Способ получения интегрального жесткого пенополиуретана Советский патент 1981 года по МПК C08G18/14 C08G18/76 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА .

1

Изобретение относится к получению жестких интегральных пенополиуретанов (ППУ} , имеиицих сплошную твердую оболочку материала на поверхности и ячеистую сердцевину, которые могут служить для изготовления технологической тары, отдельных элементов мебели и т. п. .

Известен способ получения интегг рального жесткого пенополиуретана путем взаимодействия органического полиизоцианата с функциональностью 2-3, оксипропйлированного.полиамина с числом ОН-групп, равным 300-900, и оксипропилированного многоатомного спирта с гидроксильным числом, равным 40-700, в присутствии эмульгатора, катализатора и- вспенивающего агента.

В результате получаютпенопласт со сплошной твердой оболочкой, толщина поверхностной корки 0,4-1,2 мм плотность 0,4-1,1 r/cvft, сердцевина ячеистая с сплотностью 0,030,8 г/см Г1..

Однако получающийся пенопласт имеет высокую кажущуюся плотность. Наиболее близким по технической сущности является способ получения интегрального жесткого пенополиуретана СППУ) , nyteM взаимодействия предполимера с концевыми изрцианатными группами с гидроксилсодержащим соединением в присутствии катализатора, стабилизатора и вспенивающего агента. В составе гидроксилсодержащего соединения используют соединение с 3-10 Он-группами на молекулу или -смейи многоатомных спиртов, со10держащих--60% ОН-групп. В качестве предполимера используют продукт вза- . и;модействия органического полиизоцианата с дифункциональным органическим соединением. Получающийся в 15 результате пенопласт имеет плотность ячеистой сердцевины 150-200 кг/м-, а. общую плотность 290-410 .

Недостатками этого способа являются низкая удельная ударная вязкость

20 получаемого пенополиуретана, а также высокая вязкость изоцианатного компонента (6760 сП при 23 С), что, существенно усложняет технологию получения пенополиуретана.

25

Цель изобретения - повышение удельной ударной прочности пенополиуретана..

. Указанная цель достигается тем, что при получении интегрального жидкого пенополиуретана путем взаимодействия предполимера с концевыми изоцианатными группами с гидроксилсодер жащим соединением в присутствии ката шизатора, стабилизатора и вспениваюмего агента в качестве предполимера используют продукт реакции смеси дифенилметандиизоцианата с полифенилпо лиметиленполиизоиианатами,взятых при соотношении 75:25-65:35 (сырой МДИ) с триолом молекулярной массы 3000- . 5000 при весовом соотношении 1,358,8:1. Полученный предполиМер имеет вязкость при 2450-3760 сП и берется для реакции в количестве 100-140% от стех-иометрического. Предполимер смешивают ручным или машинным способом с гидроксилсодержащим компонентом и необходимыми добавками, катализатором, стабилизатоpON{, вспенивающим агентом и заливают в форму. После отверждения изделие извлекают из формы. В качестве гидроксилсодержавдего компонента использую оксиэтилирован ные полиэфирполиолы с молекулярной массой 300-900; например, оксипропил рованные триолы, оксипропилированные пёнтолы, оксипропилированный этилендиамин (N, N, N , N -тетраоксипропилэтилендиамин) и другие. В качестве стабилизатора пены используют блок-сополимеры полиорган силоксана и полиоксиалкилена, например. КЭП-1, КЭП-2 и другие, взятые в количестве 1-1,5 вес.ч. на 100 вес ч. смеси полиэфиров. Вспенивание осу .ществляется за счет добавки хладонов 11 или 113 в количестве 5-20 вес.ч. на 100 вес.ч. полиэфирной смеси. В качестве катализатора используют третичные амины, например, димети этаноламин, диметилбензиламин и дру гие в количестве 0,7-3 вес.ч. ни 100 вес.ч. смеси полиэфиров. Пример 1.В металлической емкости нагревают сырой МДИ до 40-70°С, к нему при постоянном пере мешивании добавляют полиэфиртриол с молекулярной массой 3000-5000. Весовое соотношение сырого МДИ и полиэфира составляет соответ ственно. После введения всего триол смесь оставляют стоять 12 ч. 169 г полученного предполимера смешивают при 22i2fC с 40 г N , N , N ,М-тётраоксипропилэтилендиамина и 20 г оксипропилированного триола со сред ней молекулярной массой 50.0, 20 г трихлорфторметана (хладбн-11, 1 г стабилизатора КЭП-1 и 2 г диметилэтаноламина. Смесь выливают в закры тую металлическую форму, предварите но нагретую До 45°С, где происходит ее вспенивание и отверждение. Полученный пенопласт имеет следу щие свойства: Толщина поверхностной корки, мм2 Общая плотность пенопласта, кг/м Кажущаяся плотность сердцевины, кгс/см Предел прочности при статическом изгибе, кгс/смУдельная ударная вязкость, кгс«см/см Пример 2. Квазипредполимер готовят, как в примере 1, но соотношение сырого МДИ и полиэфира составляет 8,8:1 соответственно. 197 г полученного квазипредполимера смешивают при с 60 г N, N, N, N -тетраоксипропилэтилендиамина и 20 г оксипропилированного триола с молекулярной массой 500, 20 г хладона 1:13, 1,5 г стабилизатора КЭП-2 и 2,5 диметилэтаноламина. Смесь выливают в закрытую металлическую формуj нагретую до , где происходит ее вспенивание и отверждение . Полученный пенопласт обладает следующими свойствами: Толщина поверхностной: корки, мм2 Общая плотность пенопласта, кг/м Кажущаяся плотность сердцевины, кг/м Предел прочности при сжатии, кгс/см Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см Удельная ударная вязкость, кгс-см/см Пример 3. Предполимер готовят, как в примере 1, но соотношение сырого МДИ и полиэфира составляет 1,35:1 соответственно. 141 г полученного квазипредполимера смешивают при 22±2С с 20 г N, N,N ,N -тетраоксипропилэтилендиамина и 20 г Оксипропилированного триола со средней молекулярной массой 500, 20 г хладона-11, 1 г стабилизатора КЭП-1 и 0,7 г диметилбензиламина. Смесь вылив-ают в закрытую металлическую форму при . Полученный пенопласт обладает следующими свойствами: Толщина поверхностной корки, мм Общая-плотность пенопласта, кг/см Кажущаяся плотность сердцевины, кг/м Предел прочности при сжатии, кгс/см Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см Удельная ударная вязкость, КГСсм/см Пример 4. Получают пен.ополиуретан по примеру 1, но высокомолекулярный триол вводится не в виде предполимера, а непосредственно в смесь низкомолекулярного триола с оксипропилир.ованным этилендиамином. Полученный после отверждения Пенопласт обладает явно выраженной неоднородностью структуры, имеет боль шую усадку при прогреве до , удельная ударная вязкость составляет 0,7 кгс«см/см. Пример 5. Предполимер гото вится , как в примере 1, но соотноше ние сырого МДИ и полиэфира состав ляет 6,3:1 соответственйо. 146 г полученного квазипредполимера смешивают при с 60 г N,N, N.,N -тетраоксипропилэтилен-диамина и 20 г оксипропилированного триола со средней молекулярной массой 500 (К«,. 1,0), 20 г хладона1 г стабилизатора КЭП-2, 2г диметил этаноламина. Полученный пенополиуретан имеет следующие свойства: Кажущаяся плотность, кг/м 246 Предел прочности при сжатии, кгс/см 12,45 Удельная ударная вязкость, КГССМ/СМ 1,3 Использование предлагаемого способа получения интегрального жестко ППУ по сравнению с известными обесп чивает получение пенопласта с низко кажущейся плотностью ( и высокой удельной ударной прочностью (до 4 кгссм/см) . Совокупность.физико-механических показателей получаемого пенопласта обеспечивает его использование в качестве материала для технологической тары взамен деревянной или металлической. Формула изобретения Способ получения интегрального жёсткого пенополиуретана путем взаимодействия предполимера с концевыми изоцианатными группами с гидроксилсодержащим соединением в присутствии катализатора, стабилизатора и вспенивающего агента, отличающийс я тем, что, с целью повышения удельной ударной прочности пенополиуретана, в качестве предполимера используют продукт реакции смеси дифенилметандиизоцианата с полифенилполиметиленполиизоцианатами, взятых при соотношении 75:25-65:35 с триолом молекулярной массы 3000-5000 при весовом соотношении 1,3.5-8,8:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3730919, кл. 260-2,5, опублик. 1973. 2.Патент США.№ 3728288, кл. 260-2,5, опублик. 1973 (прототип)