Способ получения пенополиуретана Советский патент 1982 года по МПК C08G18/14 

Изобретение относится к полученшо пенополиуретанов (ППУ), используемых преимущественно в медицине, а также в быту, для создания искусственных почв. Важным свойством пенополиуретанов, используемых дпя этих целей, является гидрофильность. Известен способ получения пенополиуретана путем взаимодействия изоцианата и гидроксилсодержащего соединения в Р сутствии целевых добавок. В качестве гидроксилсодержашего со- единения используют блоксополимер окисе пропилена и этилена с концевыми оксиэтиленовыми группами l Однако, получаемый по этому способу пенополиуретан имеет плохую гидрофильность. Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является известный-способ получения пенополиуретана путем вза модействия изоцианата и гидроксилсодержащего соединения на основе окисей эталена и пропилена в присутствии катализатора и вспенивакмцего агента, по которому в качестве гидроксилсодержащего соединения используют полиэфир, содержащий в основной цепи участки из ста-. тически чередующихся оксиэтиленовых и 1эксипропиленовых групп 2 . Однако, получаемый по этому способу пенополиуретан, хотя и обладает лучшей гидрофильноетью, чем попенополиурет н, полученный по способу i , но все же гидрофильность его недостаточно высока. Для повышения гидрофильное ти пенополиуретана по предлагаемому способу в качестве гидроксипсодержащего соединения используют полиэфир, молекулы которого построены из статически чередующихся звеньев окиси этилена и окиси пропилена с 8 - 19% от молекулярного веса полиэфира кондевых оксиэтиленовых блоков. Только сочетание в молекулах стати-, стических оксиэтиленовых звеньев и ко наввых оксиэтиленовых блоков дает возмоз ность значительно повысить гидрофипьность ППУ. Использование полиэфира с содержание оксиэтиленовых блоков в молекулах менее 8% не приводит к практическому по- вьпиению гидрофильноети получаемых пено полиуретанов. Использование полиэфиров с содержа-нием концевых оксиэтилированных блоков в молекулах более 19% нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению физико механических свойств ППУ. Получаемый по этому способу ППУ об ладает хорошими показателями капилляр-, ности и оборота воды, величины которых составляют 58 - 10О мм и 372-496 г соответственно. Получение ППУ осуществляют извес ным способом. В металлический стакан загружают вещества, необходимые для по лучения ППУ: полиэфир, катализатор и вспениёаюший агент. Смесь перемешивают на рамной мешалке. Затем к смеси добав ляют изоцианатный компонент, перемешивают на той же мешалке в течение 10 с и выливают в форму для вспенивания. .Вспенивание происходит по известному механизму вследствие испарения легкокипящей жидкости, например трихлорфторметана, или благодаря выделению при реакции изодианата с водой углекислого газа. Получать указанные полиэфиры можно различными методами, например методом анионной полимеризации окисей этилена и пропилена, где в качестве инициатора используют глицерин в присутствии КСЖ. В качестве изопианатного компонента используют все известные и применяемые для получения эластичных ППУ изоцианагы, например полифенйлполиметиленполиизоцианат толуилендиизоцианат (ТДИ 80/20), состо5пций соответственно из 8О и 2О вес. % изомеров 2,4- и 2,6-ТДИ Пример 1. Используют полиэфир со следующими характеристиками: мол.вес 3270; рН 6,2; вязкость при ( (2) 656 сПз. Молекулы .полиэфира содержат 8,26% концевых оксиэтиленовых групп и 1,56% ОН-групп. Общее содерткание оксиэтиленовых групп 7О,56%. В металлическом стакане с внутренним диаметром 80 мм и высотой 120 мм при температуре 20-22 С взвешивают 192,8 г полиэфира, 7,8г 7,8%-ного раст вора дЬазабициклооктана (ДАБКО) в этом полиэфире, приготовленного заранее при нагревании до , 29.4 г триэтаноламина (ТЭА), 30 г-трихлорфторметана (Ф-11). Смесь перемешивают на рамной мешалке со скоростью 1400 об/мин в течение 30 с. Затем при той же температуре добавляют 7О г ПИи, содержащего ЗО% N СОгрупп и 57% 4,4-дифенилметандиизоцианата, перемешивают в течение 10 с и выливают ,в форму ( мм) для вспенивания. Вспенивание композиции происходит за счет испарения Ф-11 под дейстаием тепла, вьщеляющегося при реак1ши .Н СО-групп с ОН-группами. Полученный ППУ выдерживают в течение 1 сут. при комнатной температуре при завершении реакции N СО-групп. Свойства полученного ППУ приведены в тупице. Пример 2. Характеристика полиэфира: мол.вес 5220; рН 6,2; сПз. Молекулы полиэфира содержат: 13,8% коноевых оксиэтиленовых блоков, 84,5% участков, состоящих из статистически: чередукщихся оксиэтиленовых и оксипро- . пиленовых групп и 0,976% ОН-групп. Общее содержание оксиэтиленовых групп 72,96%. Получают ППУ, как в примере. Загрузка следующая, г: полиэфир 192,8; 7,8%нный раствор ДАБКО в указанном полиэфире 7,8; ТЭА 32,6; Ф-11 30; ПИЦ 70. Свойства полученного ППУ приведены в таблице. Пример 3. Характеристика полиэфира: мол.вес 328Q;pH 6,15; 1 сПз; Молекулы полиэфира содержат 8,5О% кондевых оксиэтипеновых блоков, 7О,2% участков, состоящих из статистически чередующихся оксиэтиленовых и оксипропипеновых групп и 1,55% ОН-групп, Общее содержание оксиэтипеновых групп 59,5%. Получение ППУ, а также количества загружаемых продуктов такие же, как в примере 1. Свойства полученного ППУ приведены в таблице. П р и м е р 4. Характеристика полиэфира: мол.вес 5540; рН 6,2 Молекулы полиэфира содержат: 18,77% концевых сжсйэтиленовых блоков, 63,18% участков, состоящих из статистически чередующихся оксиэтиленовых и оксипропиленовых групп; 0,92% ОН-групп. Общее содержание оксиэтиленовых групп 63%. Получение ППУ осуществляют так же, как в примере 1. Загрузки продуктов следующие, г: полиэфир 192,8; 7,8%-ный раствор ДАБКО в указанном полиэфире 7,8; ТЭА 7;ЭГ 16,6; Ф-11 20Гпии 100. Свойства П0111ученного ППУ приведены в таблице. Приме р 5. Используемый полиэфир тот же, что .и в примере 4.

Попучение ППУ осуществляют так же, кшс и в примере 1.

Загрузки продуктов следующие, г: полиэфир 192,8; 7,8%-ный раствор ДАБКО в указанном полиэфире 7,8;ТЭА 26; вода 5; Г1И11 70. Вспенивание происходит за счет углекислого .газа, вьшёляющегося при реакции N GO-групп с водой. Свойс- ва полученного ППУ приведены в таблице.

Пример 6. Используемый полиэфир тот же, что и в примере 4.

Получение ППУ осуществляют так же, как в примере 1. Загрузки продуктов следующие, г: полиэ аф 192,8; 7,8%-ный раствор ДАБКО в указанном полиэфире 7,8;ТЭА 45;Ф-11 16,9 ;ТДИ 62,0.

Содержание. основного вещества в ТДИ 8О/20 99,5-99,7%. Свойства полученного ППУ приведены в таблице.

П р и м е р 7 (по прототипу). Полиэфир: мол.вес 3040; рН 6,9; ( сПз Молекулы полиэфира содержат 70% оксиэтиленовых групп, статистически чередующихся с оксипропиленовымв группами по всей молекуле, и 1,68% OHi-групп.

Получение ППУ осуществляют так же, как в примере 1.

Загрузки такие же, как и в примере 1, кроме ТЗА, которого берут 14 г для ;выравнивания содержания в полиэфирной смеси.

Свойства полученного ППУ приведены в таблице.

Примере (по способу 1 ).

Получают ППУ так же, как в примере 2, но дополнительно вводят 0,3 г кремнийорганического эмульгатора.

Используемый полиэфир - гидроксилсодержащее соединение - блоксополимер окисей пропилена и этилена с концевыми (жсиэтиленовыми блоками (лапрол 5003) - имеет мол.вес 52ОО, рН 7,09, 882 сПз общее количество оксиэтиленовы групп в виде коноевых блоков 11%, ОН-групп 0,98%.

Свойства полученного ППУ приведены в таблице.

Кажущаяся плотность, Предел прочности при растяжении, кг/см 2 0,17 О,24 0,25 0,74 Относительное Удлинение при разрыве, %8О848О8О Эластичность по отскоку, %13141318 Жесткость при сжатии на 40%, кг/см 2 0,О24 О,О22 О,028 О,О92 Поглотительная 21,9 24,8 20,О 19,7 способность, г/г 38О 403 372 383 Оборот воды, г Капиллярность,. мм72687058

Образцы ППУ 5О) мм хорошо смачивают, а затем отжимают по направлению ребра в 25 мм с помощью пластин путем доведения расстояния между ними до 3 мм. В сжатом состоянии образцы выдерживают в течение

3 мин. 0,33 0,42 0,04 0,23 . 6О150 1913 ,48О,О22О,ОНО,О38 15,722,517,07,1 376496204102 1ОО6О 7 .67 Отжатые образцы взвешивают и noN eшают большей поверхностью на решетку, погруженную в воду на 3 мм, выдерживают в течение 1 ктн и вновь взвешивают Увеличение веса образда, умноженное на 4 (т. е. отнесенное к образво с основаjffleM 100 см и высотой 25 мм) прини ают за оборот воды. Результатом служит среднее значение от трех образцов. Из таблицы следует, что ППУ, полученный по предлагаемому способу, превосходит ППУ, полученный по известным способам, по капиллярности в 2,4 раза, по обороту воды в 1,9 раза, имея при этом лучшие показатели по туючаоств при растяжении, по относительному удлинению эластичности и жестеости при сжатии, Предлагаемый способ позволяет искпк чить применение специальных поверхностнохйктивных веществ, а также расширить ассортимент перевязочных материалов и .значительно сократить время оказания первой помощи, особенно при массовых поражениях, В отличие от ваты материал, используемыЛ в виде листов, может непосредс- 2Sвенйо накладьюаться на раневую поверхность. Он не требует разравнивания, не прилипает в раневой поверхности и может быть безболезненно удален с нее. .Формула изобретения Способ получения пенополиуретана путем взаимодействия изошаната и гидроксилсодержашего соединения на основе окисей этилена и пропилена в присутствий катализатора и вспенивающего агента, отличающийся тем что, с целью повышения гидрофильноети конечного продукта, в качестве гидроксилсодержащего соединения используют поли- эфир, молекулы которого построены из статистически чередукяцихся звеньев окиси этилена и окиси пропилена с 8 -19% от молекулярного веса полиэфира кондевых окснэтиленовых блоков. Источники информации. привятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 43О125, 08 22/44, 1972. 2. Патент Франпии № 1599727, кл. С 08 22/ОО, 1970.