Способ получения эластичных пенопо-лиуретанов

Способ получения эластичных пенопо-лиуретанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

°"

ЩЦ(ектчо -рхи у4 ф1уф

6иблиотека МЯ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических, Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 07.04.75(21) 2120690/23-05 (1)М. Кл

3 (23) Приоритет — (32) 08.04.74 (31) 4894/74 (33) Швейцария

С 08 G 18/14

С 08 Ц 71/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678. 664 (088. 8) Опубликовано 150181.Б1оллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 17,01.81

Иностранцы

Ханс-Иоахим Кольмейер и Герд Россми (фРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Т. Гольдшмидт ЛГ" (фРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЛСТИЧНЫХ

ПЕНОПОЛИУРЕТЛНОВ

Изобретение относится к способу получения .эластичных пенополиуретанов, которые могут быть использованы для получения изоляционных материалов,> структурных элементов, обивочных материалов.

Известен способ получения эластичных пенополиуретанов взаимодействием полиизоцианатов, полимерных диолов или триолов с мол.вес. 3000-7000, предпочтительно 4500-6000, в присутствии катализаторрв, воды и сшивающих агентов и, если необходимо, стабилизаторов, в качестве которых используют мономерные полиолы, содержащие

2-3 гидроксильные группы, например сорбит, в количестве до 20Ъ от веса полимерных диолов или триолов 1 1) .

Однако получаемые пенопласты содержат значительное количество закрытых пор, в силу чего целевые продукты имеют склонность к значительному "сморщиванию", т.е. сжатию во всех трех измерениях после образования пенопластового скелета.

Цель изобретения — получение пенопластов, обладающих высокой степенью сетчатости и соответственно высокой твердостью, содержащих при этом небольшое количество замкнутых ячеек и являющихся поэтому высокоэластичными и не усаживающимися после процесса производства.

Поставленная цель достигается применением в качестве сшивающих агентов насыщенных или ненасыщенных, алифатических, циклоалифатических,гетероалифатических или аралифатических, кристаллических, во вспениваемых многоатомных спиртах при комнатной температуре лишь мало растворим х или нерастворимых полиоксисоединений, содержащих три или больше оксигрупп, предпочтительно первичных и/или вторичных оксигрупп и,плавящихся в температурном диапазоне от 60 до 160оС, в количествах 0,1-5,0 эквивалентного веса оксигрупп, предпочтительно 0,23,0 эквивалентного веса оксигрупп на эквивалентный вес оксигруппы вспениваемого многоатомного спирта.

Количества действующих в качестве сшивающих агентов кристаллических полиоксисоединений, добавляемых во вспениваемую реакционную смесь, могут колебаться в широком диапазоне и фактически зависят от состава вспениваемой реакционной смеси, а также и от предлагаемых свойств иэготовляемс.го пенопласта. Степень

797!<>87

<. ()Т 1<11ОСГ и tlo)111VРЕТ<)110))Ь)Х ПBНОПЛЙСТО>Э зависит QT молакулярн(>го B(."cà, 4>ункцг!Ональ ности комГ)онентО)1 < многоатом

E1oI О спирта и из(>ци(1иатй и, f

ToI o < Доб lD JIB(>Mbl>(1<оличсств . Длгг

<TII H ff JOItèàttàòû с

< ункциональностью, 2-3, Растворя)а(<гиеся мостикообразователи представляют co" бой трифункциональные спирты или аминоспирты, применяемые обыкновенно концентрациях ДО 1<5 зквиВалентно-" го веcà оксигрупп на 1 экBèвалентный вес оксигрупп многоатомного спирта.

Полиоксифункциональные, кристаллические мостикообразователи можно приме- 15 нять в сходных КОличоствах > Ho TB I<>t(e и В значительнО бОлее высОких кОли— честпах, по(>коггьку они с иозрастаtoщим количеством почти или совсем не увеличивают количества замкнутых ;Щ ггчее7< B пе11О)1ласте Можно добавлять

0,1-5,0 эквивалентног.о веса оксигрупп мостикообраэователя на эквивалентный вес оксигруппы вспениваемоГ О M Et o i Î É T Îì t t Î Ã О с и г

Гидроксильные группы применяемых кристаллических полиоксисоединений могут быть соединены с первичным, вторич.ным или третичным атомом углерода, предпочтительно — с первичным З5

НЛИ вторичным алг фатическим насыщенным атомом углерода. Они могут, однако, соединяться с алифатическим, ненасыщенным или реже с ароматическим атомом углерода. 40

К используемым в качестве мостикообразователей относятся, например, полиоксисоединения: сорбит, маннит, эритрит, глюкоза, сахароза, гексаметилолмеламин, триметилолмеламин, триметилолэтан, а также смеси этих соединений илгг их гидраты. Кроме того, пригодны производные этих соединений, как, например, частичные сложные или простые эфиры попиоксисоединений, например, сложные моно- или диэфиры сахарозы с монокарбоновыми кислотами с 1-20 атомами углерода. Можно применять также и полиоксифункциональные полимеры, температуры плавления или стеклования которых колеблются в пределах

60-150ОС. К таким веществам, например, относятся поливиниловый спирт, полиоксифункциональные сложные эфиры, 60 поликонденсаты дикарбоновых кислот с трифункциональными спиртами или спиртами более высокой функциональности или же сополимеры с оксиэтиловыми или оксипропиловыми акрилатами

Э с нефункциональными сложными эфирами акрилавой или метакриловой кислоты.

7(роматические полиоксисоединения

M9I1QTO)I при повышенной температуре на исходные компоненты.

Добавление полиоксифункциональных, кристаллических мостикообраэователей в формуляции из полиуретанового пенопласта осуществляется самыми различными способами. Получение :одержащих полиуретановые группы пенопластов производится путем взаимодействия полиизоцианатов с содержащими активные атомы водорода многоатомными спиртамн в присутствии воды для выделения действующей в качестве агента набухания двуокиси углерода и в соответствующем случае дополнительного агента набухания, как, например, низкокипггщегo галогенного углеводорода и с добавлонием разных активаторов, как амины и/или соли металлов. Условия реакции и смешения необходимы в целях достижения хорошего результаTi) ВспсниВания.

Добавление кристаллических полиoKcH(j)óííöHoíàëüHûõ мостикообраэователей Осуществляется таким образом, что мостикообразователи диспергируются перед применением в многоатомном спирте, содержащем активные атомы водорода. Однако кристаллический мостнкообразователь можно добавлять во вспениваемую смесь прямо в тонко распределенном виде.

В качестве многоатомных спиртов используют диолы, триолы или многоатомные спирты более высокой функциональности, а также полиэфирные одноатомные спирты, Зачастую предпочтительным является непосредственное применение используемогo для вспенивания многоатомного спирта в качестве дисперсионной среды. В зависимости от молекулярного строения и вязкости вспенива)о)<(его мн(>гоатомного спирта могут образоваться дисперсии, вязкость которых слишком велика для практических целен. В таких случаях в качестве днсперсионной среггы могут найти применение и многоатомные спирты или полиэфирные одноатомные спирты меньшей вязкости, добавление которых в получ(нннге полиуретановые пенопласты ок()з))в.зет смягчающее действие.

Далее в качестве диспергаторов можно использовать и другие вещества, как, например, алкиленгликоли, в частности, геке)fJ)ñitã.ëèêoJlü. При выборе дисперг(<торов ))еобходимо, чтобы они не сказыва>11", нежелательногo дей I ствия Hà имею«1)и )1 <"го во времй IlpOцесса вспениг«)) иг рг.а.кции и чтобы

797587 они не играли роль мягчителя в полученном пенопласте.

Для применения дисперсий мостикообразователей в формуляциях из полиэфирного уретанового пенопласта в качестве диспергаторов предпочтительными являются полиэфирные многоатомзые спирты. Дисперсии, добавляемые в формуляции из полиэфирного уретанового пенопласта, должны в качестве диспергатора содержать полиэфирные многоатомные спирты, так, например, гидрофобные полиэфиры могут в таких формуляциях оказывать антивспенивающее действие.

Температуры плавления, которыми обладают кристаллические полиоксисоединения в соответствующих дисперсиях, получаемых с помощью различных диспергаторов, могут отличаться от точек плавления чистых веществ.

Отклонения могут вызываться разными причинами: родом получения и степенью дисперсии, частичными эффектами растворения, вызываемыми диспергатором или же содержанием воды дис20 пергатора. Температура плавления дисперсии может измениться в зависимости от способа получения и позже, например повторное образование кристаллических частиц в дисперсиях, полученных из растворов или расплавов, могут в соответствующем случае быть подвержены более длительному процессу созревания. Вследствие этих явлений диапазоны плавления диспергированных полиоксисоединений могут включать также температуры плавления соединений, плавящихся в чистом, не диспергированном виде, вне этих указанных диапазонов.

Получение дисперсий кристаллических полиоксисоединений, например, в полимерных многоатомных спиртах, может быть осуществлено разными способами. Кристаллические полиоксисо40 единения можно смешивать с многоатомнение можно также вместе с многоатомным спиртом обрабатывать с добавлением эмульгатора или же без него в шаровой мельнице, получая тонкую дисперсию.

Затем раствор кристаллического полиоксисоединения может быть добавлен к используемому в качестве дисбО ным спиртом, после чего смесь нагре- 4 вается выше точки плавления кристаллического полиоксисоединения. Обе ,жидкие фазы затем эмульгируют, размешивая с образованием эмульсии, в которой многоатомный спирт представляет собой непрерывную фазу, мостикообразователь-дисперсную. При этом может быть применен дополнительно эмульгатор.

При охлаждении эмульсии происходит рекристаллизация полиоксисоеди- 55 нения с образованием тонкой дисперсии. Кристаллическое полиоксисоедипергатора многоатомному спирту. Если при этом применять растворитель, в котором .многоатомный спирт не растворяется или растворяется только в ограниченной степени, при вмешивании раствора в многоатомный спирт имеет место осаждение полиоксисоединения с образованием тонкой дисперсии. Диспергатор может оставаться B дисперсии или же его можно затем удалить в вакууме. Если растворитель полиоксисоединения является также и растворителем многоатомного спирта, раствор и многоатомный спирт можно смешать, а растворитель после э-ого размешивая, упарить. И в этом случае образуется дисперсия кристаллического мостикообразователя в служащем диспергатором многоатомном спирте, а дисперсию можно получить с добавле- нием или же без добавления эмульгатора.

Дисперсию кристаллического полиоксисоединения перед смешиванием всей вспениваемой реакционной массы добавляют в используемый для получения полиуретанового пенопласта многоатомный спирт. Добавление дисперсии в многоатомный спирт .может осу-, ществляться до или после смешивания последнего с используемыми средствами набухания, активаторами и стабилизаторами.

Исходные материалы для получения сшитых, содержащих уретановые группы пенопластов — общеизвестные алифатические, циклоалифатические и ароматические полиизоцианаты. В качестве примеров могут служить 2,4 - и 2,б-толуилендиизоцианат, тримеризованный толуилендиизоцианат, дифенилметан-4,4 -диизоцианат или полимерные изоI цианаты, как полифенил-полиметилен-полиизоцианат, а также смеси этих соединений.

Исходные материалы для получения пеносистем содержащие, по меньшей мере, два активных атома водорода, многоатомные спирты мол.вес. 100020000. Многоатомные спирты могут представлять собой полиэфирные и сложные полиэфирные многоатомные спирты. Соответствующие йолиэфирные многоатомные спирты получают, например, взаимодействием соединений, содержащих реакционноспособные атомы водорода, как, например, ди- или полифункциональные спирты, с окисями алкиленов, например, окисью этилена, пропилена, бутилена, октена-1 или стирола, или эпихлоргидрином. К применимым в качестве инициаторов диили полифункциональным спиртам относятся, например, этиленгликоль, бутандиол-1,4, глицерин, трис-оксипропоксипропан, триметилолпропан, сорбит. Полиэфирнье мнотоатомные спирты могут состоять исключительно из окиси 1ропилена или из окиси

797587 пропилена и окиси этилена. Сложные полиэфирные многоатомные спирты могут быть получены, например, поликонден

ràöèåé дикарбоновых кислот с ди- и трифункциональными спиртами, как гликоль, бутандиол-1,4 или триметилолпропан.

В частности, пригодны для способа ди- или триоксифункциональные полиэфирные многоатомные спирты с эквивалентным весом оксигрупп 700-5000, предпочтительным является эквивалентный вес 1500-4000;

Полиэфирные многоатомные спирты, отличающиеся эквивалентным весом оксигрупп выше 1500 и состоящие на

80-100% из окиси пропилена, невоз- 15 можно получить определенным способом путем обычно применяемого щелочного катализа. С возрастанием эквивалентного веса оксигрупп и длины цепи имеет место все большее число побоч- щ ных реакций, ведущих к образованию ненасыщенных концевых групп, как аллил- или пропенилэфирные группы.

Этим побочным реакциям сопутствует уменьшение функциональности полИэфирных многоатомных спиртов, что в конце концов приводит к тому, что продукты из полиэфирных многоатомных спиртов более не могут быть испольЗованы для получения пенопродуктов с ценными технологическими свойствами.

Однако аморфные полиэфирные многоатомные спирты с эквивалентным весом оксигрупп 1500-5000 и высоким содержанием пропиленоксида, в кото- 35 рых вызванная молекулой-инициатором функциональность сохранена почти все-. цело, могут быть получены с помощью разных металлоорганических или смешанных металлических катализаторов.

Полиэфирные многоатомные спирты, которые можно получить с примененнием этих катализаторов и низкомолекулярных полиоксисоединений, как например, бутандиол-1,4 или трис-окси- 4 пропоксипропан, в качестве молекулинициаторов, содержат и при эквивалентном весе оксигрупй в пределах .диапазона от 1500 и 5000 лишь небольшое число концевых ненасыщенных, образовавшихся вследствие реакции перегруппировки молекул, полиэфирных многоатомных спиртов. Эти полиэфирные многоатомные спирты, функциональности и молекулярный вес которых в значительной мере более ясно опреде- 55 лен родом и количеством исходных веществ, являются особенно предпочтительными для предлагаемого способа.

Помимо своих инициирующих модулей предпочтительные полиэфирные много- ц атомные спирты могут состоять полностью из окиси пропилена или же из

5-20 вес.Ъ окиси этилена и 80-95 вес.Ъ окиси пропилена. B содержащих окись

;этилена полиэфирных многоатомных спиртах 10% и больше концевых гидроксильных групп могут представлять собой первичные гидроксильные группы.

Для более высокомолекулярных полиэфирных многоатомных спиртов, содер-, жащих 5-20 вес.Ъ окиси этилена, предпочтительным является, чтобы 2050 вес.Ъ их активных атомов водорода содержались в виде первичных оксигрупп.

Путем применения более высокомолекулярных полиэфирных диолов и таких же триолов полученным пеноматериалам придается большая,эластомерность.

Сшивание относительно длинных эластомерных сегментов через применяемые полиоксифункциональные мостикообразователи обеспечивают способность пенопластов выдерживать одновременно высокие нагрузки.

Применяемые полиэфирные многоатомные спирты могут подвергаться вспениванию в виде чистой компоненты или же в виде смесей разных полиэфирных многоатомных спиртов. Смеси могут содержать полиэфирные многоатомные спирты разной функциональности, молекулярного веса и содержания окиси этилена. Так, например, может быть вспенен относительно высокомолекулярный диол в смеси с триолом более низкого эквивалентного веса гидроксильных групп.

Подлежащие вспениванию полиэфирные многоатомные спирты могут содержать в растворенном виде также и низкомолекулярные соединения с двумя активными атомами водорода или больше, обладающие молекулярным весом до 750.

К таким соединения, задачей которых является стабилизация посредством сшивания полимерного пенокаркаса в начальной стадии его образования, относятся, например, глицерин, триметилолпропан и их продукты присоединения к окисям алкиленов, как окись этилена и окись пропилена, кроме того, триэтаноламин и другие продукты присоединения окиси пропилена и/или этилена к алифатическим или ароматическим полиаминам.

Получение полиуретановых пенопластов может осуществляться по способу форполимеризации или методу "one-shot", предпочтительно, по-последнему. Следуя методку "one-shot", пенопласты получают при комнатной или повышенной. температуре путем смешивания полиизоцианатов с описанными полиэфирными многоатомными спиртами с добавлением воды и в соответствующем случае органических агентов набухания, а также в случае необходимости, стабилизаторов или эмульгаторов и сверх этого активирующих вспомогательных веществ, как и кристаллических полиоксисоединений согласно предлагаемому способу.

В качестве стабилизаторов или змульгаторов применение находят по797587

10 верхностно-активные соединения, предпочтительно содержащие алкилсилоксановые группы, при этом эти соединения могут. быть модифицированы полиоксиалкиленовыми сегментами.

В качестве катализаторов могут применяться третичные амины, в соответствующем случае в сочетании с органическими соединениями металлов. В то время как третичные амины предпочтительно катализируют протекающие „с выделением СО взаимодействие воды с изоцианатными группами, органичес кие соединения металлов главным образом ускоряют взаимодействие органических гидроксильных групп с изоцианатами. К аминоактиваторам относятся, например, триэтилендиамин, диметилэтаноламнн, диметилбензиламин, й-этилморфолин. Соответствующими органическими соединениями металлов, которые могут .быть использованы в 2Р случае необходимости в сочетании с аминоактиваторами, являются, например, октоат олова (II) или дилаурат дибутилолова. Род, количество и комбинация применяемых активаторов выбираются так, чтобы достичь выгодных с точки зрения техники вспенивания условий реакции.

Получение полиуретановых пенопластов может производиться в .закрытых формах или же открытым способом в виде блок-пены. При вспенивании в формах подлежащую вспениванию реакционную смесь загружают в металлическую или пластмассовую форму. При этом можно загружать такое количество способной вспениваться реакционной смеси, что форма будет совершенно заполнена. Можно,- однако, применять и большее количество такой смеси. При блок-вспенивании подлежащую вспени- 4Р ванию смесь помещают в недвижущуюся открытую бумажную форму или же на покрытый бумагой ленточный конвейер, движущийся с равномерной скоростью.

Готовые вспененные блоки или формы 45 после этого могут быть подвергнуты дообработке, например, обогреву теплым воздухом или тепловым облучением или облучением микроволнами.

В сшитых по предлагаемому способу полиуретановых пенопластах при деформации при сжатии в 25 и 65Ъ твердость может возрастать в одинаковой степени или же конечная твердость может возрастать относительно больше, чем начальная. В последнем случае 55 настоящий способ по сравнению с идентичным пенопластом одинакового объемного веса, но без мостикообразователя обусловливает не только повышение твердости, но также и повыше- gp ние фактора S>< (нагрузочного соотношения), определяемого как частного твердости при 65 и 25Ъ-ной деформации при сжатии. Перечисленное улучшение свойств полиуретановых пенопластов, в частности является важным фактором для пеносистем, состоящих из более высокомолекулярнЫх, содержащих окись этилена полиэфирных многоатомных спиртов н полиизоцианатов функциональности 2 и/или r 2.

Указанные в примерах величины и значения твердости и факторов получены по тестам согласно ASTHD

1564-64Т.

Пример 1. Смесь, состоящую из, вес.ч. 100,00 полиоксиалкилентриола, полученного с. помощью глицерина в качестве инициатора и состоящего из 84 вес.Ъ окиси пропилена., 16 вес.Ъ окиси этилена, содержащего 35 групп

ОН и в который в виде дисперсии добавлено, вес.ч.: сорбит 1,5, вода

3,00, триэтилендиамин 0,35; триэтаноламин 2,00; модифицированный полиэфиром силоксан (например, имеющегося под торговым названием TEGOSTAB

В 3706) 1,00; трихлорфторметан 5,00 и подвергают взаимодействию с

51,6 вес.ч. смеси из 67 вес.ч. толуилендиизоцианата (Т 80) и 33 вес.ч. сырого дифенилметандиизоцианата в открытом сосуде.

Образуется не усаживающийся пенопласт с открытыми ячейками, обладающий следующими механиЧескими свойствами:

Плотность, г/л 30,8

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии, гс/GM 15,8

Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, гс/см 46,5

Фактор S z 2,ЯЗ

Для сравнения приведены результаты вспенивания без применения кристаллических полиоксисоединен,.й. а) Смесь приведенного состава, но без добавления в полиоксиалкилентриол сорбита в виде дисперсии подвергают взаимодействию с 47,5 вес.ч. вышеприведенной изоцианатной смеси.

10,2

Образуется пенопласт с открытыми ячейками и следующими механическими свойствами:

Плотность, г/л 30,2

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии,, гс/см Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, гс/см 30,0

Фактор 2, 95 > б) Смесь состава (а) подвергают взаимодействию с 51,5 вес.ч. приведенной изоцианатной смеси в открытом сосуде. Таким образом, вспениваемая реакционная смесь содержит избыток 12 Ъ моль изоцианатных групп в пересчете на имеющиеся в смеси взаимодействую 1ие с изоцианатом группы.

797587

Образуется пенопласт с замкнутыми ячейками, сильно усаживающийся при .хранении или складировании, в) 100,00 вес.ч. приведенного полиэфирного многоатомного спирта, 4,50 вес.ч. раствора 1,5 вес.ч. сорбита в 3,0 вес.ч. воды, 0,35 вес.ч. триэтилендиамина, 2,00 вес.ч. триэтаноламина, 1,00 вес.ч. вышеприведенного силоксана, модифицированного полиэфиром, 5,00 вес.ч. трихлорфторметана смешивают друг с другом и сразу же подвергают взаимодействию с

51,5 вес.ч. приведенной изоцианатной . смеси в открытом сосуде.

Образуется пенопласт с замкнутыми ячейками, усаживающийся при хранении или складировании. Если через 10 мин после получения пенопласта замкнутую структуру ячеек разломать, будут достигнуты следующие свойства:

Плотность, г/л 31,0

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии, гс/см 15,4

Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, гс/см - 47,5

Фактор 3,1, г) Смесь состава .(а), но содержащая еще 2 вес.ч. добавленного тризтаноламина., подвергают взаимодействию с 51,6 вес.ч. приведенной изоцианатной смеси в открытом сосуде.

Образуется пенопласт с замкнутыми ячейками. Если его перед началом усадки напрессовывать механическим путем, обнаруживаются следующие механические свойства:

Плотность, г/л 32,0

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии, гс/см 15,6

Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, гс/см9- 46,6

Фактор 5С, / °

При сравнении полученных пенопластов показано, что повышения твер,цости можно достичь как с помощью растворимых мостикообразователей, так и посредством раствора кристаллического мостикообразователя. Пенопласт повышенной сетчатости с открытыми ячейками образуется, однако, только при добавлении кристаллического мостикообраэователя во вспенивающуюся реакционную смесь в виде дисперсной твердой фазы. Однако, иэ примера сравнения (б) видно, что достигнутое преимущество не является результатом повышения содержания изоцианата.

Пример 2. Смесь, состоящую из 60,0 вес.ч. полиоксиалкилентриола, полученного с помощью глицерина в ка4естве инициатора и состоящего из

84 вес.Ъ окиси пропилена и 16 вес.Ъ окиси этилена,в котором содержится

35 групп ОН, 15,0 вес.ч., полученной

31,4

40 согласно примеру 5 дисперсии

1,5 вес.ч. сорбита в вышеприведенном полиэфире, 40,0 вес.ч. полиоксиалкилентриола, полученного с помощью глицерина в качестве инициатора и состоящего из 92 вес.Ъ окиси пропилена и 8 вес.Ъ окиси этилена, в котором содержится 21,5 групп OH

3,0 вес.ч. воды, 2,0 вес.ч. триэтаноламина, 0,5 вес.ч. триэтилендиамина, 1,0 вес.ч. полисилоксана, модифицированного полиэфиром, под торговым названием TEGOSTAB В 3706.

5,0 вес.ч. трихлорфторметана подвергают взаимодействию с 50,2 вес.ч. смеси 67 вес.ч. толуилендиизоцианата

15 (смесь из 80Ъ 2,4 — и 20Ъ 2,б-изомеров) и 33 вес.ч. сырого дифенилметандиизоцианата.

Образуется пенопласт со следующими механическими свойствами:

Плотность, r/J> 30,0

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии, гс/см 10,0

Тве рдость при б 5 Ъ деформации при сжатии, гс/см 30,2

Фактор S q 3,0, Пример (сравнительный). Смесь приведенного состава, не содержащую сорбита, а только 0,35 вес.ч. триэтилендиамина, в открытом сосуде подвергают взаимодействию с 46,1 вес.ч приведенной изоцианатной смеси, получая пенопласт со следующими механическими свойствами:

3S Плотность, г/л

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии, гс/см7. 8,0

Твердость при 65Ъ де-, формации при сжатии, rc/ñM 23,0

Фактор Ьос 2,9.

Из сравнения механических свойств обоих пенопластов ясно, что вследствие дополнительного сшивания при помощи сорбита твердость пенопласта повышается. Если вместо кристаллического мостикообразователя добавлять то же молярное количество гидроксильных групп в виде растворимого трифункционального мостикообразователя, как например триэтаноламин или глиO церин, образуется пенопласт с замкнутыми ячейками, усаживающийся при охлаждении умеренно или в большой сте55 пени.

Пример 3. Смесь, состоящую иэ 82,00 вес.ч полиоксиалкилентриола, полученного с помощью глицерина в качестве инициатора и состоящего иэ 95 вес.Ъ окиси пропилена и

5 вес.Ъ окиси этилена, в котором содержится 48 групп ОН, 20,00 вес.ч. полученной согласно примеру б дисперсии 2,0 вес.ч. триметилолмеламина о

18 вес.ч. указанного многоатомного

797587

43,5

32,5 спирта, 4Ä05 вес.ч. воды, 3,00 вес.ч; трихлорфторметана, 0,80 вес.ч. модифицированного полиэфиром полисилоксана (в торговле, например, под названием TEGOSTA8 8 2370)> 0,27 sec.÷. октоата олова (II), О, 10 вес.ч. диметилэтаноламина, 0,04 вес.ч. N -этилморфолина интенсивно размешинают и подвергают взаимодействию с 53,5 вес ° ч смеси иэ 80 вес,% 2,4- и 20 веа,Ф

2,6-толуилендииэоцианата в открытом сосуде. 10

Образуется пенопласт следующих механических свойств:

Плотность, г/л 23,6

Твердость при 25% деФормауии при сжатии, rc/cM 40,0

Твердость при 40% деФормации при сжатии, rc/cì1Твердость при 65% де- 20

Формации при сжатии, rc/см 77,0

Пористость 8,5

Фактор 5ОО 2ii0 °

Пример (сравнительный>. а) Пенопласт, полученный из приведенной смеси, не содержащей, однако, триметилолмеламина и 51,5 вес.ч; укаэанного толуилендииэоцианата, показывает следующие механические свойства:

Плотность, г/л 23,5 30

Твердость при 25% деформации при сжатии, гс/см 30,0

Твердость при 40Ъ деформации при сжатии, 35 гс/см

Твердость при 65% деформации при, сжатии, гс/см .61, О

Пористость 7, б,ц»

Фактор 5ос, 2, 05> б, Пенопласт, полученный из приведенной смеси, в которой, однако, содержится вместо 2 вес.ч. триметилолмеламина 1,4 вес.ч. триэтаноламина и 51,5 вес.ч. вышеприведенного толу- 45 илендиизоцианата, показывает большую степень замкнутости ячеек, а при охлаждении — легкую наклонность к усадке. Пористость составляет 150 мм.

Приведенные в этом примере пока- 50 затели пористости выражают скоростной напор в миллиметрах водного столба, образующегося при нагнетании воздуха через наложенное прямо на поверхность пенопласта сопло через слой пены 5 см 55 высоты. Таким образом, более высокие показатели пористости обозначают меньшую воздухопроницаемость.

Из сравнения полученных пеноплас- . тов видно, что путем добавления предлагаемого мостикообразователя существенно повышается тверд .сть пены при неизменной плотности. При этом от-. крытость ячеек пенопластов уменьшается лишь незначительно, н то время как

58,0

3/4, Пример (сравнительный). а)

Смесь приведенного состава, но без добавления сорбита, подвергают взаимодействию с 48 вес.ч. вышеприведенного полиизоцианата н открытом со» суде.

Образуется пенопласт со следующими механическими свойствами:

Плотность, г/л 32,5

Твердость при 25% деформации при с>катин, гс/см

Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, гс/GM 28,5

Фактор >о>с. 3,1 б) Смесь приведенного состава, но содержащая вместо сорбита

1,5 вес.ч. глицерина, подвергают взаимодействию с 52,5 вес.ч. вышеприведенного полиизоцианата вышеприведенным способом. Получают частично замкнутый пенопласт, боковые стороны которого усаживаются при охлаждении.

Если полученный аналогичным способом пенопласт напрессовывать механически до начала усадки, он показывает следующие механические свойства."

9,9 в случае добавления зквимолнрного количества (н пересчете на реакционноспособные группы ОН) растворяющегоск мостикообраэователя твердость сильно уменьшается °

Пример 4 ° Смесь, состоящую иэ 87,25 вес,ч. иолиоксиалкилентриола> полученного с помощью глицерина в качестве инициатора и состоящего иэ

83 нес ° % окиси пропилена и 17 веа.II окиси этилена и насчитывающего 28 групп ОН, 15,00 вес.ч. полученной по примеру 7.дисперсии, содержащей

10 вес.е сорбита и 4,5 вес,>I> воды в том же многоатомном пирте в качестве диспергатора, 2,33 веа.ч. воды, 2,00 вес.ч, триэтаноламина, 0,33 вес,ч. триэтилендиамина, 1, ОО вес.ч ° модифицированного полиэфиром полисилоксана (торговое на-звание TEGOSTAO В 3705) 5,00 вес.ч. трихлорфторметана, интенсивно размешивают и подвергают нзаимодейстнию с 52,5 нес,ч. раствора трнмериэованного толуилендииэоцианата в толуилендиизоцианате, с 39 группами CNO a открытом сосуде.

Получают неусаживающийся. пенопласт с открытыми ячейками, обладающий следующими механическими свойствами:

Плотность, г/л 32,0

Твердость при 2.5Ъ деформа>>ни при с>катни, гс/см" 17,0

Твердость При 65Ъ деформации при сжатии, гс/cM2

4>актор o>z .

797587

Плотность, г/л 32,0

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии; гс/см 15,0

Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, 5 гс/см 49;5

Фактор 5ас 3,1, Из сравнения полученных пеноплас-. тов этого примера ясно, что с применением способа можно сильно увеличить твердость. При этом не изменяется открытость ячеек пенопластов. Добавление примерно того же молярного количества гидроксильных групп растворяющегося мостикообразователя вызывает меньшее увеличение твердости и обусловливает замкнутость ячеек пенопластов.

В последующих примерах описывается получение дисперсий кристаллических полиоксисоединений в полиэфирных 20 многоатомных спиртах.

Пример 5. Смесь, состоящую из 89,0 вес.ч. полиоксиалкилентриола, полученного с помощью глицерина в качестве инициатора и состоящего из 25

84 вес.Ъ окиси пропилена и 10 вес.Ъ окиси этилена и насчитывающего 35 групп ОН, 10,0 вес.ч. сорбита и

1,0 вес.ч. 1,3,5,7-тетраметил-тетралауроилпропил-циклотетрасилоксана. нагревают при размешивании с большим усилием сдвига до 120 С. При бысто ром охлаждении полученной эмульсии образуется сравнительно стабильная дисперсия сорбита в полиэфирном мно .гоатомном спирте. Температура плавления дисперсной фазы соответствует

91РС.

Пример б. Смесь, состоящую из 89 вес.ч. полиоксиалкилентриола, полученного при помощи глицерина в 40 качестве инициатора и состоящего из

95 вес.Ъ окиси пропилена и 5 вес.Ъ окиси этилена и насчитывающего

48 групп ОН, 10,0 вес.ч. триметилолмеламина и 1,0 вес.ч. указанного в примере 5 эмульгатора, 24 ч обрабатывают в шаровой мельнице при комнатной температуре.

Образуется дисперсия производного меламина в полиэфирном многоатомном спирте., стабильная на протяжении нескольких недель.

Пример 7. В 85 вес.ч. указанного в примере 4 полиэфирного многоатомного спирта вмешивают раствор 10 вес.ч. сорбита в 4,5 вес.ч. воды и 0,5 вес.ч. указанного в примере 5 эмульгатора. Сорбит выпадает тонкодисперсно. Крайне стабильная при хранении дисперсия обладает через

1 4 ч после получения согласно диф- щ еренциальному термическому анализу критической точкой 50-60оС, повышающейся на протяжении 5 дней до 87 С. а

Пример 8. Смесь, состоящую из. 75,0 вес.ч. указанного в примере 5 65

С Н5

I (CHg) !

OS (Сн интенсивно размешивают с 54,5 вес.ч. указанного в примере 4 полиизоцианата и подвергают взаимодействию в предварительно нагретой до 45оС металлической форме емкостью 20 л.

Получают пенопласт с открытыми ячейками следующих механических свойств:

Плотность, г/л 46,0

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии, гс/см 41,0

Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, гс/см 110,0

Фактор Бас., 2,7

Падение давления (75Ъ/,Ъ 9,7

Разрывное удлинение,Ъ 90,0

Прочность на разрыв, кгс/см . 1,7

Эластичность по отскоку,Ъ 61,0

Пример (контрольный) . а)

Смесь приведенного состава, но без добавления мостикообразователя подвергают взаимодействию с 48,3 вес.ч ° приведенного в примере 4 полиизоцианата описанным способом в металлической форме.

Получают пенопласт с открытыми ячейками со следующими механическими свойствами:

Плотность, г/л 40,6

Твердость при 25Ъ деформации при сжатии, гс/см 25,0

Твердость при 65Ъ деформации при сжатии, гс/см

Фактор 5ас

Падение давления 75 ),Ъ

67,0

2,7

Разрывное удлинение, Ъ 110

Прочность на разрыв, кгс/см 1,5

Эластичность по отскоку,% 67 полиоксиалкилентриола и 25,0 вес.ч. сорбита 24 ч обрабатывают при комнатной температуре в шаровой мельнице, оборудованной стальными шариками. Получают стабильную дисперсию, обладающую вязкостью 8000 сП при 25оС.

Точка плавления дисперсной фазы соответствует 94оС

Пример 9. 6-Кратное количество смеси, состоящей из 94,0 вес.ч. указанного в примере 1 полиоксиалкилентриола, 8,0 вес.ч. полученной аналогично примеру 8 дисперсии, 3,0 вес.ч . воды, 2,0 вес.ч. триэтаноламина, 0,6 вес.ч. триэтилендиамина, 0,4 вес.ч. диметилэтаноламина, 1,0 вес.ч. метилфенилсилоксана общей структурной формулы

797587

Формула изобретения

Составитель Т. Шмелева

Редактор В. Матюхина Техред И.Асталош Корректор И. Муска

Заказ 9824/82 Тираж 541 Подпис:(ac

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Io делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна ., 4 б) Смесь приведенного состава, но без добавления мостикообразователя,зато с добавлением дополнительных

2,0 вес,ч. глицерина; подвергают взаимодействию с 54,5 вес.ч. вышеуказанного полииэоцианата в нагретой предварительно до 45 С металлической форме вышеописанным способом.

Образуется пенопласт с замкнутыми ячейками, лопающийся при открытии формы из-за большого внутреннего давления. !

О

Пример 10. 7-кратное количество смеси, состоящей из 95,2 вес.ч указанного а примере 1 многоатомного спирта, 8,0 вес.ч. полученной аналогично примеру 8 дисперсии, содер" 15 жащей, вес.% . сахарозы 16,7, сорбита 7,3; воды 15,0 в полиоксиалкилеитриоле 60,5; содержащем 91,0 вес.% окиси пропнлена и 9,0 вес.% окиси этилена и насчитывающем 46 групп ОН, щ

1,6 вес.ч. воды, 2,0 вес.ч. триэтаноламина, 0,8 вес.ч. триэтилендиамина, 0,3 вес.ч. диметилэтаноламина, 0,4 вес.ч. метилфенилсилоксана структурной формулы примера 9 (в торговле, 2 например, под названием "DD 3043"), 10,00 вес.ч. трихлорфторметана, подвергают взаимодействию с 50,2 вес.ч. смеси. 60. вес.% толуилендиизоцианата (80% 2,4- и 20% 2.6,-изомерная смесь) и 40 вес.% сырого дифеннлметандиизо- ЗО цианата в предварительно нагретой до 40оС форме, покрытой слоем эпоксидной смолы, емкостью в 24 л. Получают пенопласт с открытыми ячейками объемного веса 41,2 г/л. Era твер- 35 дость при 40% деформации при сжатии на 42% выше полученного пенопласта, но без добавления мостикообразователя и тем самым с добавлением только

44,5 вес.ч. приведенной изоцианатной смеси.

Если вместо мостикообразователя добавить еще 2,6 вес.ч. триэтаноламина в укаэанную формуляцию, образуется пенопласт с замкнутыми ячейками, лопающийся изнутри при открытии формы.

Способ получения эластичных пенополиуретанов взаимодействием содержащих активные атомы водорода полиэфир-полиолов с эквивалентным весом гидроксильных групп от 700 до 500, полиизоцианатов, воды, катализаторов и сшивающих агентов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения пенополиуретанов с о