Способ получения твердого ячеистого полиуретана

Способ получения твердого ячеистого полиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистиюескик

Республик

И Е ((i) 673151

ИЗОБРЕТЕН Ия (fl k.f Å H Ò Ó (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 08.10.75 (21) 2177551/23-04 (5l) М. Кл.

В 01 У 27/24

В Ol У 31/046

С 08 6 18/14

С 08 G 18/18 (23) Приоритет — (32) 09.04;75

Э (31) 566289 (33) США

Гвсударствевный квнетет

СССР кв делаю азевретеккй в вткриткй

Опубликовано 05.07,79 Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 05.07.79 (53} УДК

66.097.3 (088 8) . (72} Авторы Иностранцы

ИаабрЕтЕИИя Роберт Виктор Рассо и Уильям Джозеф Элдридж (США) (ЩЗаявитель

Иностранная фирма

"Мэнд Т. Кемикалз Инк". (CIHA) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ЯЧЕИСТОГО ПОЛИУРЕХАНА

Изобретение относится к способам получения твердых ячеистых пенокомпозиций и в частности к способам полу юния полиизоциануратных твердых ячеистых композиций, которые модифицируются добавлением соединений, образующих . полиуретан.

Более конкретно Изобретение OTHocHTcR K получению твердых ячеистых модифицированных уретаном изотптануратиых композиций, катализируемых синергетической смесью катализаторов дпя тримеризации изоцианурата.

Известен способ получения твердого ячеистого полиуретана взаимодействием диизоцианата с гидрокскльиыми группами полиэфира на холоду инте при слабом нагревании в присутствии катааизатора, нитример дибутилдилаурата îëî ва 111.

Ближайшим решением аналогичной задачи по техйической сущности и достигаемому результату является способ получения твердого ячеисто-. rb полиуретанв взаимодействием полнола — поли-. оксипропилена или олиэтиленгликоля и органы ческого полиизоцианата в присутствии катализатора, содержащего щелочное мьшо —. 2-этилгексоат калия или натрия или олеат калия (21.

Недостатком известного способа является низкая эффективность процесса, выражающаяся

5 в очень медленном образовании ячеистого продукта.

С. целью повышения эффективности процесса предложен способ получения твердого ячеистого полиуретан» взаимодействием полиола — полиоксипропилена нли полиэтилеиглнколя и органического полиизоцианата в присутствии катализатора, содержащего щелочное, мыло — 2-этилгексоат калия или натрия или олеат калия и 1,3,5-трнс- (й, N-диметиламинопрошш)-гексагидротриазин, 15 нри соотношении 1-4 вес. ч. 1,3,5-тряс- (N,N-диметиламинопропнл) -гексагидротриазина и 0,9 —

1,8 вес. ч. щелочного мыла на 100 вес.ч. полииэоцианата.

Отличительными признаками способа являются использование катализатора, дополнительно содержащего 1,3,5-тряс- (И,N-днметиламинопро пил) - гексагидротриазин, и соотношение компонентов в катализаторе.

673151:-.-..

Способ получения твердого ячеистого полиуретана согласно изобретению эффективнее, чем известный. г

Так, значительно снижается время сохранения пены, поднятия, желатннирования и отлипа (соответственно 14, 21, 47 и 125 с.).

Изобретение касается твердых ячеистых, модифицированных полиуретаном пенокомпозиций на основе полиизоциануратор, которые получают при взаимодействии органического соединения, содержащего по крайней мере два активных атома водорода, с органическим полиизоцианатом при больпюм избытке указанного полиизо,цианата, который.тримеризуется до изоцианурата с образованием полиуретана.

Такая"реакция . тримериэации — полимерттзацни изоцианата с соединениями, содержашнми активный водород, катализируется синергетической смесью щелочное мыло — третичный амин. При использовании такого катализатора удается достичь требуемого и равномерного образования уретана и образования изоцйанурата при относительно низкой загрузке катализатора. Реакция соединения с активным водородом и части полиизоцианата уравновешивается реакцией тримеризации полийзоцианата при использовании небольших количеств смеси щелочное мыло — третичный амин, При использовании таких каталитических смесей для ускорения реакции уретана и изоцианурата можно нспользо1 вать изоцианат с изоцианатным числом примерно до 1000. Благодаря применению изоцианатов с высоким изоциаиатным числом и относительно небольшого количества каталитической смеси могут быть получены дешевые модифицированные полиуретаном полиизоциануратные ячеистые пенопродукты, обладающие пониженной склонностьто к горению, что, в свою очередь, исключает необходимость введения других агентов, придающих им оптестойкость.

1,3,5-Трис- (й, 1ч-дйалкиламнноалкил) -гексагидротриазины, используемые в качестве компонентов каталитической смеси, обычно получают при взаимодействии эквимолярных количеств диалкиламиноалкиламина и 37%-ного водного раствора формальдегида (формалина) при температуре, (-20) — 20 С и атмосферном давлении. В частности амин и формальдегид смешивают друг с другом при 0 С, при непрерывном перемешивании дают смеси нагреться до комнатной температуры и высаливают гексагидротриазин с помощью сильного основания, тако-! го, как гидроокись калия, с последующей перегонкой.

Целесообразно. в качестве изоцианата использовать полиметиленполифеииленполиизоцианат (ПМПФПИ) с изоцианатным числом 200 — 1000, предпочтительно 300-500 (изоцианатное число

4 действительно использованное количество изо- цианата, деленное на теоретически требуемое стехиометрическое количество изоцианата и умноженное на сто).

Помимо вышеуказанных ингредиентов, применяемых для получения пенопродукта, можно вводить и другие ингредиенты, такие, как поверхностно-активные вещества, наполнители (. э пигменты и вспениватели. Поверхностно-актив10 ными веществами, которые могут быть использованы, являются обычные поверхностно-актив ные вещества, применяемые для получения уретанов, такие, как полисилоксаны или продукты взаимодействия алкилен-оксидов с opiaническими соединениями, содержащими актив- ные атомы водорода. Поверхностно-активные . вещества обычно берут в количестве 0,01—

5 вес.ч. на 100 вес.ч. полиизоцианата.

Расширение реакционной смеси до образования ячеистого ненопродукта с пониженной плотностью осуществляют при помощи вспенивателя. Для этих целей могут быть использованы летучие органические растворители, которые исJ паряются за счет экзотермичности реакции, такие как хлористый метилен, хлористый этилен, трихлорфторметан (ТХФМ), дихлорфторметан, хлортрифторметан, тетрахлорметан, дифтортетрахлорэтан, предпочтительно ТХФМ. В качестве добавки к галогеиуглеводородам может быть использована вода.

Для получения пенопродуктов можно использовать известные методики, применяемые для получения пеноуретанов. Такие методики предусматривают смешение всех ингредиентов и дис35 пергирование непосредственно перед началом вспенивания.

Во всех примерах количество ингредиентов указано в весовых частях, использован полиоксипропилен с гидроксильным числом 425.

Пример 1. В стеклянном сосуде на 1 л в течение 5 мин перемешивают со скоростью

1000 об/мин смесь 275 ч, Плюраколя Р410 (полиоксипропилен, "BASF — yyyandot te"); 276 ч.

ТХФМ и 30 ч. N1ax5340 (полиоксиалкиленполи45 силоксан "Юнион Карбайд Корпорейшн" ), выдерживают в течение ночи и получают прозрачный раствор.

50 ч, полученного раствора взвешивают в

Ы бумажную чашку на 200 мл, покрытую внутри пластмассой, добавляют 4,0 ч. Поликата 41 (1,3,5-трис- (диметиламинопропил) -гексагидротриазин,"Эббот Лаборатори. 3") и перемешивают 2 мин со скоростью 500 об/мин. Потерю веса вспенивателя за счет его летучести компенсируют последующим добавлением ТХФМ из промывной бутыли. Затем сразу же вводят.

100 ч. ПМПФПИ ("Анджон Компани" ) перемешивают 10 с со скоростью 2000 об/мин в со673151

Вместо полиоксипропилена можно использовать этиленгликоль.

В аналогичных условиях при использовании

8,0 ч. 1,3,5-трис- (диметиламннопропил) -гексагидротриазина на 100 ч. полиизоцианата время сохранения пены, поднятия, желатинирование и отлила соответственно 16, 47, 102 и 200 с.

При добавлении 1,0 ч. 65%-ного раствора

2-aTHnreKcoaxa калия в, полиоксипропилеи в качестве самостоятельного катализатора при прочих равных условиях реакция не идет.

При увеличении количества 65%-ного раствора 2-этилгексоата калия в полиоксипропилене до 2,0 ч. время сохранения пены, поднятия, желатннирования и отлипа составляет 17, 35, 55 и 70 с соответственно. Пенопродукт слегка окрашен.

Пример 2. Повторяют пример 1, ио используют 4,0 ч. 1,3,5-трис- (диметиламинопропил)-гексагидротриазина и 1,0 ч. 65 -ного раствора

2-этилгексоата калия в полиоксипролилене

/ (синергетическа» смесь), Время сохранения пены, поднятия, желатинирования и отлила соответственно 13, 26, 40 и 60 с. Пеноматериал светлый.

Пример 3, Повторяют пример 1, но используют 1,0 ч. 1,3,5-трис- (диметиламинопропил)-гексагидротриазина и 1,0 ч. 65%-ного раствора 2-этилгексоата калия в полноксинропилене (синергетическая смесь). Время сохранения пены, поднятия, желатинировани» и отлила соответственно 14; 28, 45 и 125 с.

Из приведенных примеров видно, что добавление всего лишь 1,0 ч, 65%-ного раствора 2-—

-этилгексоата калия в полиоксилропнлене на

100 ч. полиизоцианата к 1,3,5-трис- (диметиламиноцронил) - гексагидротриазину оказывает синергетическое действие и приводит к повы-. шению активности. При дальнейшем увеличении количества 65 -ного раствора 2-этилгексоата калия в полиоксипропилене активность катализатора сохраняется, но прочность ячеистого продукта падает.

В аналогичных условиях при замене 10 ч.

25 65%-ного раствора 2-этилгексоата калия в полиоксипропилене на 1,8 ч. 65%-ного раствора олеата калия в полиоксипропнлене время сохранения пены, поднятия, желатинирования и отлипа соответственно 15, 30, 49 и 130 с.

Способ получения твердого ячеистого поли35 уретаиа взаимодействием полиола — полиоксипропилена или полиэтилеитлнколя и Органического йолйиэоциаиата в присутствии катализатора, содержащего щелочное мьшо — 2-этилгексоат калия или натрия или Олеат калиФ, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, используют катализатор, дополнительно содержащий 1,3,5-трис- (N,N-диметиламинопропил) -гексагидротриазин, при соотношении 1 — 4 вес.ч. 1,3,5-трис-(N,N-диметил45 амийопропил)-гексагидротриазина и 0,9 — 1,8 вес.ч. щелочного мьша на 100 вес.ч. полиизоцианата.

Источники информации, принятые во внима ние -при экспертизе

1. Jnd. Eng. Chem., 46, 1498, 1954. эо 2. Патент Японии У 42386, кл. С 08 ц, 1971.

Составитель В. Теплякова

Техред О. Андрейко Корректор М. Пожо

Редактор Т, Шарганова

Заказ 3723/54

Тираж 876 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП * Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 лодовом смесителе. Продукт загружают в картонную коробку размером 8 х 8 х 6 дюймов (1 дюйм 25,4 мм), где он свободно расширяется. Время сохранения пены, поднятия, желатинирования и отлила соответственно 20, 76, 127 и 400 . Пенопродукт имеет темный цвет.

Пример 4. 50 ч. полиэтиленгликоля взвешивают в бумажной чашке на 200 мл, покрытой изнутри пластмассой, в этой же чашке взвешивают 1,0 ч. 1,3,5-трис- (диметиламинопропил)-гексагидротриазина и 1,0 ч. 65 -ного раствора 2-этнлгексоата калия. в полиоксипропилене, перемешивают 2 мин со скоростью

500 об/мин в солодовом смесителе, добавляют улетучившийся при перемешивании фторуглево10 дород. Сразу же подают 100 ч. ПМПФПИ, перемешивают 10 с со скоростью 200 об/ьвш в солодовом смесителе, полученный продукт загружают в картонную коробку размером 8 х 8 х х 6 дюймов, где смесь свободно расширяется.

15 Время сохранения пены, поднятия, желатииирования и отлила соответственно 14, 27, 46 и

120 с.

Повторяют те же операции, но берут 1,0 ч.

65 о-ного раствора 2-зтилгекаоата атрия в поли20 оксипропилене. Время сохранения иены, лоднятия, желатинированйа и отлипа с0ответственно

14, 21, 47 и 125 с.

Формула изобретения