СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ПОЛИОЛОВ И СМЕСЬ ПОЛИОЛОВ Российский патент 2001 года по МПК C08L71/00 C08L71/10 B29B7/00 C08G18/48 C08G18/48 C08G101/00 

Изобретение касается способа получения смеси полиолов. Полиолы, в частности полиолы эфиров или полиолы сложных эфиров, используются в производстве полиуретановых изделий. Обычно производители полиола производят значительное количество различных полиолов, имеющих диапазон характеристик, таких как функциональность, гидроксильное число, содержание азота, содержание ароматических соединений и вязкость. Это является особенностью так называемых жестких полиолов, которые используются в производстве жесткой полиуретановой пены, где широкое разнообразие применений требует расширенного диапазона свойств пены и, следовательно, значительного количества различных сортов полиола. Поэтому производитель полиола должен делать капиталовложения в большое количество резервуаров хранения. Производство может быть упрощено посредством производства ограниченного количества базовых (основных) сортов полиола, из которых смешиванием может быть приготовлено большее количество коммерческих сортов. Однако это само по себе не преодолевает проблем хранения с точки зрения необходимости хранить эти смешанные сорта полиола дополнительно к базовым сортам полиола.

Заявитель обнаружил, что эта проблема может быть преодолена приготовлением смеси полиола, готовой к транспортировке, которая включает в себя отвод от их соответствующих резервуаров хранения множества потоков различных базовых полиолов, непрерывно и одновременно подавая указанные потоки базовых полиолов в заданном соотношении в смеситель, и непрерывно выгружая получившуюся смесь полиола в транспортный резервуар. Этот процесс смешивания, таким образом, делает возможным производить из малого количества правильно выбранных основных полиолов большое разнообразие (смешанных) полиолов, которые удовлетворяют всем требованиям потребителя, не только в отношении значений ОН и функциональности, но также согласуя критерий для процесса изготовления полиуретана из них и полиуретанового конечного продукта.

Хотя непрерывный процесс смешивания/отвода различных жидкостей известен, например из EP-A 097458, этот способ не применяется до сих пор производителями полиола. Основным преимуществом изобретения является то, что производитель полиола должен делать капиталовложения в складское оборудование только для ограниченного количества основных сортов полиола и в поточно-смешивающее оборудование, которое является более простым и легким для очистки, чем порционное смешивающее оборудование. Более того, использование поточного смешивания делает его экономически применимым для производства любого желаемого количества специфических смесей; если смесь была произведена порционным смешиванием, то будет технически трудно произвести очень маленькие количества (реально "нестандартных" сортов продукта), в то время как большие количества будут требовать либо больших объемов смесей, либо производства посредством нескольких последовательных порционных смешиваний (требующих хранения последовательных порций). Также, присущая гибкость концепции смешивания дает возможность производить новые сорта полиола только модифицируя выбор основного полиола и/или их отношения смешивания.

Системы смесей, используемые для смешивания основных полиолов, должны быть "поточно" смешанными (т.е. непрерывно, а не порционно), и охватывают множество подающих линий к одной или более областям смешивания и сливной кран. В этой простейшей модели может иметь место просто смешивание внутри трубы.

Процесс может быть выполнен на стандартном оборудовании, используемом для смешивания различных питающих потоков, с добавлением управляющих приспособлений и переключающего механизма, посредством которого возможно выключить питающий поток и переключиться на другой питающий поток, когда должны быть приготовлены различные сорта полиола, или изменить относительные соотношения подаваемых основных используемых полиолов от заданной скорости, требуемой для одного сорта полиола, на отличающуюся заданную скорость, которая требуется для отличающегося сорта полиола.

Ясно, что выбор отдельных различных основных полиолов является важным фактором для возможности производить требуемый диапазон свойств посредством смешивания различных отношений/компонентов. В целом, обнаружено, что обычно требуется несколько различных основных полиолов; естественно, технически легче и экономически предпочтительнее оперировать с минимально необходимым диапазоном основных полиолов, и обнаружено, что не более 6 сортов, чаще только 3 или 4, является обычно достаточным для производства широкого диапазона коммерческих сортов полиола.

Различные базовые (основные) полиолы выбираются так, чтобы охватить широкий диапазон гидроксильного числа и функциональностей. Преимущественно базовые полиолы имеют гидроксильные числа в диапазоне 200 - 700, функциональности - в диапазоне 2,0 - 5,5; и включают по меньшей мере один ароматический полиол. Подходящие отдельные различные базовые полиолы содержат: а) по меньшей мере два с функциональностью ниже 3,5, один, имеющий значение ОН выше 500, и другой, имеющий значение ОН меньше 300; b) по меньшей мере один, имеющий функциональность по меньшей мере 4,5 и значение ОН в пределах 200 до 600; с) по меньшей мере один, имеющий процентное содержание ароматических полиолов по меньшей мере 15%; и d) по меньшей мере один, имеющий процентное содержание азота по меньшей мере 2,5% м/м. Естественно, представляется возможным сочетать требования с) и/или d) с а) и/или b) в отдельном основном полимере.

Дополнительная гибкость в конечном смешанном полиоле может быть получена подачей в смеситель добавочного потока диола или триола, таких как глицерол или триметилол пропан.

Следующие примеры служат для иллюстрации типов основных полиолов, которые могут быть необходимыми для настоящего процесса, и диапазонов смесей полиола, соответствующих коммерческим сортам, которые могут быть произведены подходящим смешиванием таких основных полиолов.

Набор основных полиолов (см. табл. 1 и 2).

Основной Полиол A (BP-A) получают путем взаимодействия глицерина, как инициатора, с пропиленоксидом. Полученный основной полиол имеет OH-значение, равное 250 мг KOH/г и функциональность, равную 3,0 экв/мол.

Основной Полиол B (BP-B) получают взаимодействием глицерина, как инициатора, с пропиленоксидом. Полученный основной полиол имеет OH-значение, равное 570 мг КОН/г и функциональность, равную 3,0 экв/мол.

Основной полиол C (BP-C) получают взаимодействием сорбитола и следов воды с пропиленоксидом. Полученный основной полиол имеет OH-величину, равную 475 мг КОН/г и функциональность, равную 5,3 экв/мол.

Основной полиол D (BP-D) получают взаимодействием этилендиамина с пропиленоксидом. Полученный основной полиол имеет OH-значение, равное 630 мг КОН/г, функциональность, равную 4,0 экв/мол, и содержание азота, по крайней мере, 2,5% м/м.

Каждая из этих СG смесей была оценена в стандартных формулировках пенообразования, а условия пенообразования соответствуют окончательному применению (например, ламинированию или покрытию труб), а качество получающихся пен совпадает с качеством соответствующего коммерческого сорта.

Описывается способ производства смеси полиола, готовой к транспортировке. Он отличается тем, что отводят от соответствующих емкостей хранения множество потоков различных основных полиолов, непрерывно и одновременно подают указанные потоки основных полиолов в заданном соотношении в смеситель и непрерывно выгружают полученную смесь полиолов в емкость транспортера. Описывается также смесь полиолов. Технический результат - упрощение производства широкого диапазона коммерческих сортов полиола. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения смеси полиолов, готовой к транспортировке, заключающийся в том, что от соответствующих емкостей хранения отводят множество потоков различных основных полиолов, непрерывно и одновременно подают указанные потоки основных полиолов в заданном соотношении в смеситель и непрерывно выгружают получившуюся смесь полиолов в емкость транспортера. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что основные полиолы, подаваемые в смеситель, выбирают из 6 различных основных полиолов. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что различные основные полиолы выбирают для того, чтобы охватить широкий диапазон гидроксильного числа и функциональностей. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что различные основные полиолы имеют гидроксильное число в диапазоне 200 - 700, функциональность в диапазоне 2,0 - 5,5 и включают по меньшей мере один ароматический полиол. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что различные основные полиолы содержат по меньшей мере два полиола с функциональностью ниже 3,5, один имеющий гидроксильное число выше 500, и другой, имеющий гидроксильное число ниже 300, по меньшей мере 4,5, и гидроксильное число ОН в диапазоне 200 - 600, по меньшей мере один, имеющий процент содержания ароматического полиола по меньшей мере 15%, и по меньшей мере один, имеющий процентное содержание азота по меньшей мере 2,5%. 6. Способ по пп.1 - 5, отличающийся тем, что поток алифатического диола или триола подают в смеситель одновременно с потоками основных полиолов. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что алифатическим диолом или триолом является глицерин. 8. Смесь полиолов, полученная согласно способу, описанному в любом из пп.1 - 7. 9. Смесь полиолов по п.8, используемая в производстве полиуретановых пен.