Способ получения фосфорсодержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пенополиуретана Советский патент 1985 года по МПК C08G18/38 

9д

Од

ф

Од Ю Изобретение относится к области получения изоцианатных предполимеро (компонент Б), из которых при взаимодействии с гидроксилсодержащим компонентом (компонент А) методом холодного формования могут быть получены пенополиуретаны (ППУ) пониженной горючести. Основными показателями пригоднос ти изоцианатных предполимеров к переработке в ППУ являются: содержани NCO - групп не ниже 27%, вязкость не вьппе 300 сП при 25°С, отсутствие расслаивания или выпадения осадка в процессе получения и переработки Эти свойства по технологическим требованиям должны сохраняться в течение не менее 1-2 месяцев. Известны изоцианатные предполийе ры на основе толуилендиизоцианата5 полиизоцианата и линейных или слабо разветвленных простых полиэфиров C Эти предполимеры достаточно ста бильны во времени, однако при вз.аимодействии их с обычным гидроксилсодержащим компонентом нельзя получить трудновоспламеняемый пенополиуретан, поскольку они не содержат в своем составе огнегасителей. Уровень развития науки и техники требует в настоящее время получ ния предполимеров, содержащих спе-. циальные огнегасящие добавки, и .поз воляющих получить, в конечном итоге, из Z-компонентной системы (путем взаимодействия компонентов А и Б) трудновоспламеняемый ППУ Наиболее перспективными огнегасителями являются реакционно-способные фосфорсодержащие соединения Известен способ получения фосфор содержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пено полиуретана путем взаимодействия гидроксилфосфорсодержащего соединения со смесью изоцианатов, взятых в избытке C2l. Синтез, предполимера по способу проводится при температуре 90°С, по лученный продукт содержит 3,8 мас.% NCO - групп. Этот предполимер вследствие малого содержания NCO - групп- и, следовательно, низкой реакционной способности не може быть использован для получения элас тичного пенополиуретана холодного формования. Предполимер пригоден лишь для полу чёния полиуретана в виде пленки (пример 3). Цель изобретения является получение стабильного предполимера. Поставленная цель Достигается тем, что одновременно с гидроксилфосфорсодержащим, до него или после него, в реакционную смесь дополнительно вводят 1-1,5 мае.ч. на 1 мае.ч. гидроксилфосфорсодержащего соединения линейного или слаборазветв-ленного простого полиэфира и реакцию ведут при температуре 35-45 С-. Было установлено, что ТДИ реагирует с гидроксилфосфорсодержащим со.единением (фосдиолом) в течение 20-30 мин с вьщелением большого количества тепла, при этом ниже из реакционной смеси отслаивается твердый полимерный продукт, содержащий почти весь фосфор, введенный в систему. При температуре выше 50°С смесь сохраняет гомогенность, но быстро снижает пр-оцент NCO - групп и увеличивает вязкость. Через сутки хранения продукт полностью желатинизируется.. . Напротив, полиизоцианат реагирует с фосдиолом очень медленно: расчетное содержание NCO - групп (30%) достигается лишь через 2-3 суток. В смеси изоцианатов синтез заканчивается через 1-2 ч. При этом влияние температуры, найденное для системы фосдиол-ТДИ, сохраняется. Лишь в интервале температур 35-45 С продукт не расслаивается и не увеличивает существенно вязкости в течение 8-10 дней. Дальнейшее повьшение стабильности достигается введением в состав реакционной смеси линейного или слаборазветвленного простого полиэфира, не содержащего фосфора, например Л-5003-2Б-10. Этот продукт может вводиться в виде смеси с фосдиолом, до фосдиола или непосредственно после фосдиола. Полиэфир, разбавляя фосдиол и уменьшая экзотермичность реакции, создает более мягкие условия взаимодействия фосдиола с изоцианатом. Для достижения необходимого эффекта повьшения стабильности количество полиэфира Л-5003-2Б-10 должно быть равным или превышать количество фосдиола в системе(1:1-1:1,5)

Процесс получения стабильного фосфорсодержащего изоцианатного предполимера протекает следующим образом.

Толуилендиизоцианат Т 65/35 нагревают ji,o 35-40 0 и вьшивают в него полиизоцианат. После смешения изоцианатов при температуре 35-45 С медленно, в течейие 30 мин, подают смесь фосдиола и полиэфира Л-5003 (1:1 или 1:1,5), или вначале подают полиэфир, а затем фосдиол, или вначале подают фосдиол и непосредственно вслед за ним полиэфир.

Полученную смесь перемешивают при температуре 35-45°С в течение 1 ч, корректируют содержание NCO - групп, охлаждают и сливают в герметичную тару.

Средний срок хранения предполимера, полученного описанным способом и перерабатываемого с получением качественного ППУ, составляет 1,5-2 месяца.

Пример 1. Лабораторный синтез № 1 по предлагаемому способу.

254 г толуилендиизоцианата Т 65/35 + 145 г полиизоцианата нагрев с перемешиванием до 35-37С + 52 г фосдиола при 35-38°С + 51 г Л-5003-2Б-10 при 35-38°С- перемешивание при 35°С 1 ч (см.табл. 1). Таблица

Таблица 2

П р и м 8 р 3. Цеховой синтез по предлагаемому способу.

15,00 кг Т 65/35 (25С) + 7,24 кг ПИЦ (40°С) + 2,90 кг фосдиола

( + 2,82 кг Л-5003-2Б-10 (35°СЬ перемешивание 1 ч (40С) .

Таблица 3

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩЕГО ИЗОЦИАНАТНОГО ПРЕДПОЛИМЕРА ДЛЯ ТРУДНОВОСга1АМЕНЯЕМОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА путем взаимодействия гидрок- силфосфорсодержащего соединения со смесью изоцианатов, взятых в избытке, отличающийся тем, что, с целью, получения стабильного предполимера, одновременно с гидроксилфосфорсодержащим соединением, до него или после него в реакционную смесь дополнительно вводят 1-1,5 мае.ч. на 1 мае.ч. гидроксил- фосфорсодержащего соединения линейного или слаборазветвленного простого полиэфира и реакцию ведут при 35-45''С.(Л

Пример 2. Лабораторный синтез № 2 по предлагаемому способу. 300 г ТЛИ И 65/35 + 204 г полиизоцианата нагрев с перемешиванием до 42-45С + смесь 62 г фосдиола и 93 г Л-5003-2Б-10 при 43-45°С перемешивание при 45°С 1 ч (см.табл.2) Использ9вание предлагаемого фосфорсодержащего предполимера позволяет получать эластичньй пенополиуретан, удовлетворяющий по огнестойкости требованиям авиационной промьшшенности с хорошими физико-механическими показателями: S, 669672 Кажущаяся плотность, кг/м35-2 Предел прочности при растяжении, VT П А 6 Напряжение при сжатии, кг/см 0-012-0 025 Остаточная деформация,% 5% Эластичность по отскоку 45-50%