Способ получения эластичного пенополиуретана Советский патент 1982 года по МПК C08G18/14 C08G18/32 

3 принимая во внимание то, что остальными спиртоокислами являются окись пропилена, окись бутилена или смесь этих окисей. Внесение спиртоокисей производится обычными методами. Окись этилена и спиртоокиси с более высоким молекулярным весом могут быть добавлены либо в смеси, либо каждая в отдельности в один или несколько приемов. Для получения высокой степени мягкости необходимо, чтобы два полиэфирных спирта были взаимно нерастворимы, т.е. чтобы они имели различную степень гидрофильности. Так,один из многоатомных спиртов должен быть растворимым в воде и предпочтительно должен иметь показатель liLB,равный, по крайней мере, 15, и точку помутнения, по крайней мере, равную 88 С. Его средний молекулярный вес 3000-5000. Другой полиэфирный многоатомный спирт должен быть значительно более гидрофобным и иметь показатель HLB, не превышающий 5 и точку помутнения ниже . Средний молеку лярный вес может быть несколько выше и колебаться от 3000 до 7000. Многоатомные спирты готовят следующим образом. a)К 92 вес.ч. глицерина сначала добавляют 000 вес.ч. окиси пропилена и после этого 1300 вес.ч. окиси этилена. Полученный полиэфирный многоатомный спирт имеет гидроксильное число 36 и 75% первичных гидроксильных групп. . . b)К 92 вес.ч. глицерина сначала добавляют 470 вес.ч. окиси пропилена и затем вес.ч. смеси, содержащей 18 окиси пропилена и 82% окиси этилена. Полученный полиэфирный многоатомный спирт имеет гидроксильное число 42 и 58% первичных гидроксильных групп. c)К 134 вес.ч. триметилпропана сначала добавляют 3000 вес.ч. смеси, содержащей 18% окиси пропилена и 82% окиси этилена, после этого 300 вес.ч. окиси пропилена и наконец, 350 вес.ч. окиси этилена. Полу ченный многоатомный спирт имеет гид роксильное число,, равное 42 и процент гидроксильных групп, равный 73 d)К 99 вес.ч. глицерина сначала добавляют 5000 вес.ч. окиси пропиле на и затем 700 вес.ч. окиси этилена Полученный многоатомный спирт имеет 04 гидроксильное число около 34 и процент первичных гидроксильных групп, равный 75%. Используемый согласно предлагаемому способу полиизоцианат должен иметь, по крайней мере, две функциональных группы, например это может быть толуолдиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, дйфенилметандиизоцианат полифенилпол иметиленполиизоцианат и смесь перечисленных соединений. Предпочтительным изоцианатом является толуолдиизоцианат, который может быть представлен изомерами: 2,4-формой или 2,6-формой, или смесью названных изомерных форм. Пригодная смесь изомеров содержит около 80% 2,4-изомера и 20% 2,6-изомера, но с успехом можно использовать и другие пропорции изомеров. Количество добавляемого изоцианата должно быть подобрано в соответствии с остальными содержащимися в реакционной смеси компонентами таким образом, чтобы изоцианатный индекс, т.е. отношение между изоцианатами и гидроксильными группами в реакционной смеси было 0,85-1,05, предпочтительно 0,90-0,98. Реакция между изоцианатом и полиэфирным многоатомным спиртом проводится в присутствии в качестве катализатора амина, являющегося, как правило, третичным амином, таким, как, например, триэтилендиамин, диметиламиноэтанол .и етраметилэтилендиамин. Также могут быть использованы в качестве катализатора металлорганические соединения, например, 2-этилгексанат олова, дибутилдилаурат олова, нафтенат свинца или ко бальта.Последние предпочтительны в малых количествах и в комбинации с аминами-катализаторами. Формирование ячеек и, следовательно, плотности полиуретанового пенопласта контролируется регулированием (общепринятыми способами) количества добавляемой воды и любого другого раздувающего агента, например трихлорфторметана или метиленхлорида. Добавление стабилизаторов пены, таких, как силиконовое масло, обеспечивает хорошую стабильность пенопласта и хорошие физические характеристики. В дополние к упомянутым дополнителям (аддитивам) могут быть добавлены, если это необходимо, другие аддитивSные вещества с помощью любого известного метода. Примеры 1-3. При помощи пятикомпонентной лабораторной вспе нивающей машины полиэфирный многоатомный спирт типа а) смешивают с полиэфирным многоатомным спиртом типа Ь), водой, силиконовым маслом триэтилендиамином, диметиламиноэта нолом и трихлорфторметаном в весовом соотношении, указанном в табл. Кроме того, в смесь добавляют толу олдиизоцианат (80% 2, -изомера и 20, 2,6-изомера) в таком количест при котором изоцианатный индекс ра вен 0,95- Смесь выливают в форму, имеющую размеры 50x50x30 см, в которой при комнатной температуре по лучают через день окончательный пе нопласт. После выдерживания в тече ние 2 ч при комнатной температуре полученный продукт имел следующие физиМеские характеристики. Таблица 1 Полиэфирный многоатомный спирт типа, а)25 25 25

Физические характери CASIT.ffi )

Плотность, кг/м 19,7 Предел прочности

на разрыв, 1,2 Коэффициент удлинения при разрыве, вес. 430 Сопротивление раздиранию, кг/см 0,5

Компоненты, вес.ч.

Примеры

I 4 I 5

Полиэфирный многоатомный спирт d)

Полиэфирный многоатомный спирт Ь)

Вода

Силиконовое масло Триэтилендиамин (33) Диме тилами ноэта нол 0 Остаточная деформация на 90%-ное сжатие, 10 10 10 Упругость при ударе,% 50 50 50 Твердость при 25%-ном сжатии, Kp/dm 0,6 0,9 1,1 Твердость при 65%-ном сжатии, Kp/dm 1,2 1,7 2,1 Из результатов видно, что полученные пенопласты имеют очень низкую твердость. Их твердость относится к твердости пенопласта, полученного согласно известному способу, при той же плотности и при тех же примерных физических характеристиках, как 1/2. Примеры i и S При помощи пятикомпонентной лабораторной вспенивающей машины полиэфирный многоатомньй спирт типа d) был смешан с полиэфирным многоатомным спиртом типа Ь), (эти спирты взаимно нерастворимы) водой, силиконовым маслом, триэтилендиамином и диметиламинэтанолом в весовом соотношении, указанном в табл.2.Кроме того, добавляют толуолдиизоцианат (80% 2,4-изомера и 20% 2,6-изомера) в количестве, при котором изоцианатный индекс равен 0,95. Смесь выливают в форму, имеющую размеры 50x50x30 см, в которой она остается в течение одного дня о получения пенопласта. Исследование через 2 ч при комнатных условиях физических свойств олученного пенопласта дало следуюие результаты. Таблица 2

Физические характеристики (ASTWD156 -629)

Плотность, кг/м 29 29

Твердость при

сжатии,

«p/dm 1,3 1,0

Твердость при

65%-ном сжатии,

Kp/dm 2,5 2,0

Полученные полиуретановые пенопласты, кроме низкой твердости, обладают равномерной ячеистой структу| |ой,. высоким коэффициентом удлинения при разрыве и высоким пределом прочности на разрыв.

Во время образования пенистой структуры не наЗгяодалось никакого изменения объема.

Формула изобретения

Способ получения эластичного пе.иополиуретана путем взаимодействия

полиизоцианата со смесью, по крайней мере, двух взаимно нерастворимых простых полиэфирполиолов, имеющих, по крайней мере, три функциональные

группы, причем 50-70% смеси составляют производные окиси этилена, в присутствии катализатора, вспенивающего агента, стабилизатора пены, о т л ич а ю.щ и и с я тем, что, с целью

получения пеноматериала низкой степени твердости и высокой степени гидрофильности, в качестве смеси полиэфирполиолов используют смесь полиэфирполиолов с гидроксильным

числом, равным , причем отношение первичных гидроксильных групп к общему числу гидроксильных групп в смеси составляет от 55 до 80, а изоцианатный индекс составляет 0,900,98.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции, № 2172860, кл. с 08 g 22/00, опублик. 1971 (прототип).