Способ получения гидрофильного пенополиуретана

Способ получения гидрофильного пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.06; 80(21) 2939446/23-05 (5g) М. Кд.з с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

C 0B G 18/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень Ио44

Дата опубликования описания 29.12.82 (Щ УДК678.664-, -405.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.Г.Дубяга, Л.Б.Комарова, О.Г.Тараканов и Ю.И.Юркин (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени всесоюзный научноисследовательский институт синтетических смол (5 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФИЛЬНОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к способу получения гидрофильного пенополиуре тана (ГППУ), который может найти применение в качестве искусственной почвы, в медицине (для аллопластики в качестве заменителя натуральных губок) и в тех отраслях народного хозяйства, где требуются материалы с повышенной гидрофильностью.

Известен способ получения ГППУ путем взаимодействия изоцианатов и гидроксилсодержащих соединений в присутствии целевых добавок.

Согласно известному способу в качестве гидроксилсодержащих соединений используют олигоэфиры — сополимеры на основе окиси этилена и окиси пропилена с различным молекулярномассовым соотношением оксиэтиленовой и оксипропиленовой частей. Недостатком известных способов является использование смеси олигоэфиров при соблюдении определенных соотношений между ними и недостаточно высокая .гидрофильность получаемого пенополиуретана.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения гидрофильного пенополиуретана путем взаимодействия изоцианатного компонента с гидроксилсодержащим сополимером окиси этилена с окисью пропилена с общим содержанием оксиэтиленовых групп, равным 70% от веса сополимера, в присутствии катализатора и вспенивающего агента.

Однако получаемый по этому способу пенополиуретан, хотя и имеет лучшую гидрофильность, чем ГППУ по способу известному, но обладает очень низкими физико механическими показателями (предел прочности при растяжении, относительное удлинение) °

В то же время кажущаяся плотность получаемого ГППУ очень высока (90150 кг/м ).

Целью изобретения является повышение гидрофильности и улучшение физико-.механических свойств пенополиуретана.

Цель достигается тем, что при получении гидрофильного пенополиуретана путем взаимодействия изоцианатного компонента с гидроксилсодержащим: сополимером окиси этилена с окисью

:пропилена с общим содержанием оксиэтиленовых групп, равным 70+ 5Ъ от веса сополимера, в присутствии ката лизатора и вспенивающего агента взаи модействие осуществляют в присутствии,896891 от 0,8 до 2,0 вес.ч., предпочтительно 1,0 вес.ч., на 100 вес.ч. оксиэтилендиметилсилоксанового блок-сополимера с концевыми гидроксильными группами или метокси-группами в оксиэтиленовом блоке с молекулярной маосой одного Фксиэтиленового блока, равной 400-500 (ПАВ). ПАВ имеет более широкий диапазон растворимости в олигоэфире по сравнению с ранее применявшимися ПАВ за счет наличия концевых гидроксильных или метоксиль ных групп, а также за счет большей гидрофильности оксиэтиленовых групп.

Совместимость предлагаемого ПАВ с другими компонентами системы значительно лучше, чем других ПАВ, 15

В присутствии предлагаемого ПАВ получают ГППУ с равномерной, мелкоячеи стой, от крытопори стой структурой низкой кажущейся плотностью, повышенными гидрофильными и физико-механи- 20 ческими свойствами.

В способе согласно изобретению в качестве гидроксилсодержащего компонента используют простой олигоэфиролигооксиэтиленоксипропилентриол-ста- 25 тистический сополимер на основе окиси этилена и окиси пропилена молекулярной массы 3000 с содержанием оксиэтиленовых групп 70-о о(лапрол 3003-2-70) — в качестве изоцианатного компонента — толуилендиизоцианат

65/35, содержащий 65Ъ 2,4-изомера и

35% 2,б-изомера (ТДИ 65/35), в качестве металлоорганического катализатора — октоат олова, в качестве аминного — диазобициклооктан (ДАБКО), в качестве вспенивающего агента— воду, в качества ПА — оксиэтилендиметилсилоксановый блок-сополимер с концевыми гидроксильными или метоксигруппами в оксиалкиленовом блоке и молекулярной массой одного оксиэтиленового блока 400-500.

Пример 1. В металлическом стакане с внутренним диаметром 80 мм и высотой 120 мм взвешивают 100 вес.ч45 олигоэфира Л-3003-2-70 0,6 вес.ч. октоата олова; 1 вес.ч. ПА — оксиэтилендиметилсилоксанового блок-сополимера с концевыми метоксигруппами.

Смесь перемешивают при комнатной тем-50 пературе с помощью рамной мешалки (1400 об/мин) в течение 10 с. Затем при той же температуре вводят

3,5 вес.ч, воды и 0,1 вес.ч. ДАБКО, перемешивают с помощью той же мешалки55 в течение 5 с. Затем вводят 36,6 вес.ч.

ТДИ 65/35, перемешивают 5 с и выливают в форму для вспенивания (200х180х х100 мм). Вспенивание композиции происходит за счет улгекислого газа, выделяющегося при реакции изоцианата с водой ° Полученный ППУ, выдерживают в течение 1 сут при комнатной температуре для завершения реакции N-СО-групп.

Свойства полученного ГППУ по примеру 1 и последующим примерам приве- дены в таблице, Пример 2. Получают ГППУ как в примере 1. Состав и содержание компонентов в рецептуре для вспениванияг

Л-3003-2-70 100 вес.ч., октоат олова

0,5 вес.ч., EIAB — оксиэтилендиметилсилоксановый блок-сополимер с концевыми метоксигруппами 1,0 вес.ч., вода 3,5 вес.ч., ДАБКО 0,1 вес,ч., ТДИ 65/35 36,6 вес.ч.

Пример 3. ГППУ получают как в примере 1. Состав и содержание компонентов в рецептуре для вспени,вания Л-3003-2-70 100 вес.ч.,октоат олова 0,6 вес.ч., ПАВ-оксиэтилендиметилсилоксановый блок-сополимер с концевыми гидроксильными группами 0,8 вес.ч.1 вода 3,5 вес.ч., ДАБКО 0,1 вес.ч., ТДИ 65/35 36,6 вес.ч.

Пример 4. ГППУ получают как в примере 1. Состав и содержание компонентов для вспенивания: Л-3003-2-10

100 вес.ч., октоат олова 0,6 вес.ч., ПАВ-оксиэтилендиметилсилоксановый блок-сополимер с концевыми гидроксильными группами 1,0 вес.ч., вода

3,5 вес.ч., ДАБКО 0,1 вес.ч., ТДИ

65/35 Зб,б вес.ч.

Пример 5. ГППУ получают, как в примере 1. Состав и содержание компонентов: Л-300 3-2-70 100 вес. ч., октоат олова 0,6 вес.ч., ПА — оксиэтилендиметилсилоксановый блок-полимер с концевыми гидроксильными группами 1,2 вес.ч., вода 3,5 вес.ч., ДАБКО 0,1 вес.ч., ТДИ вЂ” 65/35

36,6 вес.ч.

Пример б. ГППУ получают как в примере 1 ° Состав и содержание компонентов: Л-3003-2-70 100 вес.ч., октоат олова 0,6 вес.ч., ПАВ-оксиэтилендиметилсилоксановый блок-сополимер с концевыми гидроксильными груп-. пами 2,0 вес.ч., вода 3,5 вес.ч., ДАБКО 0,1 вес.ч., ТДИ 65/35 36,6 вес.ч.

П р и .м е р 7. ГППУ получают как в примере 1. Состав и содержание компонентов для вспенивания Л-3003-2-70

100 вес.ч., октоат олова 0,5 вес.ч., ПАВ-оксиэтилендиметилсилоксановый блок-сополимер с концевыми гидроксильными группами 1,0 вес.ч., вода

3,5 вес.ч., ДАБКО 0,1 вес.ч., ТДИ

65/35 Зб,б вес.ч.

896891

Физико-механические и гидрофильные свойства ГППУ

Эластичность по отскоку, Ъ

Кажущаяся плотность

„,/ з

Степень набухания за 2 ч, Ъ

Относительное удлинение при разрыве, Ъ

Пример

Остаточная деформация при сжатии на 50Ъ за

72 ч, Ъ

Предел прочности при растяже нии, кг/см

Водопо глощение за 24 ч, Ъ

187

34,1

0,76

2,5

3360

200

33,0

0,93

3,1

2910

210

0,89

4,4

36,5

0,93

300

34,3

5,6

2950

8,8

33,2

12

360

7,8

339

0,84

31,6

314

6,9

36,5

26

1,12

Прототип 90-150

0,2-0,4 60-180 13-18

1500-2400

Примеч ание

1. Степень набухания равна отношению увеличения в объеме образца к первоначальному его объему, выраженному в процентах, после выдержки образца ППУ в воде при комнатной температуре в течение 2 ч.

2. Водопоглощение — увеличение веса образца ППУ, выраженное в процентах, после выдержки его в воде при комнатной температуре в течение 24 ч.

ВНИИПИ Заказ 10490/4 Тираж 514 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

:Как видно из таблицы, образцы

ГППУ, полученные по предлагаемому способу, обладают повышенными физико-механическими и гидрофильными свойствами: предел прочности равен 45

0,7-1,12 кг/м, относительно удлинение 187-360Ъ. Для ГППУ по прототипу

0,2-0,4 кг/см2 и 60-80Ъ соответственно. Кажущаяся плотность ГППУ по предлагаемому способу 31,6-37,4 кг/м, 50 по прототипу 90-150 кг/и>. Водопоглощение за 24 ч составляет 2910-3357Ъ, тогда как по прототипу 15002480Ъ.

Использование предлагаемого спо соба позволяет снизить кажущуюся плотность ГППУ, повысить прочность при растяжении и относительное удлинение получаемого ГППУ, повысить гидрофильные свойства ГППУ.

Формула изобретения

Способ получения гидрофильного пенополиуретана путем взаимодействия изоцианатного компонента с гидроксилсодержащим сополимером окиси этилена с окисью пропилена с общим содержанием оксиэтиленовых групп, равным 70 5% от веса сополимера, в присутствии катализатора и вспенивающего агента, отличающийся тем, что, с целью повышения гидрофильности и улучшения физико механических свойств пенополиуретана, взаимодействие осу» ществляют в присутствии от 0,8 до

2,0 вес.ч,, предпочтительно 1,0 вес.ч. на 100 вес.ч. сополимера оксиэтилендиметилсилоксанового блок-сополимера с концевыми гидроксильными группами или метоксигруппами в оксиэтиленовом блоке с молекулярной массой одного оксиэтиленового блока, равной 400-500.