Способ получения полиизоцианата Советский патент 1985 года по МПК C07C119/48 C08G18/14 

4t

сл

NU Изобретение относится к получению полиизоцианатов (ПИЦ) на основе толуилендиизоцианата (ТДИ). ПИЦ используются для получения различных полиуретановых материалов. Целью изобретения является улучшение прочностных свойств получаемых на основе ПИЦ строительных мате риалов. . ; Пример 1, В циркуляционную систему, состоящую из подогревателя сепаратор, сборника, насосом-дозатором подают 125 кг/ч концентрата (60% ТДИ, 20% полиизоцианата, 20% хлорбензола). В подогревателе, обогреваемом паром (давление до 10 ати происходит испарение летучих компонентов. Жидкость отделяется от пара в сепараторе, стекает в сборник и вновь возвращается в подогреватель. В подогревателе поддерживают температуру 150 С. В сборнике путем охла дения поддерживают температуру 120°С Из сборника выводят 55 кг/ч раствора полиизоцианата, имеющего следую- щие свойства. Массовая доля изоцианатных групп, % 34,9 Массовая доля гидролизуемого хлора, % 0,07 Вязкость при , с П 440 Содержание компонентов, мае.%: толуилендиизоцианат 55 олигомер, содержащий мочевиннь1е группы 8 олигомер, содержащий биуретовые группы 8 олигомер, содержащий изо1щануратные группы 13 уретидиндионовый олигомер4изоцианатно-карбодиимидный аддукт 12 Время пребьгоания раствора полииз цианата в циркуляционной системе 5 Пары из сепаратора (70 кг/ч) кон денсируют при охлаждении водой в хо лодильнике, связанном с источником вакуума (остаточное давление 20 мм рт.ст.). Конденсат представля собой раствор ТДИ в хлорбензоле (концентрация 64,3%). П р и м,е р 2. Процесс ведут анал гично примеру 1. Обрабатьгоают 863 кг/ч концентрата (57,9% ТДИ, 10,2% полиизоцианата, 31,9% ез-дихло бензола) при температуре в подогревателе 160°С, в сборнике - 140-145°С. Получают 200 кг/ч раствора полиизоцианата, имеющего следуюп(ие свойства. Кассовая доля изоцианатных групп, % 33,4 Массовая доля гидролизуемого хггора, % 0,4 Вязкость при 25 С, сП 492 Содержание компонентов, мае.%: толуилендиизоцианат 51 олигомер, содержащий мочевинные группы 10 олигомер, содержащий биуретовые группы 9 олигомер, содержащий изоциануратные группы 13 уретидиндионовый олигомер5изоцианатно-карбоди- ,имидньй аддукт 12 Время пребывания раствора полиизоцианата в циркуляционной системе 4 ч. Пример 3 (сравнительный). 150 кг/ч концентрата (60% ТДИ, 15% полиизоцианата, 25% хлорбензола) подают в первую ступень проточно-циркуляционной установки, состоящей из подогревателя, сепаратора, сборника и циркуляционного насоса. В подогревателе, обогреваемом паром (давление до 5 ати), происходит испарение хлорбензола. Жидкость отделяется от пара в сепараторе, стекает в сборник и вновь возвращается в подогреватель циркуляционным насосом. В подогревателе поддерживают температуру 70 С. Из сборника во вторую ступень циркуляции вьгоодят 115 кг/ч жидкости, состоящей из 78,2% ТДИ, 9,6% полиизоцианата и 2,2% хлорбензола. Пары из сепаратора (35 кг/ч) конденсируют при охлаждении водой (или рассолом) в холодильнике, связанном с источником вакуума (остаточное давление 40 мм рт.ст,). Конденсат, состоящий из 98,5% хлорбензола и 1,5% ТДИ, направляют на очистку известными методами. Жидкость из первой циркуляционной системы поступает во вторую систему циркуляции, аналогичную первой. В подогревателе, обогреваемом паром (давление до 15 ати), происходит испарение летучих компонентов. Жидкость отделяется от пара в сепараторе, стекает в сборник и вновь возвращается 3 подогреватель. В подо3гревателе второго цикла поддержива температуру 120°С. Из сборника выводят 60 кг/ч раствора полиизоци ната со следующими свойствами. Массовая доля изоцианатных групп, %3.3, Массовая доля гидролизуемого хлора, %0, Вязкость при 25°С, сП 3800 Содержание компонентов, мас.%: толуилендиизоцианат 46 олигомер, содержащий мочевинные группы 12 олиг оме р, с оде ржащий биуретовые группы 12 олигомер, содержащий изоциануратные группы 18 уретидиндионовый олигомер2изоцианатно-карбодиимидньй аддукт 10 Суммарное время пребывания раст вора полиизоцианата в двухступенча той циркуляционной установке составляет 6 ч. Пары из сепаратора (55 кг/ч) ко денсируют при охлаждении водой в х лодильнике, связанном с источником вакуума (остаточное давление 20 мм рт.ст.). Конденсат, состоящий из 95,45% ТЛИ и 4,55% хлорбензола, разделяют известным способом (рект фикация) . П р и м е р 4. Процесс ведут а логично примеру 3 (сравнительному) Обрабатывают 130 кг/ч концентрата при температурах в подогревателе первого цикла 100 С в сборнике 85С, в подогревателе второго цикла - 150°С и сборнике - 135°С. Из сборника вьшодят 50 кг/ч раствора полиизоцианата, имеющего следующий состав. Массовая доля изоцианатных групп,%32,9 Массовая доля гидролизуемого хлора,% 0,0 Вязкость при 25С, сП 1800 Содержание компонентов, ма с. /о 2 толуилендиизоцианат 45 олигомер, содержащий мочевинные группы 10 олигомер, содержащий биуретовые группы 10 олигомер5 содержащий 44 изоциануратные группы 15 уретидиндионовый олигомер5изоцианатно-карбодиимидный аддукт 15 Суммарное время пребьгоания раствора полиизоцианата в установке составляет 5,5 ч. П р и м е р 5. Процесс ведут ана-. логично примеру 3. Обрабатывают 130 кг/ч концентрата при температурах в подогревателе первого цикла 110 С, в сборнике - 90с, в подогревателе второго цикла - 180°С и сборнике - . Из сборника выводят 60 кг/ч раствора полиизоцианата, имеющего состав. Содержание компонентов, мас.%: толуилендиизоцианат 47 олигомер, содержащий мочевинные группы 9 олигомер. Содержащий биуретовые группы 9 олигомер, содержащий изоциануратные группы 15уретидиндионовый олигомер5изоцианатно-карбодиимидный аддукт 15 Массовая доля изоцианатных групп, % 34,4 Массовая доля гидролизуемого хлора, % 0,08 Вязкость при ,сП 1350 Суммарное время пребывания раство-ра полиизоцианата в установке состав-, ляет 5 ч. Эффективность использования полученной композиции определяют путем ее испытания в составе строительных материалов в сравнении с другими строительными материалами, а также полимербетонной смесью, изготовленной с применением известного ПИЦ - кодицина (см. таблицу). Полимербетонная смесь (ПБС), по- лученная на основе полиуретана из ПИЦ по предлагаемому способу, по ряду параметров значительно превосходит аналогичные известные теплоизоляционные материалы: армопенобетон, битумоперлит, фенольньй поропласт, а также строительный материал, изготовленный с применением кодицина. В частности, предел прочности ПБС составляет 1,5 МПа при сжатии и 2,5 Ша при изгибе, у промышленных

S1171454

теплоизоляционных материалов 0,5-При этом при использовании в ка0,8 и 0,5-0,2 МПа соответственно.честве теплоизоляционного материала

Водопоглощение ПБС и известных мате-ПБС не требуется обработка труб под

риалов составляет 3-5 и 80-100% соот-j изоляцию, гидрозащита изоляции и заветственно. Срок службы - 30 лет.щита ее от механических повреждений.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОЦИАНАТА путем нагревания в подогревателе продукта фосгенирования толуилендиамина, содержащего 57-60% толуилендиизоцианата и 15-20% полиизоцианата в хлорбензоле, с после-. дуюпщм удалением з вакууме хлорбензола и толуилендиизоцианата в сепараторе, отличающийся тем, что, с целью улучшения прочностных свойств получаемых на основе полиизоцианата строительных материалов, нагревание продукта фосгенирования в подогревателе осуществляют при 150-180 С, толуилендиизоцианат удаляют до образования в сепараторе 45-55%-ного раствора полиизоцианата в толуилендиизоцианате и указанный раствор полиизоцианата из паратора направляют в сборник и вы(Л держивают в нем при температуре на 15-30 С ниже температуры в подогревателе .

Объемная масса, кг/м415417 Предел прочности, МПа при сжатии1,01,2 при изгибе1,92,4 Водопоглощение за 100 сут, при 25 С (по массе), %6 5 417420419 1,21,41,3 2,42,22,2 5 4,5 4,5