Способ получения жесткого пенополиуретана Советский патент 1977 года по МПК C08G18/14 

1

Изобретение относится к получению жестких пенополиуретанов, используемых в качестве теплоизоляционных изделий в транспортном машипостроеиии, авиационной, электрической промышленности и в приборостроении.

Жесткий пенополиуретан получают механическим смешением исходных компонентов с последующей заливкой их в формы различной конфигурации, где происходит свободное вспениванием или вспенивание в закрытом объеме.

Известен способ получения жесткпх пенополиуретаиов путем взаимодействпя полиметиленполифенилизоцианата с ароматическим трполом и триолом с молекулярным весом 260-6000 в присутствии катализатора, иоверхностно-активного веш,ества и вснениваюш,его агента (фреона). Вспенивание происходит в закрытой форме . Однако жесткие пенополиуретаиы, полученные этим способом, имеют низкую темиературу размягчения, невысокую способность удерживать винт, а также малую твердость поверхностного слоя.

Иаиболее близок изобретению по технической сущности способ получения жесткого пенополиуретана путем взанмодействия полиизоцианата и гидроксилсодержащего олигоэфира в ирисутствии катализатора, поверхностно-актпБного вещества и вспенивающего агента. В качестве гидроксилсодержащего олигоэфира используют олигоэфир на основе

щавелевой кислоты и многоатомного спирта 2.

Получаемые пенополнуретаны пмеют высокую температуру размягчения, но недостаточно высокие физико-механические показатели.

Целью изобретения является повышение физико-механических показателей пенополиуретана.

Эта цель достигается тем, что в качестве гидроксилсодерлчащего олигоэфира используют олпгоэфир дизамещенной ортомуравьиной кислоты н многоатомного спирта.

В качестве многоатомного спирта используют, например, глицерин. Примеиение олигоэфиров дпзамещенной ортомуравьиной кислоты обуславливает получение менее вязкой композиции, чем в известных способах, что облегчает заливку композиции в формы сложной конфигурации. Повышение физико-механических свойств жесткого иенополиуретаиа (ППУ) можно объяснить наличием у олпгоэфиров дпзамещенной ортомуравьпной кислоты звеньев циклического строения

сн,-ш-сн2-о

СИ

1

Oil Полученные жесткие ППУ обладают повышенной температурой размягчения п высоким пределом прочности при сжатии. Это объясняется наличием у иенополиуретана циклов дпоксоланоБого строения па основе ортомуравьиной кислоты. Особенно заметное увеличение прочностных показателей достигается при вспенивании ППУ в закрытом объеме при степени переполнения более 200% (степень переполнения - соотношение объемов иены при свободном и закрытом всиеннвании, выраженное в процентах). У нолученных таким способом жестких ППУ, получивших назваиие интегральных пенополиуретаиов, такие показатели как твердость поверхностного с.тоя и способность удерживать винт, увеличиваются вдвое. Пример 1. Для иолучення ненополиуретапа пспользуют олигоэфир ортомуравьиной кислоты и глицерина со следующими характеристиками: содержание гидроксильных групп 213,4%, кислотное число 0,9 мг КО И/г, вязкость при 25°С 59,3 сП, молекулярная масса 140. В стакан емкостью 1 л загружают (г): 167 олигоэфира ортомуравьиной кислоты, 3,0 триэтиламина, 0,7 диэтилдиканрилата олова, 2,4 поверхностно-активного вешества КЭП (блоксонолимер оксиалкилена с снлоксаном) и 81 фреона-ИЗ. Содержимое перемешивают в течение 20 с, после чего добавляют 374 г кубового остатка 4,4-дифенилметандиизоцианата. Смесь снова перемешивают в течепие 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время иидукции 45 с. Стеиень переполнения формы 300 7о. Получают жесткий интегральный пенополиуретан. Пример 2. Для получения пенополиуретана иснользуют олигоэфир ортомуравьиной кислоты со следуюшими характеристиками: содержание гидроксильных групп 23,6%, кислотное число 1,14 мг КОН/Г, вязкость при 25°С 1440 сП, молекулярная масса 210. В стакан емкостью 1 л загрул ают (г): 167 олигоэфира ортомуравьиной кислоты, 43,2 трихлорэтилфосфата, 1,4 триэтнламина, 0,2 диэтилдикаприлата олова, 2,4 поверхностно-активного веш,ества КЭП-1 и 81 фреона-113. Содержимое неремешивают 20 с, после чего добавляют 375 г кубового остатка 4,4-дифенилметандиизоцианата. Смесь снова перемешивают 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время индукции 50 с. Степень переполненпя формы 300%. Получают жесткий интегральный, самозатухаюш,ий пенополиуретан. П р н мер 3. Для получения пенополиуретана исиользуют олигоэфир таллового масла (содержимое гидроксильных групп 5,7%, кислотное число 3,0 мг кон/г) и олигоэфир ортомуравьиной кислоты со следуюшими характеристиками: содержание гидроксильных групп 24,0%, кислотное число 0,71 мг КОП/г, вязкость при 25°С 147 сП, молекулярная масса 180. В стакан емкостью 1 л загружают (г): 147 олигоэфира ортомуравьиной кислоты, 36,8 олигоэфира на основе таллового масла и глицерина, 2,1 триэтиламина, 0,09 диэтилдикаирилата олова, 2,4 иоверхностно-активного вещества КЭП-1 и 81 фреона-113. Содержимое перемешивают 20 с, после чего добавляют 356 г кубового остатка 4,4-дифенилметандиизоцианата. Смесь снова перемешивают 20 с, заливают в металлическую форму и герметически закрывают. Время индукции 55 с. Степень переполнения формы 300%. Получают жесткий интегральный ненополиуретан. Свойства жестких пенополиуретанов на основе олигоэфиров дизамешенной ортомуравьиной кислоты приведены в таблице. Пример 4. Для получения иенополиуретана используют олигоэфир ортомуравьиной кислоты со следуюшими характеристиками: содержание гидроксильных грунп 23,2%, кислотное число 0,7 мг КОН/Г, вязкость при 25°С 860 сП, молекулярная масса 140 и фосполиол-2 (ТУ-6-02-365-73), содержащий гидроксильных групп 12,2, фосфора 10,2, хлора 2,6%. В стакан загружают (г): 70 олигоэфира ортомуравьиной кислоты; 30 фосполиола-2; 1,0 триэтнламина; 0,2 диэтилдикаирилата олова; 1,5 поверхностно-активного вешества КЭП-1; 42 фреона и 178 нолипзоцианата. После перемешивания всех комионентов 30 с смесь вылнвают в картонную форму. Получают мелкоиористый самозатухаюший жесткий пенополиуретап. Полученный ППУ обладает следуюшими физико-механическими свойствами:Объемный вес, ,042 Предел ирочности при сжатии, кгс/см 6,7 Удельная ударная вязкость, кгс-см/см 0,78 Температура размягчения, °С 146 Полученный ППУ является самозатухаюшим (время самостоятельного горения менее 5с). Пенополиуретан, полученный известным способом 2, при том же объемном весе имеет следующие физико-механические свойства: Объемный вес, ,042 Предел нрочности при сжатии, кгс/см 1,9 Удельная ударная вязкость, кгс-см/см 0,46 Температура размягчения, °С 175 Из пенополиуретана, полученного предлагаемым способом, изготовляют детали, обладающие высокой твердостью поверхностного слоя и высокой теплостойкостью, можно изготовнть, например, легкие декоративные конструкционные элементы. Благодаря высокой способности удерживать винт можно соединять между собой детали больших габаритов из иолученных ППУ или ирикреплять другие детали к ним шурупами,

Физико-механические свойства жестких интегральных пенополиуретанов, полученных предлагаемым способом (примеры 1-3) и известным способом

Таблица

тем самым расширить область применения ППУ.

Формула изобретения

Способ получения жесткого пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата и гидроксилсодержаидего олигоэфира в присутствии катализатора, иоверхностно-активного вещества и вспенивающего агента, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических показателей конечного продукта, в качестве гидроксилсодержащего олигоэфира используют олигоэфир дизамещенной ортомуравьиной кислоты и многоатомного спирта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство № 371797, М. Кл.2 С 08G 18/14, 1971.