КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА И СОСТАВ ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА НА ЕГО ОСНОВЕ Российский патент 1998 года по МПК C08G18/18 C08G18/48 C08G18/18 C08G101/00 

Изобретение относится к химии полиуретанов и касается состава гидроксилсодержащего компонента для изготовления эластичного пенополиуретана, который может быть использован в мебельной и автомобильной отраслях промышленности.

Известен состав гидроксилсодержащего компонента для эластичного пенополиуретана [1], включающий аксиалкилированный триол с содержанием не менее 10% первичных гидроксильных групп, аминный катализатор, оловоорганический катализатор, пенорегулятор и воду. В качестве аминного катализатора он содержит 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан, а в качестве пенорегулятора - блоксополимеры полидиметилсилоксан с олигооксиалкилендиолами.

Недостатками этого состава является необходимость приготовления данного компонента непосредственно перед синтезом пенополиуретана, соблюдение повышенной точности дозировки ингредиентов и обязательный обогрев форм до 120^oC для отверждения пены.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного пенополиуретана [2] , содержащий простой олигоэфир с М.м. 4500 - 6500, катализатор, вспенивающий агент, первичный этилендиамин и пеностабилизатор, в качестве катализатора он содержит 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан или смесь 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октана с диметилэтаноламином, триэтиламином, N-метил- или N-этилморфолином, а также с мочевиной; в качестве вспенивающего агента - воду в сочетании с трихлорфторметаном и/или метиленхлоридом; в качестве пеностабилизатора - трис-(триметилсилокси)-фенилсилан; а в качестве первичного этилендиамина содержит смесь оксиалкилированного этилендиамина (Лапрамол) и продукт аминирования дихлорэтана (ПЭПА), также возможно дополнительное использование продуктов сополимеризации акрилонитрила и стирола в среде олигоэфира марки Лапрол 5003-2Б-10 (примером такой диспресии является продукт марки "ЛАНС") при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Простой олигоэфир М.м. 4500 - 6500 - 100
Катализатор: 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан или смесь 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октана с диметилэтаноламином, триэтиламином, N-метил- или N-этилморфолином, а также с мочевиной - 0,64
Всенивающий агент: вода с трихлорфторметаном и/или метиленхлоридом - 4
Пеностабилизатор: трис-(триметилсилокси)-фенилсилан - 0,5
Первичный этилендиамин: Лапрамол - 3,0
ПЭПА - 0,54-4,5
ЛАНС - 43
Недостатком состава гидроксилсодержащего компонента является низкая его стабильность, использование в нем в качестве вспенивающего агента трихлорфторметана, относящегося к фторхлоралканам (веществам оказывающим разрушающее воздействие на озоновый слой Земли и запрещенным к применению); в качестве катализатора дорогостоящего импортного 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октана, одновременно являющегося высокотоксичным соединением; в качестве сокатализатора токсичного и огнеопасного триэтиламина; в качестве пеностабилизатора трис-(триметилсилокси)фенилсилана - дорогостоящего и дефицитного продукта.

Технической задачей изобретения является повышение стабильности гидроксилсодержащего компонента при одновременном улучшении его экологических характеристик.

Техническая задача решается составом гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного пенополиуретана, содержащим простой олигоэфир М.м 4500 - 6500, катализатор, вспенивающий агент, первичный этилендиамин и пеностабилизатор, в качестве катализатора содержит диметилэтаноламин и смесь диметиламинометилфенолов или диметилэтаноламин, смесь диметиламинометилфенолов и 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан, в качестве вспенивающего агента - воду, в качестве пеностабилизатора содержит оксиалкиленсилоксановый блоксополимер при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Простой олигоэфир М.м. 4500 - 6500 - 100,0
Указанный катализатор - 0,45 - 2,32
Вода - 3,0 - 4,2
Первичный этилендиамин - 0,5 - 1,5
Оксиалкиленсилоксановый блоксополимер - 0,002 - 0,02
и катализатором для гидроксилсодержащего компонента, содержащим диметилэтаноламин, смесь диметиламинометилфенолов или диметилэтаноламин, смесь диметиламинометилфенолов и 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Диметилэтаноламин - 0,27 - 0,35
Смесь диметиламинометилфенолов - 0,10 - 2,00
или
Диметилэтаноламин - 0,27 - 0,35
Смесь диметиламинометилфенолов - 0,10 - 1,00
1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан - 0,10 - 0,25,
что позволяет увеличить стабильность состава более чем в 3 раза по сравнению с прототипом, улучшить экологические характеристики гидроксилсодержащего компонента.

Вещества, используемые в составе: в качестве простого олигоэфира гидроксилсодержащий компонент может содержать олигомеры окиси пропилена и окиси этилена М. м. 4500 - 6500. Примером простого олигоэфира являются продукты марок "Лапрол 5003-2Б-10" (ТУ 6-05-1513-75), "Лапрол 5003-2-15" (ТУ 2226-008-10488057-94), "Лапрол 6003-2Б-18" (ТУ 6-05-221-88086); также можно использовать их смеси с олигомерами окиси пропилена М.м 2900 - 3100, примером олигомера окиси пропилена может служить продукт марки "Лапрол 3003" (ТУ 6-05-1513-75); в качестве катализатора - диметилэтаноламин (ТУ 6-02-106-77), смесь диметиламинометилфенолов (торговая марка "Агидол 51, 52, 53" ТУ 38.30356-86), 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан (торговая марка "ДАБКО" - продукт зарубежного производства); в качестве вспенивающего агента - воду (ГОСТ 6-709-72 или ГОСТ 74-82);
в качестве первичного этилендиамина можно использовать оксиалкилированный этилендиамин, примером которого служит продукт марки "Лапрамол 294" (ТУ 2226-010-10488057-94);
в качестве пеностабилизатора - оксиалкиленсилоксановый блоксополимер, примером такого продукта является "КЭП-2А" (ТУ 6-02-813-73), представляющий собой гидролитически устойчивый оксиалкиленсилоксановый блоксополимер с содержанием кремния 5,5 - 8%.

Пример 1 (по предлагаемому объекту). В реактор загружают простой олигоэфир марки Лапрол 5003-2-15 (здесь и далее мас.ч.) 100,0; катализаторы диметилэтаноламин 0,30; агидол 51, 52, 53 0,9; вспенивающий агент - воду 3,7; первичный этилендиамин - Лапрамол 294 1,43; пеностабилизатор марки КЭП-2А 0,01, затем тщательно перемешивают. Полученный продукт представляет собой жидкость от светло-желтого или розового до коричневого цвета со слабым запахом.

Пример 2 - 5. Составы компонентов приведен в табл.1.

Пример 6 (по прототипу). Смесь содержит простой олигоэфир марки Лапрол 5003-2Б-10 100,0; катализатор 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октан 0,64; вспенивающий агент - вода в сочетании с трихлорфторметаном 4,0; первичный этилендиамин Лапрамол 294 3,0; пеностабилизатор трис-(триметилсилокси)фенилсилан 0,5; продукт аминирования дихлорэтана(ПЭПА) 1,0; продукт сополимеризации акрилонитрила и стирола в среде олигоэфира марки Лапрол 5003-2Б-10 (примером такой дисперсии является продукт марки "ЛАНС") 43,0.

В табл.2 приведены свойства получаемого гидроксилсодержащего компонента.

Предлагаемый состав гидроксилсодержащего компонента стабилен во времени в течение 10 мес, что более чем в 3 раза дольше прототипа; более экологически чист за счет отсутствия в составе фреонсодержащих соединений, частичного или полного исключения из состава токсичного 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октана, токсичного и легковоспламеняющегося триэтиламина; имеет более низкую себестоимость за счет частичного или полного исключения из состава дорогостоящего импортного 1,4-диазобицикло-2,2,2)-октана и дорогостоящего и дефицитного трис-(триметилсилокси)-фенилсилана.

Катализатор для гидроксилсодержащего компонента и состав гидроксилсодержащего компонента предназначены для получения эластичного пенополиуретана, применяемого в мебельной и автомобильной промышленности. Гидроксилсодержащий компонент содержит, мас. ч.: простой олигоэфир с мол.мас. 4500 - 6500 100; катализатор - смесь диметилэтаноламина со смесью диметиламинометилфенолов или их смесь с 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октаном 0,45 - 2,32; первичный этилендиамин 0,50 - 1,50; оксиалкиленсилоксановый блоксополимер КЭП-2А 0,002 - 0,02 и воду 3,0 - 4,2. Гидроксилсодержащий компонент стабилен в течение 10 мес, более экологически чист и имеет более низкую себестоимость. 2 с. п. ф-лы, 2 табл.

1. Катализатор для гидроксилсодержащего компонента, содержащий смесь азотсодержащих соединений на основе диметилэтаноламина, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащих соединений он содержит смесь диметилэтаноламина со смесью диметиламинометилфенолов или их смесь с 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октаном при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Диметилэтаноламин - 0,27 - 0,35
Смесь диметиламинометилфенолов - 0,10 - 2,00
или
Диметилэтаноламин - 0,27 - 0,35
Смесь диметиламинометилфенолов - 0,10 - 1,00
1,4-Диазобицикло-(2,2,2)-октан - 0,10 - 0,25
2. Состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного пенополиуретана, содержащий простой олигоэфир с мол.м. 4500 - 6500, смесь азотсодержащих катализаторов на основе диметилэтаноламина, первичный этилендиамин, кремнийсодержащий пеностабилизатор и воду, отличающийся тем, что в качестве катализатора он содержит смесь диметилэтаноламина со смесью диметиламинометилфенолов или их смесь с 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октаном по п.1, а в качестве кремнийсодержащего пеностабилизатора оксиалкиленсилоксановый блоксополимер КЭП-2А при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Простой олигоэфир с мол.м. 4500 - 6500 - 100
Смесь диметилэтаноламина со смесью диметиламинометилфенолов или их смесь с 1,4-диазобицикло-(2,2,2)-октаном по п.1 - 0,45 - 2,32
Первичный этилендиамин - 0,50 - 1,50
Оксиалкиленсилоксановый блоксополимер КЭП-2А - 0,002 - 0,02
Вода - 3,0 - 4,2р