Способ получения интегрального жесткого пенополиуретана

Способ получения интегрального жесткого пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналистичесних

Республик.*

Х АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (6 I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 020479 (21) 2746010/23-05

<я)м. кл.з

С 08 G 18/14

С 08 G 18/76 с присоединением заявки МГосударственный комитет

СССР

IIo делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30.1081, Бюллетень К9 40 (З) УА (678. 664-405 ° 8(088.8) Дата опубликования описания 3 01 081

З.В.Кузнецова, В.H.Çàìocòüÿíîâ, В.Г.Вахти и 10.Ë.Åñèïoâ

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕГРАЛЪНОГО ЖЕСТКОГО

ПЕНОПОЛИУРЕТАНА .

Изобретение относится к получению жестких интегральных пенополиурета- нов (ППУ), имеющих сплошную твердую оболочку материала на поверхности и ячеистую сердцевину, которые могут служить для:изготовления технологической тары, отдельных элементов мебели и т.п.

Известен способ получения интег.-: рального жесткого пенополиуретана путем взаимодействия органического полиизоцианата с функциональностью

2-3, оксипропилированного.полиамина с числом ОН-групп, равным 300-900, и оксипропилированного многоатомного спирта с гидроксильным числом, равным 40-700, в присутствии эмульгатора, катализатора и.вспенивающего агента.

В результате получают пенопласт со сплошной твердой оболочкой, толщина поверхностной корки 0,4- 1,2 ммр плотность 0,4-1„1 г/смЭ, сердцевина ячеистая с .сплотностью 0,030,8 г/см P1) .

Однако получающийся пенопласт имеет высокую кажущуюся плотность.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения интегрального жесткого пенополиуретана (ППУ), путем взаимодействия предполимера с концевыми изрцианатными группами с гидроксилсодержащим соединением в присутствии катализатора, стабилизатора и вспенивающего агента. В составе гидроксилсодержащего соединения используют соединение с 3-10 Он-группами на молекулу или смеси многоатомных спиртов, содержащих. 60% ОН-групп. В качестве предполимера используют продукт взаИмодействия органического полиизоцианата с дифункциональным органическим соединением. Получающийся в результате пенопласт имеет плотность ячеистой сердцевины 150-200 кг/м а общую плотность 290-410 кг/м (2) .

Э

Недостатками этого способа являются низкая удельная ударная вязкость

20 получаемого пенополиуретана, а также высокая вязкость изоцианатного . компонента (6760 сП прн 23 С), что существенно усложняет технологию получения пенополиуретана °

Цель изобретения — повышение удель.ной ударной прочности пенополиуретана.

Указанная цель достигается тем, .что при получении интегрального жид30 кого пенополиуретана путем взаимодей876657 ствия предполимера с концевыми изоцианатными группами с гидроксилсодержащим соединением в присутствии катаизатора, стабилизатора и вспениваюего агента в качестве предполимера используют продукт реакции смеси дифенилметандиизоцианата с полифенилполиметиленполиизопианатами,взятых при соотношении 75:25-65:35 (сырой МДИ) с триолом молекулярной массы 3000- .

5000 при весовом соотношении 1,358,8:1.

Полученный предполимер имеет вязкость при 22 С 2450-3760 сП и берется для реакции в количестве 100-140% от стехиометрического.

Предполимер смешивают ручным или 15 машинным способом с гидроксилсодержащим компонентом и необходимыми добавками, катализатором, стабилизатором, вспенивающим агентом и заливают . в форму. После отверждения иэделие 20 извлекают из формы.

В качестве гидроксилсодержащего компонента используют. оксиэтилированные полиэфирполиолы r молекулярной массой 300-900, например, оксипропили -25 рованные триолы, оксипропилированные пентолы, оксипропилированный этилендиамин (М, N, N, N -тетраоксипропилэтилендиамин) и другие.

В качестве стабилизатора пены используют блок-сополимеры полиоргано-ЗО силоксана и полиоксиалкилена, например.КЭП-1, КЭП-2 и другие, взятые в количестве 1-1,5 вес.ч. на 100 вес. ч. смеси полиэфиров. Вспенивание осуществляется за счет добавки хладонов

11 или 113 в количестве 5-20 вес.ч. на 100 вес.ч. полиэфирной смеси.

В качестве катализатора используют третичные амины, например, диметилэтаноламин, диметилбензиламин и дру- 40 гие в количестве 0,7-3 вес.ч. на

100 вес.ч. смеси полиэфиров.

Пример 1. В металлической емкости нагревают "сырой" МДИ до

40-70 С, к нему при постоянном пере- 45 мешивании добавляют полиэфиртриол с молекулярной массой 3000-5000.

Весовое соотношение "сырого" МДИ и полиэфира составляет 3,25:1 соответственно. После введения всего триола gp смесь оставляют стоять 12 ч. 169 г. полученного предполимера смешивают при 22+2oC c: 40 r N,N,N,N -тетраоксипропилэтилендиамина и 20 r оксипропилированного триола со средней молекулярной массой 500, 20 г трихлорфторметана (хладбн-11), 1 г стабилизатора КЭП-1 и 2 r диметилэтаноламина. Смесь выливают в закрытую металлическую форму,. предварительно нагретую до 45 С, где происходит 60 ее вспенивание и отверждение.

Полученный пенопласт имеет следующие свбйства:

Толщина поверхностной корки, мм 2

237

268

15,2

1,5

197

Общая плотность пенопласта, кг/м 330

Кажущаяся плотность сердцевины, кгс/см

Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см 44,23

Удельная ударная вязкость, кгс см/см1 2,25

Пример 2. Квазипредполимер готовят., как в примере 1, но соотношение "сырого" МДИ и полиэфира составляет 8,8:1 соответственно.

197 r полученного квазипредполимера смешивают при 22+2 C с 60 r N, N, 1

N,N -тетраоксипропилэтилендиамина и

20 г оксипропилированного триола с молекулярной массой 500, 20 r хладона 1 3, 1,5 г стабилизатора КЭП-2 и

2,5 диметилэтаноламина.

Смесь выливают в закрытую металлическую форму, нагретую до 45 С, где происходит ее вспенивание и отверждение. Полученный пенопласт обладает следующими свойствами:

Толщина поверхностной. корки, мм 2

Общая плотность пенопласта, кг/м

Кажущаяся плотность сердцевины, кг/м 207

Предел прочности при сжатии, кгс/см

Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см1- 38,75

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см 1,64

Пример 3. Предполимер готовят, как в примере 1, но соотношение

"сырого" МДИ и полиэфира составляет

1,35:1 соответственно.

141 г пблученного квазипредполимера смешивают при 2222% с 20 r N, N,N,N -тетраоксипропилэтилендиамина и 20 r бксипропилированного триола со средней молекулярной массой 500, 20 r хладона-11, 1 г стабилизатора

КЭП-1 и 0,7 г диметилбензиламина.

Смесь выливают в закрытую металлическую форму при 45 С. Полученный пенопласт обладает следующими свойствами:

Толщина поверхностной корки, мм

Общая плотность пенопласта, кг/см 321

Кажущаяся плотность сердцевины, кг/м

Предел прочности при сжатии, кгс/см 10,57

Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см2 17,64

Удельная ударная вязкость, кгс см/см 3,95

Пример 4. Получают пенополиуретан по примеру 1, но высокомолекулярный триол вводится не в виде

876657

Формула изобретения

Составитель С.Пурина

Редактор Е.Лушникова Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Швыдкая

Заказ 9498/30 Тираж 533 .Подписное

ВНИИПИ Госудраственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 предполимера, а непосредственно в смесь низкомолекулярного триола с оксипропилированным этилендиамином.

Полученный после отверждения пенопласт обладает явно выраженной неоднородностью структуры, имеет большую усадку при прогреве до 70 С, удельная ударная вязкость составляет 0,7 кгс см/см .

Пример 5. Предполимер готовится, как в примере 1, но соотноше-. ние "сырого" МДИ и полиэфира состав- о ляет 6,3:1 соответственно.

146 г полученного квазипредполимера смешивают при 221 2оС с 60 r

N,N, N N -тетраоксипропилэтилен-. диамина и 20 г оксипропилированного 15 триола со средней молекулярной массой 500 (К...„ 1,0), 20 r хладона-11, 1 r стабилизатора КЭП-2, 2г диметилэтаноламина.

Полученный пенополиуретан имеет 2п следующие свойства:.

Кажущаяся плотность, кг/м 246

Предел прочности при сжатии, кгс/см 12,45

Удельная ударная вяз- кость, кгс см/см1 1,3

Использование предлагаемого способа получения интегрального жесткого.ППУ по сравнению с известными обеспечивает получение пенопласта с низкой З0 кажущейся плотностью(200 кг/м )и высокой удельной ударной прочностью (до 4 кгс см/см ) .

Совокупность физико-механических показателей получаемого пенопласта обеспечивает его использование в качестве материала для технологической тары взамен деревянной или металлической.

Способ получения интегрального жесткого пенополиуретана путем взаимодействия предполимера с концевыми изоцианатными группами с гидроксилсодержащим соединением в присутствии катализатора, стабилизатора и вспенивающего агента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения удельной ударной прочн сти пенополиуретана, в качестве предполимера используют продукт реакции смеси дифенилметандиизоцианата с полифенил-. полиметиленполиизоцианатами, взятых при соотношении 75:25-65:35 с триолом молекулярной массы 3000-5000 при весовом соотношении 1,35-8,8:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3730919, кл. 260-2,5, опублик. 1973.

2. Патент COLA 9 3728288, кл. 260-2,5, -опублик. 1973 (прототип)