СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИОЛА ПОЛИИЗОЦИАНАТНОГО ПОЛИПРИСОЕДИНЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК C08G18/10 C08G18/40 C08G18/76 C08G18/32 C08J9/08 C08G101/00 

Описание

Настоящее изобретение относится к способу получения полиолов полиизоцианатного полиприсоединения ((PIPA)(ПИПП)), к таким ПИПП-полиолам и к применению таких ПИПП-полиолов в получении полиуретанов. ПИПП-полиолы были описаны ранее (см., например, US 4452923, US 4438252, US 4554306, GB 2102822, GB 2072204, WO 94/12553, US 5292778 и ЕР 418039). ПИПП-полиолы являются продуктами реакции полиприсоединения полиизоцианата и низкомолекулярного соединения, имеющего множество гидроксильных групп, первичных аминогрупп и/или вторичных аминогрупп, в присутствии высокомолекулярных полиолов, в частности полиэфирполиолов. ПИПП-полиол представляет собой дисперсию мелкодисперсного материала в полиоле и используется, например, в получении блочных (в виде плит) или формованных эластичных пенопластов с улучшенными воспринимающими нагрузку характеристиками. Количество ПИПП-полиола, используемое в рецептурах для получения таких пенопластов, в подходящем случае является таким, что количество мелкодисперсного материала, рассчитанное на весь высокомолекулярный полиол, используемый в рецептуре, составляет 1-15% масс. Наиболее широко используемым ПИПП-полиолом в настоящее время, вероятно, является ПИПП-полиол, содержащий около 20% масс. мелкодисперсного материала, который дополнительно разбавлен другим высокомолекулярным полиолом с содержанием выше 1-15% масс.

Также желательно создать ПИПП-полиол со значительно более высокой загрузкой. Это позволило бы производителю пенопласта использовать ПИПП-полиол с высокой загрузкой для получения пенопласта. Даже если производитель пенопласта будет разбавлять ПИПП-полиол с более высокой загрузкой, он будет иметь преимущество в том, что ПИПП-полиол можно будет транспортировать в более концентрированной форме и разбавлять на месте, где это требуется, и в необходимой степени. Кроме того, это дает составителю полиуретановых систем меньшие рецептурные ограничения. Пенопласты, полученные с такими ПИПП-полиолами, показывают хорошие характеристики огнестойкости и являются легкорегенерируемыми. Способы получения таких ПИПП-полиолов с высокой загрузкой являются известными, смотри, например, ссылку, приведенную ранее. Однако указанные способы дают продукты, которые имеют высокую вязкость и/или являются нестабильными, или указанные способы ведут, притом наверняка, в случае крупномасштабного производства к неконтролируемой реакции, которая дает ПИПП-полиолы, которые могут вызвать разрушение пены при использовании в получении эластичных пенополиуретанов. В WO 00/73364 описан способ получения ПИПП-полиола, имеющего содержание 30-80% масс. и относительно низкую вязкость. При использовании в получении эластичных пенопластов такие ПИПП-полиолы дают эффект раскрытия ячеек, который часто является слишком сильным, и упрочняющий эффект, который является слишком низким; кроме того, остаточная деформация при сжатии и огнестойкость пены требуют улучшения.

Неожиданно был найден новый ПИПП-полиол, который показывает хорошую стабильность и относительно низкую вязкость также при высоком содержании. Кроме того, пенопласты, полученные с такими ПИПП-полиолами, показывают улучшенные воспринимающие нагрузку характеристики при сравнимых плотностях. Кроме того, при получении формованных пенопластов с использованием таких полиолов были получены хорошие формованные изделия, тогда как формованные изделия, полученные из традиционных ПИПП-полиолов, имели внутренние дефекты.

Поэтому настоящее изобретение относится к полиольной композиции, содержащей мелкодисперсный материал в дисперсном виде в полиоле, имеющем эквивалентный вес 500 или более, и в количестве 1-80% масс., в расчете на общую полиольную композицию, причем данная композиция имеет вязкость 1500-25000 мПа·с при 25°С, и мелкодисперсный материал содержит продукты взаимодействия полиола, имеющего средний эквивалентный вес до 400, и дифенилметандиизоцианата, необязательно, содержащего его гомологи, имеющие изоцианатную функциональность 3 или более, и/или модифицированные варианты таких полиизоцианатов, где полиолом, имеющим эквивалентный вес 500 или более, является полиоксиэтиленполиоксипропиленполиол, имеющий содержание оксиэтилена 15-49% масс. и предпочтительно 21-45% масс. в расчете на общее количество присутствующих оксиалкиленовых групп, где 20-80% оксиэтиленовых групп остается на конце полимерных цепей.

Вязкость определяется с использованием вискозиметра Брукфилда, модель DV-II со шпинделем СР-41.

Кроме того, полиольная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит мелкодисперсный материал, не менее 90% об. которого имеет размер частиц 10 мкм или менее, как измерено с использованием прибора Mastersiser 2000 от фирмы Malvern Instruments, оборудованного принадлежностями диспергирования Hydro 2000/s, с использованием метанола в качестве разбавителя. Содержание мелкодисперсного материала представляет сумму количества полиизоцианата и количества полиола, имеющего эквивалентный вес до 400, использованного в получении полиольной композиции согласно настоящему изобретению, и оно рассчитывается по следующей формуле:

Ясно, что в указанном расчете предполагается, что весь прореагировавший продукт дает мелкодисперсный материал и что полиизоцианат не взаимодействует с другим полиолом (полиолами). Предпочтительно не менее 95% об. и наиболее предпочтительно не менее 99% об. частиц имеет размер частиц 10 мкм или менее.

Полиольные композиции согласно настоящему изобретению получают способом, в котором обеспечивается взаимодействие полиола, имеющего средний эквивалентный вес до 400, и полиизоцианата в полиоле, имеющем средний эквивалентный вес 500 или более, где число NCO-групп в полиизоцианате составляет 30-100% и предпочтительно 40-80% от числа ОН-групп в полиоле, имеющем эквивалентный вес до 400.

Кроме того, авторами найден способ получения полиольной композиции, содержащей мелкодисперсный материал, причем количество мелкодисперсного материала составляет 1-80% масс. в расчете на массу всей композиции, где обеспечивают взаимодействие дифенилметандиизоцианата, необязательно, содержащего его гомологи, имеющие изоцианатную функциональность 3 или более, и модифицированные варианты таких полиизоцианатов, полиола, имеющего средний эквивалентный вес до 400, и воды в полиоле, имеющем средний эквивалентный вес 500 или более, где полиолом, имеющим эквивалентный вес 500 или более, является полиоксиэтиленполиоксипропиленполиол, имеющий содержание оксиэтилена 15-49% масс. и, предпочтительно, 21-45% масс. в расчете на общее содержание присутствующих оксиалкиленовых групп, где 20-80% оксиэтиленовых групп остается на конце полимерных цепей.

В данном способе может использоваться небольшое количество воды (0,1-5% масс. в расчете на количество полиольной композиции).

Использование небольшого количества воды снижает вязкость конечной полиольной композиции при сравнимых эквивалентных соотношениях NCO-групп из полиизоцианата и ОН-групп в полиоле, имеющем средний эквивалентный вес до 400.

Кроме того, настоящее изобретение относится к смеси 1-99 частей по массе (масс.ч.) и, предпочтительно, 5-95 масс.ч. полиольной композиции согласно настоящему изобретению и 1-99 масс.ч. и, предпочтительно, 5-95 масс.ч. другого полиэфирполиола, имеющего средний эквивалентный вес 500 или более (иного, чем используемый для получения композиции). Другие полиэфирполиолы включают полиэфирполиолы, имеющие другое содержание и/или распределение оксиэтилена.

В контексте настоящей заявки следующие термины имеют следующее значение:

1. Выражение "пенополиуретан", как оно использовано здесь, обычно относится к ячеистым продуктам, получаемым взаимодействием полиизоцианатов с водородсодержащими соединениями, реакционноспособными по отношению к изоцианату, с использованием вспенивателей, и, в частности, включает ячеистые продукты, полученные с водой в качестве реакционноспособного вспенивателя (включая взаимодействие воды с изоцианатными группами, дающее мочевинные связи и диоксид углерода и с получением полиуретанмочевинных пенопластов).

2. Термин "средняя номинальная гидроксильная функциональность" используется здесь для указания среднечисленной функциональности (число гидроксильных групп на молекулу) полиольной композиции при допущении, что она представляет собой среднечисленную функциональность (число атомов активного водорода на молекулу) инициатора (инициаторов), используемого в их получении, хотя на практике она часто бывает немного меньше из-за концевой ненасыщенности. Термин "эквивалентный вес" относится к молекулярному весу на реакционный водородный атом изоцианата в молекуле.

3. Термин "средний" относится к среднечисленному, если не указано иное.

Полиол, имеющий средний эквивалентный вес 500 или более, предпочтительно, имеет средний эквивалентный вес 1000-5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность 2-5 (далее называется соединением 1). Более предпочтительно, указанные полиолы имеют средний эквивалентный вес 500 или более, предпочтительно, имеют средний эквивалентный вес 1000-3000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность 2-4.

Соединение 1 выбрано из полиолов, полученных полимеризацией этиленоксида и пропиленоксида в присутствии полифункциональных инициаторов. Подходящие соединения инициаторов содержат множество активных водородных атомов и включают воду, бутандиол, этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, толуолдиамин, диэтилтолуолдиамин, фенилдиамин, дифенилметандиамин, этилендиамин, циклогександиамин, циклогександиметанол, резорцин, бисфенол А, глицерин, триметилолпропан, 1,2,6-гексантриол, пентаэритрит, сорбит и сахарозу. Также могут использоваться смеси инициаторов.

В настоящей заявке используется следующий способ описания полиолов: ПО-ЭО-полиол представляет собой полиол, имеющий первый пропиленоксидный (ПО) блок, присоединенный к инициатору, за которым следует этиленоксидный (ЭО) блок. ПО-ПО/ЭО-полиол представляет собой полиол, имеющий первый ПО-блок и затем блок статистически распределенных ПО и ЭО. ПО-ПО/ЭО-ЭО-полиол представляет собой полиол, имеющий первый ПО-блок и затем блок статистически распределенных ПО и ЭО и затем ЭО-блок. В вышеуказанном описании описывается только одна хвостовая часть полиола (наблюдаемая со стороны инициатора); номинальная гидроксильная функциональность определяет, как много таких хвостовых частей присутствует.

Соединение 1, предпочтительно, имеет структуру типа ПО-ПО/ЭО-ЭО или типа ПО/ЭО-ЭО. Общее ЭО-содержание составляет от 15 до 49% масс. и, предпочтительно, от 21 до 45% масс. (по отношению к массе всех присутствующих оксиалкиленовых звеньев). Соединение 1 имеет содержание первичных ОН-групп не менее 50%, предпочтительно, не менее 70% на основе первичных и вторичных гидроксильных групп в полиоле. В полиоле типа ПО-ПО/ЭО-ЭО первый ПО-блок содержит, предпочтительно, от 20 до 90% масс. ПО-звеньев. Полиол, имеющий структуру типа ПО-ПО/ЭО-ЭО, может быть, в частности, получен согласно описанию US 5594097. Полиол, имеющий структуру типа ПО/ЭО-ЭО, может быть, в частности, получен согласно описанию US 4559366. Наиболее предпочтительной структурой является структура типа ПО-ПО/ЭО-ЭО.

В качестве соединения 1 могут использоваться смеси полиэфирполиолов при условии, что смесь имеет характеристики, описанные выше для соединения 1.

Полиол, имеющий эквивалентный вес до 400 (далее называемый "соединение 2"), предпочтительно, имеет эквивалентный вес до 200 и может быть выбран из алканоламинов, амининициированных полиэфирполиолов с низким эквивалентным весом и соединений с концевыми гидроксильными группами с низким эквивалентным весом, таких как этиленгликоль, глицерин, гликольэфиры, пентаэритрит или их смеси.

Подходящими алканоламинами являются ди- и триалканоламины, в частности такие, у которых каждая из алканол-групп имеет от 2 до 6, предпочтительно, 2-3, углеродных атомов.

Наиболее предпочтительным соединением является триэтаноламин.

Полиизоцианат, используемый в получении ПИПП-полиола, может быть выбран из дифенилметандиизоцианатов ((MDI)(МДИ)), необязательно, содержащих их гомологи, имеющие изоцианатную функциональность 3 или более (такие диизоцианаты, содержащие свои гомологи, известны как неочищенный МДИ, или полимерный МДИ, или смеси такого неочищенного или полимерного МДИ с МДИ), и модифицированных вариантов таких дифенилметандиизоцианатов, необязательно, содержащих такие гомологи.

Используемый дифенилметандиизоцианат (МДИ) может быть выбран из 4,4'-МДИ, 2,4'-МДИ, изомерных смесей 4,4'-МДИ и 2,4'-МДИ и менее 10% масс. 2,2'-МДИ, и модифицированных их вариантов, содержащих карбодиимидные, уретониминные, изоциануратные, уретановые, аллофанатные, мочевинные и/или биуретные группы. Предпочтительными являются 4,4'-МДИ, изомерные смеси 4,4'-МДИ и 2,4'-МДИ и менее 10% масс. 2,2'-МДИ и уретонимин- и/или карбодиимидмодифицированный МДИ, имеющий NCO-содержание не менее 20% масс. и, предпочтительно, не менее 25% масс., и уретанмодифицированный МДИ, полученный взаимодействием избытка МДИ и полиола, имеющего молекулярную массу самое большое 1000, и имеющего NCO-содержание не менее 20% масс. и, предпочтительно, не менее 25% масс.

Дифенилметандиизоцианат, содержащий гомологи, имеющие изоцианатную функциональность 3 или более, является так называемым полимерным или неочищенным МДИ.

Полимерный или неочищенный МДИ хорошо известен в технике. Его получают фосгенированием смеси полиаминов, полученных кислотной конденсацией анилина и формальдегида.

Получение как полиаминных смесей, так и полиизоцианатных смесей является хорошо известным. Конденсация анилина с формальдегидом в присутствии сильных кислот, таких как хлористоводородная кислота, дает реакционный продукт, содержащий диаминдифенилметан вместе с полиметиленполифениленполиаминами более высокой функциональности, причем точный состав зависит известным образом среди прочего от соотношения анилин/формальдегид. Полиизоцианаты получают фосгенированием полиаминных смесей, и различные пропорции диаминов, триаминов и высших полиаминов дают увеличение относительных пропорций диизоцианатов, триизоцианатов и высших полиизоцианатов. Относительные пропорции диизоцианатов, триизоцианатов и высших полиизоцианатов в таких неочищенных или полимерных МДИ-композициях определяют среднюю функциональность композиций, т.е. среднее число изоцианатных групп на молекулу. При варьировании пропорций исходных материалов средняя функциональность полиизоцианатных композиций может варьироваться от немногим более 2 до 3 или даже выше. На практике, однако, средняя изоцианатная функциональность, предпочтительно, находится в интервале от 2,3 до 2,8. Число NCO в указанных полимерных или неочищенных МДИ составляет не менее 30% масс. Полимерный или неочищенный МДИ содержит дифенилметандиизоцианат, причем остальная часть представляет собой полиметиленполифениленполиизоцианаты с функциональностью более 2 вместе с побочными продуктами, образовавшимися при получении таких полиизоцианатов фосгенированием полиаминов. Также могут использоваться другие модифицированные варианты такого неочищенного или полимерного МДИ, содержащие карбодиимидные, уретониминные, изоциануратные, уретановые, аллофанатные, мочевинные и/или биуретные группы; особенно предпочтительными являются вышеуказанные уретонимин- и/или карбодиимидмодифицированные варианты неочищенного или полимерного МДИ. Также могут использоваться смеси полиизоцианатов.

Полиольные композиции согласно настоящему изобретению получают взаимодействием полиизоцианата и соединения 2 в соединении 1. Порядок введения может различаться, но, предпочтительно, соединение 2 добавляют сначала к соединению 1, после чего вводят полиизоцианат. Используемое количество полиизоцианата является таким, что число изоцианатных групп (NCO-групп) составляет 30-100% и, предпочтительно, 40-80%, гидроксильных групп (ОН-групп) в соединении 2. Количество полиизоцианата и соединения 2 вместе отражает желаемое количество мелкодисперсного материала в соединении 1: если желательно получить полиол с 25% масс. мелкодисперсного материала, тогда количество полиизоцианата и соединения 2 вместе составляет 25% масс. всей композиции (соединение 1 + соединение 2 + полиизоцианат). Количество мелкодисперсного материала составляет, предпочтительно, 5-60% масс.

Ингредиентам сразу после смешения позволяют реагировать. Смешение ингредиентов может проводиться при окружающей или повышенной температуре при перемешивании. Поскольку реакция является экзотермической, для начала реакции дополнительное нагревание не требуется; часто желательным является охлаждение, особенно в конце реакции.

Предпочтительным способом является способ, в котором:

- соединение 2 эмульгируется в соединении 1 при температуре 40-100°С в условиях высокосдвигового перемешивания,

- в образованную таким образом эмульсию постепенно вводят полиизоцианат при поддержании температуры в интервале 60-150°С и при поддержании высокосдвиговых условий,

- реакционной смеси, полученной после введения всего полиизоцианата, позволяют реагировать далее в течение периода времени от 10 мин до 2 ч при поддержании температуры в интервале 60-130°С,

- высокосдвиговое перемешивание прерывают и,

необязательно,

- полученный таким образом полиол охлаждают до температуры окружающей среды.

Для того чтобы снизить вязкость ПИПП-полиольной композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно использовать небольшое количество воды при получении такой полиольной композиции.

Обычно это количество составляет 0,1-5% масс. в расчете на общее количество полиольной композиции, и, предпочтительно, 0,1-2% масс. в расчете на той же основе. Вода может быть введена на любой стадии, но, предпочтительно, ее добавляют к соединению 2 или к смеси соединений 1 и 2. Так, в одном аспекте настоящего изобретения 0,1-5% масс. воды используют при получении полиольной композиции согласно настоящему изобретению с использованием МДИ-полиизоцианата в таком количестве, что число NCO-групп составляет 30-100% и, предпочтительно, 40-80%, числа ОН-групп в соединении 2. В другом аспекте получают полиольную композицию, содержащую мелкодисперсный материал в дисперсной форме в полиоле, имеющем средний эквивалентный вес 500 или более, и количество мелкодисперсного материала составляет 1-80% масс. в расчете на всю полиольную композицию, причем композиция имеет вязкость 1500-25000 мПа·с при 25°С, при взаимодействии в вышеуказанном полиоле полиола, имеющего средний эквивалентный вес до 400, дифенилметандиизоцианата, необязательно содержащего его гомологи, имеющие изоцианатную функциональность 3 или более, и/или модифицированные варианты таких полиизоцианатов, и воды в количестве 0,1-5% масс. в расчете на всю полиольную композицию, и где полиол, имеющий эквивалентный вес 500 или более, представляет собой полиоксиэтиленполиоксипропиленполиол, имеющий содержание оксиэтилена 15-49% масс. и, предпочтительно, 21-45% масс. в расчете на все присутствующие оксиалкиленовые группы, где 20-80% оксиэтиленовых групп остается на конце полимерных цепей. Вышеуказанные предпочтения также применимы к данному способу.

ПИПП-полиолы согласно настоящему изобретению используются для получения эластичных пенополиуретанов, которое включает взаимодействие полиизоцианата и полиольной композиции согласно настоящему изобретению или смеси согласно настоящему изобретению в присутствии вспенивающего агента.

В частности, из таких ПИПП-полиолов могут быть получены плиточные эластичные пенополиуретаны и формованные эластичные пенополиуретаны. Полиолы особенно используются в получении так называемой пены в ткани или отливки вместо формования, так как снижается количество "проступания".

Примеры

ПИПП-полиол 1 получают с использованием Daltocel F428 (поставщик - Huntsman Polyurethanes) в качестве полиола носителя, триэтаноламина ((TELA)(ТЭА), 99% чистоты) и Suprasec 2020 (поставщик - Huntsman Polyurethanes). Daltocel F428 представляет собой ПО-ЭО-полиол, имеющий номинальную функциональность 3, содержание ЭО на конце цепей около 15% масс. и ОН-число 28 мг КОН/г.

Suprasec 2020 представляет собой уретониминмодифицированный полиизоцианат, имеющий NCO-число 29,5% масс. Daltocel и Suprasec представляют собой торговые марки фирмы Huntsman International LLC. ПИПП-полиол 1 получают в соответствии с WO 00/73364 при содержании твердого вещества 48% масс.

ПИПП-полиол 2 получают следующим образом: 30 кг полиола 2 смешивают с 6,92 кг ТЭА в течение 30 мин при высокосдвиговом перемешивании. Затем добавляют 13,08 кг Suprasec 2020 постепенно в течение 60 мин при поддержании температуры 120°С при высокосдвиговом перемешивании. После полного добавления полиизоцианата перемешивание дисперсии продолжают в течение еще 60 мин при охлаждении смеси до 90°С. Затем перемешивание прекращают и позволяют дисперсии охладиться до температуры окружающей среды. Полученный ПИПП-полиол 2 имеет вязкость 8800 мПа·с при 25°С и содержание твердого вещества 40% масс., и все частицы имеют размер ниже 10 мкм (вязкость, содержание твердого вещества и размер частиц определяют, как описано ранее). Полиол 2 представляет собой глицерининициированный полиол типа ПО-ПО/ЭО-ЭО с распределением (в % масс.) 55-16/14 и числом ОН 28 мг КОН/г.

Вышеуказанные ПИПП-полиолы 1 и 2 используют для получения эластичных пенополиуретанов (свободное вспенивание и вспенивание в форме) из следующих ингредиентов (количества даются в частях по массе, масс.ч.), см. таблицу 1. Все ингредиенты, за исключением полиизоцианатов, предварительно смешивают друг с другом перед контактированием с полиизоцианатом. Физические свойства пенопластов представлены в таблице 2.

Таблица 1 Эксперимент 1* 2* 3 4* 5 6* Daltocel F428 95 75 71 - - 7 ПИПП-полиол 1 - 20 - - - 28 ПИПП-полиол 2 - - 24 - 35 - Полиол 2 - - - 35 - - Вода 4,5 4,5 4,5 2,5 2,5 2,5 Полиол А 5 5 5 - - - Поверхностно-активное вещество Tegostab B4113 (поставщик Goldschmidt) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Диметилэтаноламин 0,5 0,5 0,5 - - - Катализатор торговой марки Dabco™ 8154 (поставщик AirProducts) 0,7 0,7 0,7 - - - Диэтилтолуолдиамин 0,3 0,3 0,3 - - - Катализатор торговой марки Dabco 33LV (поставщик AirProducts) - - - 0,6 0,6 0,6 Катализатор NiaxA1 (поставщик Osi) - - - 0,1 0,1 0,1 Полиизоцианат 1 67 67 67 - - - Полиизоцианат 2 - - - 110 110 110 Содержание твердого вещества в пене, % масс. 0 5,5 5,5 0 9 9 Полиол А: глицеринсодержащий полиоксиэтиленполиол, имеющий номинальную функциональность 3 и ОН-число 127 мг КОН/г.
Полиизоцианат 1: полиизоцианат Suprasec 2591 (поставщик Huntsman Polyurethanes).
Полиизоцианат 2: Смесь 91/4,5/4,5 масс./масс./масс. форполимер А/Suprasec 2020/Suprasec 2185, в которой форполимер А представляет собой продукт реакции 30 масс.ч. 4,4'-МДИ и 70 масс.ч. Daltocel F442 (поставщик Huntsman Polyurethanes).
^*сравнительный пример.

Таблица 2
Свойства пенопласта Пенопласт 1* 2* 3 4* 5 6* Пенопласт, полученный при свободном вспенивании Спад, % 4 9 6 12 7 >50 Плотность при свободном вспенивании, кг/м³ (ISO 845) 32,7 36,9 32,9 54,2 55,2 ** Сжимающая нагрузка, дающая деформацию прогиба на 40%, кПа (ISO 3386-1) 2,9 4,2 3,9 2,4 4,8 ** Формованный пенопласт Общая плотность, кг/м³ (ISO845) 45 *** 45 - - - Сжимающая нагрузка, дающая деформацию прогиба на 40%, кПа (ISO 3386-1) 4,8 *** 6,7 - - - Вдавливающая нагрузка, дающая деформацию прогиба на 40%, Н (ISO 2439, метод В) 263 *** 358 - - - ^**кипящая пена, разрушенная
^***внутренние дефекты
- нет данных

ПИПП-полиол 3 получают следующим образом: 2,4 кг полиола 3 смешивают с 0,554 кг ТЭА в течение 15 мин при высокосдвиговом перемешивании. Затем добавляют 1,046 кг Suprasec 2020 постепенно в течение 60 мин при поддержании температуры 120°С при высокосдвиговом перемешивании. После полного добавления полиизоцианата перемешивание дисперсии продолжают в течение еще 60 мин при охлаждении смеси до 90°С. Затем перемешивание прекращают и позволяют дисперсии охладиться до температуры окружающей среды. ПИПП-полиол 3 имеет вязкость 7100 мПа·с при 25°С и содержание твердого вещества 40% масс., и все частицы имеют размер ниже 10 мкм (вязкость, содержание твердого вещества и размер частиц определяют, как описано ранее). Полиол 3 представляет собой глицерининициированный полиол типа ПО-ПО/ЭО-ЭО с распределением (в % масс.) 55-23/7-15 и ОН-числом 30 мг КОН/г.

Изобретение относится к полиольной композиции, используемой при получении пенополиуретанов. Данная композиция имеет вязкость 1500-25000 мПа·с при 25°С и содержит в количестве 1-80% масс., в расчете на всю полиольную композицию мелкодисперсный материал в дисперсном виде в полиоле, имеющем эквивалентный вес от 500 до 5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность от 2 до 6, представляющем собой полиоксиэтиленполиоксипропиленполиол с содержанием оксиэтилена 15-49% масс, в расчете на общее количество присутствующих оксиалкиленовых групп, где 20-80% оксиэтиленовых групп располагается на конце полимерных цепей, причем мелкодисперсный материал содержит продукты взаимодействия полиола, имеющего эквивалентный вес до 400, и дифенилметандиизоцианата, необязательно, содержащего его гомологи, имеющие изоцианатную функциональность 3 или более, и/или модифицированные варианты таких полиизоцианатов. Описан также способ получения такой полиольной композиции и другая полиольная композиция, являющаяся смесью заявленной полиольной композиции и полиэфирполиола, имеющего средней эквивалентный вес 500 или более, иного, чем использованный для получения указанной выше композиции. Также описан способ получения эластичного пенополиуретана с использованием указанных выше полиольных композиций. Блочные (в виде плит) или формованные эластичные пенопласты, полученные с использованием таких полиольных композиций, обладают улучшенными воспринимающими нагрузку характеристиками, показывают хорошие характеристики огнестойкости, являются легкорегенерируемыми и не имеют внутренних дефектов. 4 н. и 6 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Полиольная композиция, используемая при получении пенополиуретанов, содержащая мелкодисперсный материал в дисперсном виде в полиоле, имеющем эквивалентный вес от 500 до 5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность от 2 до 6, в количестве 1-80 мас.%, в расчете на всю полиольную композицию, причем данная композиция имеет вязкость 1500-25000 мПа·с при 25°С, и мелкодисперсный материал содержит продукты взаимодействия полиола, имеющего эквивалентный вес до 400, и дифенилметандиизоцианата, необязательно, содержащего его гомологи, имеющие изоцианатную функциональность 3 или более, и/или модифицированные варианты таких полиизоцианатов, где полиолом, имеющим эквивалентный вес от 500 до 5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность от 2 до 6, является полиоксиэтиленполиоксипропиленполиол, имеющий содержание оксиэтилена 15-49 мас.%, в расчете на общее количество присутствующих оксиалкиленовых групп, где 20-80% оксиэтиленовых групп располагается на конце полимерных цепей.

2. Полиольная композиция по п.1, в которой число изоцианатных групп составляет 30-100% числа гидроксильных групп в полиоле, имеющем эквивалентный вес до 400.

3. Полиольная композиция по пп.1 и 2, в которой количество мелкодисперсного материала составляет 5-60 мас.%.

4. Полиольная композиция по пп.1 и 2, в которой полиол, имеющий эквивалентный вес от 500 до 5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность от 2 до 6, представляет собой полиол типа ПО-ЭО/ПО-ЭО, в котором первый ПО-блок содержит 20-90 мас.% ПО-звеньев, и в которой полиол, имеющий эквивалентный вес до 400, представляет собой алканоламин, в котором каждая алканольная группа имеет 2-6 углеродных атомов.

5. Полиольная композиция по пп.1 и 2, в которой не менее 90 об.% частиц имеет размер частиц 10 мкм или менее.

6. Полиольная композиция, используемая при получении пенополиуретанов, представляющая собой смесь 1-99 частей по массе (мас.ч.) полиольной композиции по пп.1-5 и 1-99 мас.ч. полиэфирполиола, имеющего средний эквивалентный вес 500 или более иного чем использованный для получения композиции.

7. Способ получения полиольной композиции по пп.1-5, в котором полиизоцианату и полиолу, имеющему эквивалентный вес до 400, дают взаимодействовать в полиоле, имеющем эквивалентный вес от 500 до 5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность от 2 до 6, где полиол, имеющий эквивалентный вес от 500 до 5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность от 2 до 6, представляет собой полиоксиэтиленполиоксипропиленполиол, имеющий содержание оксиэтилена 15-49 мас.% в расчете на все присутствующие оксиалкиленовые группы, где 20-80% оксиэтиленовых групп располагается на конце полимерных цепей.

8. Способ по п.7, в котором:
1) полиол, имеющий эквивалентный вес до 400, эмульгируют в полиоле, имеющем эквивалентный вес от 500 до 5000 и среднюю номинальную гидроксильную функциональность от 2 до 6, при температуре 60-100°С в условиях высокосдвигового перемешивания,
2) к образованной таким образом эмульсии постепенно добавляют полиизоцианат при поддержании температуры в интервале 60-130°С и при поддержании высокосдвиговых условий,
3) реакционной смеси, полученной после введения всего полиизоцианата, позволяют реагировать далее в течение периода времени от 10 мин до 2 ч при поддержании температуры в интервале 60-130°С,
4) высокосдвиговое перемешивание прерывают, и, необязательно,
5) полученный таким образом полиол, содержащий мелкодисперсный материал в дисперсной форме, охлаждают до температуры окружающей среды.

9. Способ по пп.7 и 8, в котором используют воду в количестве от 0,1 до 5 мас.%, в расчете на общее количество полиольной композиции.

10. Способ получения эластичного пенополиуретана, включающий взаимодействие полиизоцианата и полиольной композиции по пп.1-5 или смеси по п.6 в присутствии вспенивающего агента.