни-4 мание на то„ чтобы не превысить температуру разложения гидразина.

Реакцию попиприсоединения полиизоцианатов и попиаминов, гидраэинов ипи гидразидов проводят в непрерывно действующем проточном смесителе с хорошим эффектом смешения и средним временем пребывания менее 10, предпочтительно менее

3 мин.

Время гомогенизации ипи диспергирования допжно при этом составпять максимум 10% среднего времени пребываниями „ чтобы получить хорошее перемешивание компонентов. Можно, но необязатепьно, *

6Î

Располагать IIBa ипи нескопько проточных смесителей друг за другом. Тогда все указанные времена Относятся ко всей системе смесптепей, У проточных смесигепей разпичают статические смеситепи с неподвижным астроенным элементом и динамические.. смесители с подВижным Встроенным эпементом по принципу- ротор-статор. Их мОжнО в

cooTB9TcTBуюшем случае нагревать или Ох» паждать

Необходимая энергия для перемешивания в случае статического смесителя поступает через насос, в то время как в случае динамического смеситепя она создается отдельным мотором ротора.

Во Всех спучаях эффектиВность диспе з гирования, как и величина частиц в дис-. персии, зависит От производительности ипл, соответственно, от создаваемой силы трения.

Ири использовании безводных аминов, гидразинОВ ипи гидразидов по Окончании реакции попиприсоединення не нужно llpoBD дить дальнейшую обработку, Однако при применении водных аминов (например водного раствора зтилендиамина ипи гидразингидрата) в некоторых спучаях целесообразно удапять воду из дисперсии в ваку fMF

1„Вообще предпочтитепьно работать так, чтобы Все три компонента — полизфир, NH-компонент и изоцианат, подавали из отдельных емкостей через дозируюший насос в противоточный смеситепь, где они хорошо перемешиваются и одновременно протекает бопьшая часть реакции попиприсоединения. Но можно также смешивать компонент амин с гидроксипсодержащим соединением перед подачей в противоточ ный смеситель. Прореагировавший продукт поступает в приемник и там его еше перемешивают дпя завершения реакции, если необходимо при нагревании до 50-150 С.

В случае применении водных аминов желатепьно освобождать продукты реакции от воды в ваууме.

2. Согласно изобретению воду и/ипи пегкопетучие органические соединения применяют в качестве вспенивающих агентов.

В качестве органических соединений подходит, например, ацетон, этипацетат, гапогензамешенные апканы, такие как метипенхпорид, хлороформ, зтилиденхпорид, Винилиденхпорид монофтортрихпорметанз хпордифторметан, дихпордифторметан, кроме того„бутан, гексан, гептан ипи дизтиповый эфир. Вспенивания можно достигнуть также путем добавпения соединений, разпагающихся при температурах выше ком33 натной с отщеплением газов, например, азота; к примеру, азосоединения, такого

KBK нитрил язоизомасляной кислОты»

Кроме ТОГО, применяют катализаторы»

В качестве применяемь х катализаторов следует имеФЬ ввиду такие из известных типов, как третичные амины, например, триэтиламин, трибутила мин, И -метилморфолин, »»1 -зтилморфолин, ?»! кокоморфолин, И, 8, И, И -тетраметилэтиленди-!

» амин, 1,4-диазабицикло-(2,2,2)-октан, Й— !

-метил- Й-диметиламиноэти?!Пиперазнн, И, И -диметилбензиламин, бис-(М» N-диэтиламиноэтил)адипат, И, Й-диэтилбензиламин, пентаметилдиэтилентриамин, М, Й-диметилциклогексиламин, Й, И, N, М -тетраметил-1»3-бутандиамин, N»? -диметил- Р -фенидэтиламин, Х,2-диметилимидазол, 2-.метилимидазол.

В качестве кятялизяторов подходят тяк

28 же известные манниховые основания из втори ц?ых аминов, такие как диметиламин и альдегиды, предпочтительно формальдегид, или кетоны, как ацетон, метилэтилкетон, циклогексанон. и феноль?, как фе нол, нонилфенол, бисфенол.

В качестве катализаторов следует иметь в виду также и третичные амины, обладающие активным атомом водорода по отношению к изоцианатным группам» такие как триэтаноламин, триизопропанодамин, » <

Г1 -МЕтИЛДИэтаиоламин, !» -ЭтиЛДИэтаноламин, И,й-диметилэтанодамин, а àêæå продукты взаимодействия их с такими алкиленоксидами, как окись пропилена и/или окись ., 55 этилена.

В кячестВе кятялизятОрОВ подходят» кроме того, силамины со связами углерод -, кремний, например 2,2,4-триметил-2-силаморфолин, Х, З-д?»т?!Лам??нометилтетраме40 тилдисилоксан

В качестве катализаторов применяют также такие азотсодержащие основания, KBK Гидроокись тетраалкиляммония» Гидро окиси щелочных металлов (гидроокись нат

45 рия), феноляты щелочных металлов (фенолят натрии) или алкоголяты щелочных металлов (метилат натрия). Гексагидротриазины также можно использовать как катализаторы.

5Q

Согласно изобр тению В качестве катализатора можно применять также органические соединения металлов, особенно органические соединения олова, Как правило, добавляют 0,001-10 Вес.% .. 55 кятализяторОВ считая на количестВО с ое. динений, хотя бы с двумя атомами водорода, реакционноспособными по от??ошению к изоцианатам и с молекулярным весом 400LGGQO.!

?О изобрРтен»1ю можно ??рнменять также поверхчостно-активные добавки, такие как эмульгаторы и стабидизатогы пены.

В качестве э!

ВерхнОстно активных добаВок можно при

Ме»»»»тэ Ганжа CU!»H ?ЦЕЛОЧНЬ?Х МЕтаЛЛОВ или соли аммония сульфокислот, таких как дo;,е».илбе?!Зо?!Су? ьфокчслота или динафтилметяндисульфокислота или жирных кислот» кяк оксиодеиновая кислота, или полимерВ качеств:.—. с-:абндизяторов Пены подходя» <?0<еж ° е всего полиэфиросилоксаны» Осо

6Е»»»»O Boдо»<я» !! - . ОИМЫЕ„

?!о и="D60eTс;:. !О можно поименять инги бито! )ы реакцпн» HG??pH?<?ep кислОт ы» ИЯк

СОДЯНЯЯ Или ГЯПОГЕНИДЫ ОРГЯНИЧЕСКИХ КИС" дот я также ре Гу!?ят op bl клетки H 3Бестн ь?х типов, кяк парафины, жирные спирты или

f иметцдг<одисHBDKcGHb? Кроме того, применякот !?НГменты, краси» ели и ОГнезащит ные средства известных т?!НОВ» например трихдорэтцдфгсфят, трикрег4?пфосфат или а?<»!мо?п!йфо .-.фят» 11 подиф<осфять?» кроме тоГо,. Сояб??Лизатopb; ?,poT?1 !и ецп?!»1 в?п?я

HHF GT;,40c4?ePb» мЯГчцтед:: H j)<1 Гис".:. .Тиче<..-ки H >G?1 TepHDC TG T??Hec?CH де й!с B у?о !?!Не

»»ю Пе» Тел»?GT»0<»»ит»:,<?„? »<Як С»»льф ДЯРИЯ кизедьгур» сажа» флот

1"?р?» получении пенопластов B"..пенивянне часто -„?poBDHHT B Формах, помещая реахщ4 оннук? смесь В форму, "»=op.. у изготавливаю-, ц з м етядда (яд»ю !. Реакционная смесь

Bcr!eHHВяется B форме и 06pa aye ? cz формоВянпое изделие, Прн этом BcneHHBGHHG в форме можно производить тяк» чтО часть формовянного изделия будет обладать сетчатой структурой у его поверхности, но можно также проводить таким образом, чт О ?1»0?0»

6oJ??-.!ое способной вс!?впиваться реакцион?? oi? с меси, чем н:обходимО Д»?я за??Онн»3

HHH ?!P0CYPGHCÒBG фОР?Иы ПЕНОПЛЯСТОМ, При Вспепиванпи В фабр,.!:! мОЖ»!О прим 1 нять НDBecтнь?е Внешние см зки» ??яприМЕР СИТ!?!КОН ОНОЕ М<ЯСЛО» !

) 5

615865 также так 1?азымемь?е внутренние склазкн, в соответствующем случае в смеси с Гзнешними смазками»

Согласно изобретению можн о и олучать также отверждаюшиеся на холоду пенопласты»

Но .само собой разумеется, пенттасты можно получать также путем вспецивания в блоке или по известному способу двойной транспортной ленты»

Пенопласты, приготовленные по предлагаемому способу, применяют, например, в качестве амортизирующих материалов, матрацев, упаковочных материалов, буферных (амортизиру?ощих) автомобильных час?5 тей> пленки для мнОГОслойного дублHpoBGния и В качестВе изоляционных материGJfDg, Qf,fr,!DKgBJfGCTfiHf?bfB Пеноппасть?, f?ооученные по изобретен?по, особенно ffpHr DH-* ны для пламенного каши; Оваций с f!Jfef .ка29 ми, тка??ям??, трикотажем Hз натурапьн.4( и синтетических материалов» Пленки 1 1 этих пенопластОВ r(opof?fo cBQpHВаются TQK же и»» л BM Высокоча(тотнОЙ сварки и уды" развуко м.

П р и м «. р 1„а) Пол1че??ие ПОГ?1?"-. эфирной дисперсии.

В две тсрочные мешалки (1500об/миц), раси оложепны одна в другой и размещенные rf камерах емкостью 1 5 H 0 5 JI

zg непрерывно пода?от при комнатной температуре в 1 мин 800 г попиэфира> fipHI"DToeленного из окиси пропилена, окиси этип

HQ и триметиполпропана (гидроксил?я?ое число 28, около 80% первичных OH-групп}, 169 г смеси 80 вес,% 2,4- и 20 вес»%

2,6-топу??лендиизоцианата H 49 Г I IIHpQBIII? гидрата. Три компонента подают отдельно друг от друга непосредственно в зону сме-шения первой терочной мешалки. Прн этом

4О

Попиаф»»ГР ПОДаЮТ ИЗ ЗаПВСНОГО КОТЛа ЧЕРЕЗ шестеренчатый насос, В то Время как оба жидкотекучих компонента подают пз От

IIBJIbHbN емкостей HBPBB ПОРшIIBBDÉ,DBifруюший насос. И терочных мешалках происходит экзотермическая реакция полиприсо45 единения. Путем охлаждения терочных мешалок температуру реакции устанавливают

100-105 С. После выдержки в течение

2 f»?HH Iloчтн полностью прореагирова?1шая

» O белая дисперсия поступает в прие?»ц?ь?й госуд, где ее выдерживают при перемешива=0 нии при 80=.100 С. Затем после дополнительного перемешивания отгоняют в вакуО уме при 00 С воду, отделившуюся 1?ри перемешивании от гидразингидрата. Иолучают стабильную, белую, тонкую 20%-ную дисперсию с Гидроксильнь?м числом 22,5

Вязкостью 3700 сП/25 С и значением рН 8,3. б) Получение высокоэластичпогo пенопласта.

50 вес.ч. полиэфирной дисперсии, полученной ffo f1 oco6/ 1а„разбавл??ют 50 Вес.ч. окиси этилена - окиси пропиленаполиэфира, полученного по 1а (OH — число 28, около 80% IBpBHKHbfK Гидроксильных Групп) °

100 вес.ч, этой дисперсии смешивают с

3,2 вес.ч. воды, 0,2 вес.ч. 1,4-диаза--(2,2,2)-бициклооктана (-триэтилендиак??Г??), 0,.2 вес.ч, днметилбензпламина, 0,5 вес.ч. стабилизатора пены, 2,Овес.ч, триэтаноламина и 37,7 вес.ч. 2.4- и 2,6-дипзоцианатотолуола (80% 2,4- и 20%

2,6-изомера) и подают смесь на транспортер вспепиваюшей машины. Через 9 с наьп?нается вс??ениван??е, которое заканчиваетсй чер з 80 с Получаетгя высокоэластичный самозатухащий пенопласт, обладаю»щий следу?ош??м?? механическ??ми сВойстВа9 мн: объемный Вес 30 ?(Г/м» предел Ilpo

Испь?та?1?ле Горючестн провод?Г?ли соГ лас но f YS 5 302 — ЗОс%е t 3-3.

Пример 2. а) Получение полиэфирНОЙ ДИСГ?ЕРСИИ.

Опыт проводят по примеру 1G, В обе терочные мешалки в 1 мин подводят 800г попиэфира„полученного из окиси пропилена, Окиси этилен»1 и триметилО fifpoffRIIG (Гид роксипьное число 34, около 80% первичных г??дроксильных групп), 169 г смеси

80 вес.% 2,4- и 20 вес.% 2,6-толуиленднизоцианата и 49 г Гидразингидрата. После ОтГое?ки Вод ы получают стабильную, 6В лую, топкую 20%пую дисперсию с ОНчислом 27, Вязкостью 3300 сП2/250 и значении рН 8,2.

6) Ho!I/ IBHRB высокоэластичного пенопласта»

50 вес.% полиэфирной дисперсии, полученной по 2а, разбавляют 50 Вес.ч. того же полиэфира (гидроксильное число 34, Около 80 o перВН п?ых Гидроксильных Групп)

100 вес.ч, атой новой дисперсии смешивают с 3,2 вес.ч. воды, 0,3 вес.ч, 1,4-дичза-(2,2,2) "6??ц??клooктана 1,0 BBc H стабилизатора пены, 2,0 Вес.ч. триэтаноламина и 38,1 вес„ч. смеси 2,4- и 2,6-дннзо??иа??атотопуола (80%. 2,4- и 20%

2,6-изомера), и смесь подают на транспортер вспениваюшей машины. Через 7 с на п?нается образование пены, которое заканчивается через 57 с.

Получают высокоэластичнь?й cQMDGQTvхаюш?ий пенопласт, который имеет следующие механические сВойства: Обьемный ВВс

615865

29 к г /r», предел прочности при разрыве

95 кПа, относительное удлинение при разрыве 175%, твердость извитости 1,96кПа, фактор извитости 2,9, Испытание горючести выдержал пенопласт согласно MYSE 302- Зос1 ет.

З-З, Пример 3. а) Получение полиэфирной дисперсии.

Способ работы такой же, как описано

iO в примере 1, в 1 мин в терочную мешалку подают 1600 г полиэфира, полученного из окиси пропилена, окиси этилена. и триметилолпропана (гидроксильное число 35, около 70% первичных гидроксильных групп)

338 г смеси 80 sec.% 2,4- и 20вес .%

2,6-толуилеидиизоцианата и 98 г гидразингидрата. Время пребывания в мешалках приблизительно 1 мин.

После отгонки воды получают стабиль2О ную, белую, тонкую 20%-ную дисперсию с OH-числом 28, вязкостью 2900 сПз/25 и значении рН 8 1. б) Получение высокоэластичното пенопласта.

50 вес.ч, полиэфирной дисперсии, полученной по За, разбавляют 50 вес.ч. содержашихся в дисперсии окиси пропилена— окиси этилена — полиэфира (гидроксильное число 35, около 70/о первичных гидроксильных групп), 100 вес.ч. атой новой дисперсии смешивают с 3,2 sec.÷. воды, 0,2 вес.ч. 1,4-диаза (2,2,2) бициклооктйна, 0,25 вес.ч. диметилбензиламина, 2,0 вес.ч, стабилизатора пены и 38,2 вес.ч., смеси 2,4- и 2,6-диизоцианатотолуола (80% 2,4- и 20% 2,б-изомера), смесь подают на транспортер вспениваюшей машины. Через 11 с начинается образование пены, которое заканчивается через

9О с, Полученный высокозластичный самозатухаю дий пенопласт имеет объемный вес