Способ получения полиольной композиции с гидроксильным числом 400-650 мг КОН/г Советский патент 1990 года по МПК C08G18/10 C08G18/00 

Изобретение относится к области полиольного сырья для полиуретанов и может быть использовано в различных областях промышленности, где применяются полиуретановые материалы.

Целью изобретения является снижение вязкости композиции при сохранении величины гидроксильного числа.

В качестве изоцианатного компонента используют кубовый остаток дистиллята толуилендиизоциатана (ТДИ), содержащий 26,5-34,0 мас.% свободных . NCO-rpynn, 0,2-0,4% гидролизуемого и ионного хлора. Кубовый остаток представляет собой раствор олигомеров на основе ТДИ в мономерном ТДИ, содержание мономерного ТДИ в продукте до 55 мас.%.. Вязкость кубового остатка , зависит от содержания в нем ТДИ и составляет 450-30000 .

В качестве гидроксилсодержащего соединения используют простой поли- эфирдиол на основе окиси этилена или смеси простых полиэфирдиолов на основе окиси этилена (ПЭГ и смесь ПЭГ) с мол.м. 200-1000, а также гликоли с мол.м. 62-150, такие как этиленгли- коль (ЭГ) мол.м. 62, диэтиленгликоль |(ДЭГ) мол.м. 106. триэтиленгликоль (ТЭГ) мол.м. 150, пропиленгликоль (ПГ) мол.м. 76, дипропиленгликоль (ДПГ) мол.м. 134, трипропиленгликоль (ТПГ) мол.м. 192.

Взаимодействие полиэфирдиола с кубовым остатком дистилляции ТДИ проводят в массе при 20-100 С, суммарное время реакции 1,0-2,5 ч и определяют его окончанием реакции между гидрок- сильными и изоцианатными группами, фиксируемым по исчезновению последних. Затем продукт растворяют в низкомолекулярном гликоле при обычных условиях.

Соотношение гидроксильных и изо- цианатных групп при взаимодействии простого полиэфирдиола с кубовым остатком дистилляции ТДИ определяется так, что при уменьшении этой величины ниже нижнего предела происходит обра- зование полимеров за счет участия в реакции второй ОН-группы полиэфирдиола. Получаемый при этом продукт хуже растворяется в гликолях и гидроксил- содержащая композиция на его основе имеет высокую вязкость. Это же имеет место и в случае увеличения соотношения OH:NCO выше верхнего предела.

Примеры 1-12 описывают проведение процесса по предлагаемому способу с использованием различных полиэфирдиолов и их смесей с мол.м. 200-1000, различных гликолей с мол.м. 62-150, молярных соотношений ОН:МСО 2,0-2,9.

Примеры 13-21 являются сравнительными и иллюстрируют возрастание вязкости композиции при использовании полиэфирдиола с молекулярной массой ниже 200 (пример 17) и выше 1000 (пример 16), при соотношении ОН:МСО ниже 2,0 (пример 13) и выше 2,9 (пример 14), при взаимодействии кубового остатка со смесью полиэфирдиола и гликоля в одну стадию (при- мер 18 в сравнении с примером 3); расслоение композиции при использовании гликоля с мол.м.150 (пример 15). Пример 19 является повторением примера 1 из описания известного спо- соба и показывает, что данные известного способа хорошо воспроизводятся с использованием реагентов и процедур предлагаемого способа.

Пример 1. В колбу, снабжен- ную механической мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 561 г простого полиэфирдиола на основе окиси этилена (средняя мол.м. 400, гидро- ксильное число 280 мг КОН/г)3 содержимое колбы нагревают до 50°С и через капельную воронку в течение 0,5 ч добавляют 150 г кубового остатка дистилляции ТДИ (содержание ТДИ в кубо- вом остатке составляет 50 мас.%, содержание и-зоцианатных групп 34,0 мас имеющего температуру 20°Г. Соотношение OH:NCO 2,31. В реяутьгате реакции

температура реакционной смеси поднимается до 100°С. После окончания добавления кубового остатка содержимое колбы перемешивают при 100°С еще 0,5 ч. Гидроксильное число продукта реакции равно 130 мг КОН/г (по загруз к 125 мг КОН/г).

Полученный продукт растворяют при обычных условиях в 190 г этиленглико- ля и получают 901 г гидроксилсодержа- 7цей композиции с гидроксильным числом -tO мг КОН/г и вязкостью 5900 мПа-с При 20 С.

Л р и м е р ы 2-12. Опыты проводят аналогично примеру 1, но изменяют загрузки исходных реагентов, молекулярную массу полиэфирдиолов и тип гликоля.

Пример 13-18 (сравнительные). Опыты проводят аналогично примеру 1, но изменяют загрузки исходных реагентов, молекулярную массу полиэфирдиолов и тип гликоля.

Пример 19 (по известному способу) . Опыт проводят аналогично примеру 1, но изменяют загрузки исходных реагентов и молекулярную массу полиэфирдиола .

Пример 20 (сравнительный). В колбу, снабженную механической мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 200 г простого полиэфирдиола на основе окиси этилена (средняя мол.м. 400, гидро- ксильное число 280 мг КОН/г и через капельную воронку к содержимому колбы в течение 1,0ч добавляют 30 г 2,4 -1 ТДИ. Соотношение OH/NCO 2,9 моль/моль. В результате реакции температура реакционной смеси поднимается до 60°С. После окончания добавления 2,4- ТДИ содержимое колбы перемешивают при 60°С еще 0,5 ч. Гидроксильное число продукта реакции равно 160 мг КОН/г.

Полученный продукт растворяют при обычных условиях в 59 г этиленгликоля и получают 289 г гидроксилсодержащей композиции с гидроксильным числом 495 мг КОН/г и вязкостью 550 мПа с при 20°С.

Пример 21 (сравнительный). Опыт проводят аналогично примеру 20, но 30 г ТДИ прикапывают к смеси 200 г полиэтиленгликоля со средней мол.м. 400 и 59 г этиленгликоля.

Получают 289 г гидроксилсодержащей композиции с гидроксильным числом 495 мг КОН/г и вязкостью 305 мПа-с.

Как видно из сопоставления примеров 20 и 21, использование смеси по- лиэтилеигликоля с этиленгликолем для синтеза полиольной композиции на основе ТДИ с гидроксильным числом,

бытка гидроксилсодержащего соединения с кубовым остатком дистилляции толу- илендиизоцианата при нагревании, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости композиции при сохранении величины гидроксильно- го числа, в качестве гидроксилсодержащего соединения используют простой

равным 500 мг КОН/г (пример 21), по- 10полиэфир на основе окиси этилена или

зволяет получить композицию с вязко-смеси простых полиэфиров на основе

стью 305 мПа.-с (при 20°С), а предва-окиси этилена со средней мол.м. 200рительное проведение реакции ТДИ с4000 в сочетании с гликолем мол.м.

полиэтиленгликолем и последующее раз-62-150, в качестве кубового остатка

15дистилляции толуилендиизоцианата - кубовый остаток дистилляции, содержа-

бавление преполимер а этиленгликолем приводит к получению композиции с вязкость при 20°С, равной 548 мПа«с (пример 20).

Формула изобретения

Способ получения полиольной композиции с гидроксильным числом 400- 650 мг КОН/г путем взаимодействия изщий 26,5-34,0 мас.% свободных NCO- групп, причем вначале взаимодействие кубового остатка осуществляют с про20 стым полиэфиром при молярном соотношении OH/NCO-групп, равном 2,0-2,9, с последующим введением гликоля до -достижения величины гидроксильного числа 400-650 мг КОН/г.

бытка гидроксилсодержащего соединения с кубовым остатком дистилляции толу- илендиизоцианата при нагревании, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости композиции при сохранении величины гидроксильно- го числа, в качестве гидроксилсодержащего соединения используют простой

щий 26,5-34,0 мас.% свободных NCO- групп, причем вначале взаимодействие кубового остатка осуществляют с простым полиэфиром при молярном соотношении OH/NCO-групп, равном 2,0-2,9, с последующим введением гликоля до -достижения величины гидроксильного числа 400-650 мг КОН/г.

Изобретение относится к синтезу полиуретанов на основе полиольных композиций (ПК) и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где применяется полиуретан. Изобретение позволяет снизить вязкость композиции при сохранении величины гидроксильного числа за счет взаимодействия кубового остатка дистилляции толуилендиизоцианата при нагревании с простым полиэфиром на основе этилена или смеси полиэфиров на основе этилена со средней мол.м. 200-1000 при молярном соотношении ОН/ПСО - групп, равном 2,0-2,9, с последующим введением гликоля мол.м. 62-150 до достижения величины гидроксильного числа 400-650 мг КОН/г. 1 табл.

Через 48 ч раствор расслоился.

Редактор Н.Гунько

Составитель С.Пурина Техред А. Кравчук

Заказ 817

Тираж 434

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор В.Кабаций

Подписное