СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ПЕНОПЛАСТОВ С ОТКРЫТЫМИ ЯЧЕЙКАМИ Российский патент 2011 года по МПК C08G18/10 C08G18/36 C08G18/48 C08G101/00 C08G18/16 

Изобретение относится к способу получения вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов с открытыми ячейками при использовании полиэфирполиолов на базе воспроизводимого сырья, в частности касторового масла.

Полиуретановые пластифицированные пенопласты используют во многих областях техники, в частности при обивке мебели или для шумоизоляции. Их получение осуществляют обычно путем взаимодействия полиизоцианатов с соединениями, имеющими, по меньшей мере, два активных атома водорода изоцианатных групп, в присутствии агентов вспенивания, а также, при необходимости, в присутствии катализаторов и обычных вспомогательных веществ и/или добавок.

Исходя из экологических причин рынок требует нарастающего количества пенопластов, которые содержат воспроизводимое сырье. При изготовлении полиуретана воспроизводимое сырье может в перспективе также составить альтернативу исходным продуктам, получаемым нефтехимическим способом. Пенопласты получают в основном путем использования природных соединений, содержащих гидроксильные группы, или полиолов, которые производят путем присоединения к этим соединениям алкиленоксидов.

Примерами соединений, полученных из воспроизводящего сырья, являются касторовое масло, полигидроксижирная кислота, касторовая кислота, модифицированные гидроксильными группами масла, такие как, например, масло из виноградной косточки, масло из черного тмина, масло из тыквенного семени, масло из семян огуречника, соевое масло, масло из зародышей пшеницы, рапсовое масло, подсолнечное масло, арахисовое масло, масло из абрикосовых косточек, масло из фисташковых косточек, миндальное масло, оливковое масло, масло из ореха макадамия, масло авокадо, облепиховое масло, масло кунжута, конопляное масло, масло ядра ореха лещины, масло ослинника, масло шиповника, конопляное масло, масло бодяка (чертополоха), масло грецкого ореха, модифицированные гидроксильными группами жирные кислоты и сложные эфиры жирных кислот на основе миристинолеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, масляной кислоты, вацценовой кислоты, петрозелиновой кислоты, гадолеиновой кислоты, эруковой кислоты, нервоновой кислоты, линолевой кислоты и линоленовой кислоты, стеаридоновой кислоты, арахидоновой кислоты, тимнодоновой кислоты, клупанодоновой кислоты, сервоновой кислоты. При этом наибольшее техническое значение имеет касторовое масло и гидрированное касторовое масло.

Взаимодействие соединений из воспроизводящего сырья с алкиленоксидами может осуществляться обычным и известным способом.

Из международной заявки WO 00/44813 известно получение полиэфирных спиртов путем алкоксилирования касторового масла при использовании полиметаллцианидных соединений, часто также называемых DMS-катализаторами.

Из международной заявки WO 04/20497 известно использование полиэфирных спиртов, которые были изготовлены посредством присоединения алкиленоксидов к природным соединениям, в частности к касторовому маслу, для получения полиуретановых пластифицированных пенопластов с уменьшенным потускнением (Fogging). Подобные пенопласты находят применение, в частности, во внутреннем устройстве автомобилей.

Особый класс материалов среди полиуретановых пластифицированных пенопластов представляют вязкоупругие пенопласты.

В рамках настоящего изобретения вязкоупругим называют пенопласт в том случае, когда он в процессе испытания на прочность при кручении в соответствии со стандартом DIN 53445 имеет коэффициент потерь, составляющий более чем 0,15, предпочтительным образом, более чем 0,2. Далее, предпочтительным является положение, когда пенопласты согласно изобретению демонстрируют вязкоупругую характеристику в широком интервале температур, т.е. от -20°С до +50°С, но, по меньшей мере, от 0 до +40°С.

Вязкоупругим пенопласт можно также называть в том случае, когда он имеет эластичность по отскоку, которая замерена в соответствии со стандартом DIN EN ISO 8307 и составляет менее чем 30%, а предпочтительным образом, от 2 до 25%, особенно предпочтительным образом, от 3 до 20%.

В частности, предпочтение отдается тому, что пенопласт согласно настоящему изобретению соответствует как указанным выше критериям в части коэффициента потерь, так и критериям в части эластичности по отскоку.

В случае вязкоупругих пенопластов согласно изобретению с описанными выше коэфиициентами затухания речь идет о так называемых "уставших" пенопластах.

Подобные пенопласты используют, в частности, для звукоизоляции, а также для изготовления матрацев или подушек. В этих случаях применения также очень важно, чтобы пенопласты обладали хорошей устойчивостью к старению, в частности, при хранении во влажной теплой атмосфере. Далее, расщепление уретановых связей, которое может привести к образованию ароматических аминов, должно четким образом подавляться.

Следовательно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить в распоряжение вязкоупругие полиуретановые пластифицированные пенопласты, которые изготавливаются на основе воспроизводящего сырья, имеют хорошие механические свойства, незначительный запах и малые выбросы в атмосферу, а также обладают хорошей длительной стабильностью, в частности, при хранении во влажной теплой атмосфере.

Неожиданным образом эта задача была решена, когда при получении полиуретановых пластифицированных пенопластов использовали по меньшей мере два полиола на основе воспроизводимого сырья с различными гидроксильными числами.

Таким образом, объектом настоящего изобретения является способ получения вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов на основе воспроизводимого сырья путем взаимодействия

a) полиизоцианатов с

b) соединениями, имеющими активные атомы водорода по отношению к изоцианатным группам, которые содержат:

bi) соединения, по меньшей мере, с двумя активными атомами водорода по отношению к изоцианатным группам, и гидроксильным числом, составляющим от 20 до 100 мг KOH/г, и

bii) соединения, по меньшей мере, с двумя активными атомами водорода по отношению к изоцианатным группам и гидроксильным числом, составляющим от 100 до 800 мг KOH/г, и

biii) соединения, по меньшей мере, с одной, максимум с двумя, активными атомами водорода по отношению к изоцианатным группам и гидроксильным числом, составляющим от 100 до 800 мг KOH/г, и

c) агентами вспенивания,

отличающийся тем, что компоненты (bi) и (bii) содержат соответственно по меньшей мере, одно соединение, содержащее воспроизводимое сырье или его продукты взаимодействия.

Объектом заявки являются далее получаемые в соответствии с этим способом вязкоупругие полиуретановые пластифицированные пенопласты.

Далее, объектом изобретения является применение вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов с открытыми ячейками при изготовлении мебели и матрацев для внутренней отделки салонов автомобиля, в частности для задней заливки автомобильных ковриков.

Доля воспроизводимого сырья в пене составляет, предпочтительным образом, по меньшей мере 20, особое предпочтение отдается значению выше 30 и, в частности, выше 40 мас.%.

При этом компоненты (bi) и (bii) могут состоять также исключительно из соединений воспроизводимого сырья.

Предпочтительным образом, компонент b) состоит на 5-45 мас.%, в частности 10-25 мас.%, из bi), на 30-90 мас.%, в особенности на 50-80 мас.% из bii) и на 5-40 мас.%, в частности 10-30 мас.% из bii), причем процентные данные относятся к сумме, которую составляют bi), bii) и biii).

В качестве соединений воспроизводимого сырья используется, в частности, описанное выше воспроизводимое или модифицированное воспроизводимому сырье, такое как масла, жирные кислоты и сложные эфиры кислот жирного ряда, которые имеют, по меньшей мере, среднюю ОН-функциональность, равную от 2 до 16, преимущественно от 2 до 8, и совершенно особое преимущество имеют значения от 2 до 4.

Соединения из воспроизводимого сырья выбираются, предпочтительным образом, из группы, содержащей касторовое масло, полигидроксижирную кислоту, касторовую кислоту, модифицированные гидроксильными группами масла, как, например, масло из виноградной косточки, масло из черного тмина, масло из тыквенного семени, масло из семян огуречника, соевое масло, масло из зародышей пшеницы, рапсовое масло, подсолнечное масло, арахисовое масло, масло из абрикосовых косточек, масло из фисташковых косточек, миндальное масло, оливковое масло, масло из ореха макадамия, масло авокадо, облепиховое масло, масло кунжута, конопляное масло, масло ядра ореха лещины, масло ослинника, масло шиповника, конопляное масло, масло бодяка (чертополоха), масло грецкого ореха, модифицированные гидроксильными группами жирные кислоты и сложные эфиры жирных кислот на основе миристинолеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, масляной кислоты, вацценовой кислоты, петрозелиновой кислоты, гадолеиновой кислоты, эруковой кислоты, нервоновой кислоты, линолевой кислоты и линоленовой кислоты, стеаридоновой кислоты, арахидоновой кислоты, тимнодоновой кислоты, клупанодоновой кислоты, сервоновой кислоты.

Продуктами соединений, химически модифицированными гидроксильными группами, которые представлены в торговле, являются, например, Merginat® PV 204, 206 и 235, или полигидроксижирная кислота PHF 110 фирмы "Гамбургер Фэттхеми".

Предпочтительным образом, в качестве соединения из воспроизводимого сырья используют касторовое масло и/или гидрированное касторовое масло.

Взаимодействие соединений из воспроизводимого сырья с алкиленоксидами может осуществляться обычным и известным способом В основном исходное соединение смешивают с катализатором, и эту смесь подвергают взаимодействию с алкиленоксидами. Присоединение алкиленоксидов осуществляют в большинстве случаев в общепринятых условиях при температурах, лежащих в интервале от 60 до 180°С, предпочтение же отдается температурному интервалу от 90 до 140°С, в частности температурному интервалу от 100 до 130°С, и при давлении, значения которого лежат в диапазоне от 0 до 20 бар, предпочтение же отдается интервалу значений давления от 0 до 10 бар и, в частности, интервалу значений давления от 0 до 5 бар. В качестве алкиленоксидов используют, предпочтительным образом, этиленоксид, пропиленоксид или любую смесь этих соединений.

В качестве катализаторов находят применение, предпочтительно, основные соединения, при этом самое большое техническое значение имеет гидроксид калия. Кроме того, полиметаллцианидные соединения, часто обозначаемые так же, как DMC-катализаторы, находят свое применение в виде катализаторов, как это, например, изложено в европейских патентах ЕР 654302, ЕР 862947, международных заявках WO 99/16775, WO 00/74845, WO 00/74843 и WO 00/4844.

В качестве алкиленоксидов могут находить применение все известные алкиленоксиды, например этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, стиролоксид. В частности, в качестве алкиленоксидов используют этиленоксид, пропиленоксид и смеси из названных соединений.

Из немецкого патента DE 10240186 известно, что полиметаллцианидные соединения, часто называемые также DMC-катализаторами, особенно хорошо подходят для алкоксилирования воспроизводимого сырья, как, например, касторового масла. Эти получаемые таким образом полиолы имеют, предпочтительным образом, содержание циклических сложных эфиров кислоты жирного ряда, равное максимально 10 част. на млн, и поэтому отличаются своими очень низкими эмиссионными характеристиками.

Соединения bi) имеют, предпочтительным образом, гидроксильное число, составляющее от 20 до 100 мг/KOH при вязкости, значения которой находятся в интервале от 400 до 6000 ммпуаз · сек. Предпочтительным образом, применение находят полиэфиролы на основе касторового масла с гидроксильным числом, лежащим в интервале от 30 до 80, а предпочтение отдается интервалу от 45 до 60 мг KOH/г. Они имеют, предпочтительным образом, содержание первичных гидроксильных групп менее 10, предпочтительным образом менее 5 мас.%, относительно массы полиэфирполиола. В частности, присоединение алкиленоксидов происходит с помощью DMC-катализа.

Соединения bii) имеют, предпочтительным образом, гидроксильное число, составляющее от 100 до 800 мг/KOH. В качестве соединений из воспроизводимого сырья находят применение, в частности, описанное выше, воспроизводимое или модифицированное воспроизводимое сырье, как, например, масла, жирные кислоты и сложные эфиры кислот жирного ряда. При необходимости, они могут подвергаться взаимодействию с алкиленоксидами, такими как этиленоксид, пропиленоксид или любые смеси этих соединений при использовании подходящих катализаторов. В качестве соединения bii) особенно предпочтительным образом используют касторовое масло.

Компоненты bi) и bii) могут иметь, кроме соединения из воспроизводимого сырья, при необходимости, и другие полиолы, в частности полиэфирные спирты, которые могут быть получены в соответствии с известными способами, в основном путем каталитического присоединения алкиленоксидов, в частности этиленоксида и/или пропиленоксида, к Н-функциональным инициирующим субстанциям или путем конденсации тетрагидрофурана. В качестве Н-функциональных инициирующих субстанций используют, в частности, многофункциональные спирты и/или амины. Предпочтительное применение находят вода, двухатомные спирты, например этиленгликоль, пропиленгликоль или бутандиолы, трехатомные спирты, например глицерин или триметилолпропан, а также многоатомные спирты, такие как пентаэритрит, сахарные спирты, например зукроза, глюкоза или сорбит. Использемые, предпочтительным образом, амины представляют собой алифатические амины с атомами углерода в количестве до 10, например этилендиамин, диэтилентриамин, пропилендиамин, а также аминоспирты, такие как этаноламин или диэтаноламин. В качестве алкиленоксидов используют, предпочтительным образом, этиленоксид и/или пропиленоксид, при этом полиэфирные спирты, которые находят применение при получении полиуретановых пластифицированных пенопластов, очень часто имеют на конце цепи этиленоксидный блок. В качестве катализаторов при присоединении алкиленоксидов применение находят, в частности, основные соединения, при этом, однако, гидроксид калия наиболее технически предпочтителен. Если содержание ненасыщенных составных частей в полиэфирных спиртах должно быть незначительным, то в качестве катализаторов для получения этих полиэфирных спиртов могут использоваться также DMC-катализаторы.

Для определенных областей использования, в частности для повышения твердости полиуретановых пластифицированных пенопластов, могут находить применение в качестве дополнения также так называемые полиолы, модифицированные полимерами. Подобные полиолы могут быть, например, получены с помощью проходящей в правильном положении, т.е. in situ, полимеризации мономеров, которые являются ненасыщенными в части этилена, представляют собой, предпочтительным образом, стирол и/или акрилонитрил в полиэфирных спиртах. К полиэфирным спиртам, модифицированным полимерами, относятся также полиэфирные полиолы, содержащие дисперсии поликарбамида, которые, предпочтительным образом, получают путем взаимодействия аминов с изоцианатами в полиолах.

В качестве соединения biii) пригодны также моноолы и диолы с числом гидроксильных групп, равным от 100 до 800 мгKОН/г. Особое преимущество имеет применение полиалкиленгликолей, бензилового спирта, моноспиртов С4-С18, оксоспиртоэтоксилатов С8-С18, как, например, Lutensol®. A.N, АО, АР, AT, F, ON, TO, XL, ХР, АР-марки БАСФ АГ. Совершенно особым образом применяются полипропиленоксиды, такие как Lupranol 1000, 1100 и 1200, а также моноолы, как, например, Lutensol® A4N, A03 ON 30, ON 40, Т02, Т03, ХА 30, ХА 40, XP 30, XP 40, XL 40 и бензиловый спирт.

Получение вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов в соответствии с изобретением может осуществляться при использовании обычных и известных способов.

По поводу исходных соединений, которые используют в способе по изобретению, в отдельности можно сказать следующее

В качестве полиизоцианатов а) в способе по изобретению находят применение все изоцианаты, имеющие две или более изоцианатных групп в молекуле. При этом могут использоваться как алифатические изоцианаты, такие как гексаметиленовый диизоцианат (HDI), так и изофороновый диизоцианат (IPDI), или же, предпочтительным образом, ароматические диизоцианаты, такие как толуиленовый диизоцианат (TDI), дифенилметановый диизоцианат (MDI) или смеси из дифенилметанового диизоцианата и полиметилен-полифениленовых полиизоцианатов (сырые/неочищенные MDI), при этом предпочтение отдается TDI и MDI, а особенно предпочтительным является TDI. А совершенно особым преимуществом пользуется смесь из 80 мас.% 2,4- и 20 мас.% 2,6-толуилендиизоцианата. Имеется также возможность использования изоцианатов, которые были модифицированы путем встраивания уретановых, уретдионовых, изоциануратовых, аллофанатовых, уретониминовых и других групп, представляют собой так называемые модифицированные изоцианаты. Предпочтительными форполимерами являются MDI-форполимеры с содержанием NCO, которое составляет от 20 до 35%, или соответственно их смеси с полиэтилен-полифениленовыми полиизоцианатами (сырой MDI).

Используемые в соответствии с изобретением полиэфирные спирты bi), bii) и biii) могут находить применение как таковые или в комбинации с другими соединениями, имеющими, по меньшей мере, два активных атома водорода по отношению к изоцианатным группам.

В качестве соединений, по меньшей мере, с двумя активными атомами водорода b), которые могут быть использованы вместе с полиэфирными спиртами bi), bii) biii), которые имеют в данном случае применение в соответствии с изобретением, принимаются в расчет, в частности, полиэфирные спирты и, предпочтительным образом, полиэфирные спирты с функциональностью, равной 2-16, в частности 2-8, предпочтительным образом 2-4, и средним молекулярным весом Mw в интервале значений от 400 до 20 000 г/мол, предпочтительным образом от 1000 до 80000 г/мол.

К соединениям, имеющим, по меньшей мере, два активных атома водорода b), относятся также средства удлинения цепи и вещество, образующее поперечные связи в соединении. В качестве средства удлинения цепочки и сшивающего вещества находят применение, предпочтительным образом, 2- и 3-функциональные спирты с молекулярным весом в интервале значений от 62 до 800 г/мол, в частности в диапазоне от 60 до 200 г/мол. Примерами являются этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль. триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, низкомолекулярные полипропилен-и полиэтиленоксиды, такие как, например, Lupranol® 1200, бутадиол-1,4, глицерин или триметилолпропан. В качестве сшивающего вещества могут использоваться также диамины, сорбит, глицерин, алканоламины. В случае, если используются средства удлинения цепочки и сшивающее вещество, то их количество составляет, предпочтительным образом, до 5 мас.% по отношению к массе соединений, имеющих, по меньшей мере, два активных атома водорода.

Способ согласно изобретению осуществляют в основном в присутствии активаторов, например третичных аминов, или органических металлических соединений, в частности соединений олова. В качестве соединений олова применяют, предпочтительным образом, двухвалентные соли жирных кислот, как, например, диоктоат олова и олово-органические соединения, как, например, дибутиловый дилаурат олова.

В качестве агента вспенивания с), который используют для получения полиуретановых пластифицированных пенопластов, применяют, предпочтительным образом, воду, которая вступает во взаимодействие с изоцианатными группами с выделением в свободном виде диоксида углерода. Преимущество имеет вода в количестве от 0,5 до 6 мас.%, а особое преимущество имеет вода в количестве от 1,5 до 5,0 мас.%, по отношению к массе компоненты b). Вместе с водой или вместо воды могут также использоваться действующие физически агенты вспенивания например диоксид углерода, например н-, изо- или циклопентан, циклогексан, или галогенированные углеводороды, такие как тетрафторэтан, пентафторпропан, гептафторпропан, пентафторбутан, гексафторбутан или дихлормонофторэтан. При этом количество физических агентов вспенивания находится, предпочтительным образом, в диапазоне между 1 и 15 мас.%, в частности от 1 до 10%, а количество воды находится, предпочтительным образом, в интервале от 0,5 и 10 мас.%, в частности от 1 до 5 мас.%. Преимущество имеет диоксид углерода в качестве физического агента вспенивания, а особое преимущество имеет диоксид углерода в комбинации с водой.

Для получения полиуретановых пластифицированных пенопластов в соответствии с изобретением могут обычным образом использоваться также стабилизаторы, а также вспомогательные вещества и добавки.

Что касается стабилизаторов, то речь может идти, прежде всего, о полиэфир-силоксанах, предпочтительным образом о растворимых в воде полиэфирсилоксанах. Эти соединения, в общем и целом, имеют такую конструкцию, что длинноцепочечный сополимеризат из этилен- и пропиленоксида связан с полидиметилсилоксановым остатком. Прочие стабилизаторы пены описаны в патентных заявках США - US-A-2834748, 2917480, а также US-A-3629308.

Взаимодействие осуществляют, при необходимости, в присутствии вспомогательных веществ и добавок, таких как наполнители, регуляторы ячейкообразования, поверхностно-активные соединения и/или огнезащитные средства. Предпочтительными огнезащитными средствами являются жидкие огнезащитные средства, полученные на основе галогена и фосфора, такие как трихлорпропилфосфат, трихлорэтилфосфат и не содержащие галогена огнезащитные средства, такие как Exolit® ОР 560 (Clariant International Ltd.).

Дополнительную информацию об используемых исходных веществах, катализаторах, а также вспомогательных веществах и добавках можно найти, например, в справочнике по искусственным материалам (Kunststoffandbuch), в томе 7, в разделе "Полиуретаны", издательство "Карл-Хан-зер-Ферлаг", Мюнхен, первое издание 1966 г., второе издание 1983 и третье издание 1993 г.

Для получения полиуретанов согласно изобретению органические полиизоцианаты подвергают взаимодействию с соединениями, имеющими, по меньшей мере, два активных атома водорода, в присутствии названных агентов вспенивания, а также, при необходимости, в присутствии катализаторов и вспомогательных веществ и/или добавок.

При получении полиуретанов согласно изобретению смешивают вместе изоцианат и составную часть полиола, причем в большинстве случаев в таком количестве, что эквивалентное соотношение изоцианатных групп к сумме активных атомов водорода составляет 0,7-1,25, предпочтительным образом 0,8-1,2.

Получение полиуретановых пенопластов осуществляют, предпочтительным образом, в соответствии со способом "oneshot", например, с помощью технологий высокого и низкого давления. Пенопласты могут изготавливаться в открытых или закрытых металлических формах или посредством непрерывного нанесения реакционной смеси на движущуюся ленту автоматической линии для получения пеноблоков.

Особое преимущество при получении формованных пластифицированных пенопластов состоит в том, чтобы работы велись в соответствии с так называемым двухкомпонентным способом, в процессе которого происходит изготовление и вспенивание полиольных и изоцианатных составных частей. Смешивание составных частей происходит, предпочтительным образом, при температуре, значение которой находится в интервале от 15 до 90°С, предпочтительным образом, в интервале от 20 до 60°С, а особое преимущество имеет температурный интервал от 20 до 35°С, после чего полученную смесь помещают в форму или соответственно на движущуюся ленту автоматической линии. Температура внутри формы составляет в большинстве случаев от 20 до 110°С, а предпочтение отдается температурному интервалу от 30 до 60°С, особое же преимущество имеет область температур между 35 и 55°С.

Пластифицированные пенопласты в блоках могут быть изготовлены на автоматических установках, работающих в периодическом или непрерывном режиме, как, например, по методам 'Planiblock', 'Maxfoam', 'Draka-Petzetakis'.

Полиуретановые пластифицированные пенопласты, для изготовления которых используют полиэфирполиолы из воспроизводимого сырья, которое изготавливается с помощью DMC-катализа, по сравнению с продуктами, у которых полиэфирполиолы, используемые в соответствии с изобретением, были изготовлены из воспроизводимого сырья с помощью основных катализаторов, отличаются запахом, ставшим существенно меньше, Fogging-значениями, также ставшими существенно меньше, значимо уменьшившимся трещинообразованием, а также улучшенным значением остаточной деформации сжатия до и после старения. Далее, пенопласты, получаемые в соответствии с изобретением, обладают высокой степенью открытости ячеек, что, например, проявляется в повышенной воздухопроницаемости.

Остаточная деформация сжатия блочных полиуретановых пластифицированных пенопластов составляет максимально 10%, после старения в соответствии со стандартом DIN EN ISO 2440 максимально 20%.

Воздухопроницаемость вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов, полученных согласно изобретению, составляет, предпочтительным образом, по меньшей мере, 10 дм³/мин, особенно предпочтительным образом более 30 и, в частности, более 50 дм³/мин.

Вязкоупругие полиуретановые пластифицированные пенопласты обладают очень хорошей стойкостью к старению, в частности, также и в условиях, когда одновременно действуют тепло и влага. Они являются гидрофобными и устойчивыми к набуханию. Доля ароматических аминов, в частности 2,4 и 2,6-толуолдиамина или MDA в пенопласте, меньше чем 1 часть на млн и не увеличивается даже после длительного срока хранения.

Применение полиуретановых пластифицированных пенопластов в соответствии с изобретением осуществляют, предпочтительным образом, в салонах автомобилей, а также в предметах мебели и матрацах.

Изобретение поясняется более подробно нижеследующими примерами.

Получение вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов с открытыми ячейками

Примеры 1-4

Исходные продукты, приведенные в таблице, были использованы при взаимодействии в количественных соотношениях, приведенных в таблице.

Все составные части, кроме изоцианата, сначала были объединены путем интенсивного перемешивания с образованием единого полиольного компонента. После этого в условиях перемешивания добавили изоцианат, а реакционную смесь вылили в открытую форму, где она и превратилась в полиуретановый пенопласт. Характеристические величины полученных пенистых слоев приведены в таблице.

В соответствии с названными нормами, инструкциями по проведению работ и контрольных испытаний были определены следующие характеристические величины:

Объемный вес в кг/м³ DIN EN ISO 845 VOC цикл рицинолевой кислоты в частях на млн РВ VWL 709 FOG цикл рицинолевой кислоты в в частях на млн РВ VWL 709 Воздухопроницаемость в дм³/мин DIN EN ISO 7231 Твердость сжатия, 40% деформации в kПа DIN EN ISO 2439 Твердость вдавливания, 25% деформации DIN EN ISO 2439 Твердость вдавливания, 40% деформации DIN EN ISO 2439 Твердость вдавливания, 65% деформации DIN EN ISO 2439 Продольная деформация в % согласно DIN EN ISO 1798 Предел прочности при растяжении в kПа DIN EN ISO 1798 Эластичность по отскоку в % DIN EN ISO 8307 Остаточная деформация сжатия в % DIN EN ISO 3386 Wet-Compression-Set Инструкция по выполнению работ АА U10-131-041 от 06.02.02

Определение параметра 'Wet-Compression-Set' осуществляли в соответствии с Инструкцией по выполнению работ АА U10-131-041 от 06.02.02.

С помощью штангенциркуля или, соответственно, измерительного прибора контактного типа определяют высоту предварительно замаркированного места испытуемого пенного образца, имеющего размеры 50 мм × 50 мм × 25 мм. После этого испытуемые образцы укладывают между двумя нажимными плитами и, используя дистанционный элемент размером 7,5 мм, с помощью зажимного приспособления сдавливают вместе до получения нужной высоты.

Вылеживание в климатическом шкафу при температуре 50°С и относительной влажности воздуха, равной 95%, начинается сразу же после зажима. Спустя 22 часа испытуемые пенные образцы в течение короткого промежутка времени извлекают из зажимного приспособления и временно на 30 минут укладывают на поверхность, имеющую незначительную мощность нагрева, а именно на поднос, для снятия внутренних напряжений при нахождении в нормальных климатических условиях. Вслед за этим с помощью тех же самых средств измерения определяют остаточную высоту на замаркированном месте.

Параметр 'Wet-Compression-Set' относится к деформации и рассчитывается так, как это приведено ниже:

Wet-Compression-Set=h_o-h_r*100/(h_o-7,5 мм), %,

где h_o - исходная высота, мм;

h_r - остаточная высота испытуемого образца, мм.

  OHZ Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Lurpanol® BALANCE 50 50 26 17 17 18 Касторовое масло, качество DAB 160,5 60 72 72 67 Lutensol® ХА 40 150 7 14 14 11 Lurpanol®1000 55 7 7 7 4 DABCO® В 198 0 0,60       Tegostab® BF 2270 0   0,60   0,60 Tegostab® BF 2370       1,0   Niax® A1 560 0,26   0,35 0,5 Dabco® 33 LV 425,8 0,17   0,25 0,4 Dabco® NE500 280   0,44     Dabco® NE600 270   0,26     Kosmos® 29 0 0,26   0,17   Kosmos® EF     0,26     Kosmos® 54 314 0,26 0,26     Ingastab® NE500 0 0,40 0,40 0,40 0,40 Вода (дополн.) 6233 1,72 1,72 1,72 2,00 Lupranat T SOA-Index   105 105 105   Lupranat® M20W и Lupranat®M1 3:1, Index         85 Время иниц. в сек   12 12 8 8 Время иниц. в сек   180 180 120 170 Об. вес в кг/м³   47,4 47,9 51,8 52,3 Твердость высадки 25%, деформация в kПа   1,6 1,3 1,3 1,1 Твердость высадки 40%, деформация в kПа   2,1 1,7 1,7 1,15 Твердость высадки 65%, деформация в kПа   4,8 4,1 4,3 2,1 Прочность на растяжение в kПа   67 65 73 54 Удлинение в %   154 151 154 70 Остат. Деформация в %   3,9 4,7 4,1 3,0 Wet-Compression-Set   13 14 12 12 Эластичность по отскоку в %   14 8 8 7 Воздухопропуск в дм³/мин   40 70 50 50 Биомасса в мас.% в пенопласте   48 47 47 48 Твердость высадки, 40% деформ. в kПа   1,4 1,2     Стойкость к действию тепла согласно DIN EN ISO 2240. 1 цикл 5 час, 120°С           Прочность на растяжение в kПа   56 60     Растяжение в %   175 170     Остаточная деформация сжатия в %   8,0 9,1     2,4-TDA-содержание в частях на млн   <1 <1 <1   2,6-TDA-содержание в частях на млн   <1 <1 <1   MDA-содержание в частях на млн         <1 Пояснения к таблице Lurpanol® BALANCE 50 Полиэтерол на основании касторового масла с гидроксильным числом, равным 50 мгКОН/г и вязкостью, равной 725 ммпуаз · сек (БАСФ Акциенгезельшафт), полученный с помощью DMC-катализа. Lupranol® 1000 полипропиленгликоль с гидроксильным числом, равным 55 мгКОН/г, и вязкостью, равной 325 ммпуаз · сек (БАСФ Акциенгезельшафт), Касторовое масло, качество DAB фирма Альбердингк-Болей Lutensol® XA 40 С 10-оксоалкогольэтиоксилат + 4 ЕО Dabco® 33LV 1,4-диазабицикло-[2,2,2]-октан (33%) в дипропиленгликоле (67%) (Air Products and Chemicats, Inc.)

Niax ® A1: бис-(2-Диметиламиноэтил)этер (70%) в дипропиленгликоле 30%), (Crompton Corporatton) Dabco® NE 500 и 600 Встраиваемые аминные катализаторы (фирма Air Products and Chemicats, Inc.) Kosmos® 29 Соль олова II этилгексановой кислоты (Дегусса АГ) Kosmos® EF и 54 Встраиваемые оловянные или соответственно цинковые катализаторы (Дегусса АГ) Tegostab® BF 2270 и BF 2370 Силиконовые стабилизаторы (Дегусса АГ) DABCO® 198 Силиконовый стабилизатор (фирмы Air Products and Chemicats, Inc.) Ingastab® PUR 68 Антиоксидант, не содержащий амина, фирмы ЦИБА АГ Lupranat® Т 80 A: Смесь 2,4-толуилендиизоцианата и 2,6-толуилендиизоцианата в соотношении 80:20 (БАСФ Акциенгезельшафт) Lupranat® M20W Смесь из дифенилметандиизоцианатполиметиленполифениленполиизоцианатов Lupranat * MI Смесь в соотношении 1:1 из 2,4'-дифенилметандиизоцианата и 4,4'-дифенилметандиизоцианата (БАСФ АГ) TDA Толуолдиамин MDA Метилендифенилдиамин

Изобретение относится к способу получения вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов с открытыми ячейками на базе воспроизводимого сырья, используемых во многих областях техники, в частности в салонах автомобилей, в предметах мебели и матрацах или для шумоизоляции. Способ заключается во взаимодействии а) полиизоцианатов со b) смесью полиолов и с) вспенивающими агентами. Смесь полиолов b) состоит из bi) соединений с, по меньшей мере, двумя атомами водорода, активными по отношению к изоцианатным группам, и гидроксильным числом, составляющим от 20 до 100 мгКОН/г, bii) соединений с, по меньшей мере, двумя атомами водорода, активными по отношению к изоцианатным группам, и гидроксильным числом, составляющим от 100 до 800 мг КОН/г, и biii) соединениями с, по меньшей мере, одной и максимум двумя атомами водорода, активными по отношению к изоцианатным группам, и гидроксильным числом, составляющим от 100 до 800 мг КОН/г, причем каждый из компонентов bi) и bii) содержит, по меньшей мере, одно соединение, содержащее возобновляемое сырье или продукты его взаимодействия. Технический результат - получение вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов, которые изготавливаются на основе возобновляемого сырья, имеют хорошие механические свойства, незначительный запах и малые выбросы в атмосферу, а также обладают хорошей длительной стабильностью, в частности, при хранении во влажной теплой атмосфере. 12 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения вязкоупругих полиуретановых пластифицированных пенопластов с открытыми ячейками на базе воспроизводимого сырья путем взаимодействия
a) полиизоцианатов со
b) смесью полиолов, состоящей из
bi) соединений с, по меньшей мере, двумя атомами водорода, активными по отношению к изоцианатным группам, и гидроксильным числом, составляющим от 20 до 100 мг КОН/г,
и
bii) соединений с, по меньшей мере, двумя атомами водорода, активными по отношению к изоцианатным группам, и гидроксильным числом, составляющим от 100 до 800 мг КОН/г,
и
biii) соединениями с, по меньшей мере, одной, и максимум двумя атомами водорода, активными по отношению к изоцианатным группам, и гидроксильным числом, составляющим от 100 до 800 мг КОН/г,
c) и вспенивающими агентами,
отличающийся тем, что каждый из компонентов bi) и bii) содержит, по меньшей мере, одно соединение, содержащее возобновляемое сырье или продукты его взаимодействия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что компонент b) состоит на 5-45 мас.%, из bi), на 30-90 мас.%, из bii) и на 5-40 мас.%, из biii), в каждом случае по отношению к сумме компонентов bi), bii) и biii).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента bi) используют продукты взаимодействия касторового масла с алкиленоксидами.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента bii) используют касторовое масло.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что компонент b) состоит на 10-25 мас.%, из bi), на 50-80 мас.%, из bii) и на 10-30 мас.%, из biii), в каждом случае по отношению к сумме компонентов bi), bii) и biii).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента bi) используют полиэфирполиолы, полученные путем присоединения алкиленоксидов к соединениям из возобновляемого сырья при использовании DMC-катализаторов, с содержанием циклических сложных эфиров кислот жирного ряда, составляющим максимум 10 частей на млн.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения biii) используют моноолы и/или диолы, имеющие число гидроксильных групп от 100 до 800 мг КОН/г.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полиизоцианата предпочтительно используют смесь из 80 мас.% 2,4-толуилендиизоцианата и 20 мас.% 2,6-толуилендиизоцианата.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспенивающего агента предпочтительно используют воду.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздухопроницаемость вязкоупругих полиуретановых пластифицированных блочных пенопластов составляет, по меньшей мере, 10 дм³/мин.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаточная деформация сжатия полиуретановых пластифицированных блочных пенопластов составляет максимально 7%.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаточная деформация сжатия полиуретановых пластифицированных блочных пенопластов составляет максимально после старения, в соответствии с DIN EN ISO 2440, максимально 15%.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что доля возобновляемого сырья составляет, по меньшей мере, 20 мас.%, по отношению к полиуретановому пенопласту.