Способ получения эластичного пенополиуретана Советский патент 1982 года по МПК C08G18/16 C08K5/5419 C08G18/16 C08G101/00 

Изобретение относится к способу получения эластичного пенополиуретана (ППУ), который может применяться, например, в качестве фильт ров, синтетических губок. При полуяешга ППУ большое значение имеет возможность регулировать размер ячеек в ППУ, гго позволяет расширить области применения ППУ в качестве фильтр5аощих материалов для различных целей, а также в определенной степени управлять физико-механическими свойствами. Так, например, ППУ с размерами ячеек 0,5 мм не могут быть применены в качестве фильтров, тогда как ППУ с размерами ячеек 1,5 мм могут применяться по такому назначению. Известен способ получения зластичных ППУ с однороднбй микроячеистой структурой. Путем взаимодействия оксиалкялироваиного полиэфиртриола с органическим полкизоцианатом в присутствии катализаторов, вспенивающего агента и стабилизаторов пены - кремнийорганического ПАВ, представляюшего собой силоксаноксиалкиленовый сополимер. Средний размер ячеек ППУ при зтом составляет 1,5 мм {1 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения эластичного ППУ путем взаимодействия изоцианатного компонента с гидроксштсодержащим простым олитозфирполиолом в присутствии катализаторов, вспенивающего агента и поверхностноактивного вещества (ПАВ). Смесь ПАВ состоит из кремнийорганйческого ПАВ (оксиалкилендиметилсилоксанового блок-сополимера) в количестве 0,35 вес.ч. и неионогенного ПАВ, полученного зтерификадией полиэфирдикарбоновой кислоты спиртом, содержащим блоки оксиэтиленовых и оксипропиленовых звеньев 2. Получаемые по указанным способам эластичные ППУ имеют довольно равномерную ячеистую структуру с определенным средним размером ячеек,но использование ПАВ и смесей ПАВ, не дает возможности регулировать размер ячеек в ППУ. Цель изобретения - регулирование размера ячеек конечного продукта. 393 Поставленная цель достигается Ttfti, что при получении эластичного ; пенополиуретана путем взаимодействия изоиианатного компонента с гадроксилсодержащим щюстщм олигозфирполиолом в присутствии катализатора, вспенивающего агента и ПАВ, в качестве ПАВ вводят оксимкилендиметилсилоксановый блок-сополимер с общей молекулярной массой силоксано вой части 2000-5000 и эквивалентной молекулярной массой силоксановой части 330-1250. В качестве олигоэфирполиола для получения ППУ по предлагаемому способу применяют олкгооксипропиле.Ч1триол молекулярной массы 3000, например, лапрол-ЗОрЗ.ДЛ-ЗООЗ). В качестве изоцианатного компонента применяют трлуилендиизоцианат с соотношениел 2,4.и 2,6 изомеров 80:20 (ТДИ 80/20).; В качестве катализаторов используют октойт олова и мочевину. Использование ПАВ обеспечивает регулирование размера ячеек ППУ, что достигается за счет изменения общей молекулярной массы силоксановой части при постоянном среднем числе оксиалкиленовых блоков в ПАВ или изменением среднего числа оксиалкиленовых блоков при постоянной общей молекулярной массе силоксановой части ПАВ. В том и другом случае изменяется эквивалентная молекулярная масса силоксановой части ПАВ (эквивалентная молекулярная масса силоксановой части - молекулярная масса, ;ходящаяся на один оксиалкиленовый блок). Оксиалк1шеновый блок в ПАВ - статический сополи мер окиси этилена и окиси пропилена с молекулярной, массой 2500. Структура ППУ, полученных в присутствии предлагаемых ПАВ, равномерная, размер ячеек изменяется от 0,1-0,2 мм щэи эквивалентной молекулярной массе силоксановой части ПАВ, равной 1000-1250, до 1,0-1,5 мм при эквивалентной молекулярной массе силоксановей части 330. При изменении среднего размера ячеек в указанном диапазоне физико механйчес кие показатели (ТШУ сохраняют довольно высокие значения. Предел прочности при разрыве изменяется в диапазоне 0,85-1,26 кг/см,относительное удлинение при разрыве 130-220%, эластичность по отскоку 20-41%, остаточасая деформация при сжатии на 50% за 72 ч 23-4,Шг. Кажущаяся плотность получаемых ППУ 26,0-29,5 ППУ, получаемые по известному способу 2 имеют кажущугосй плотность 27 кг/м, предел прочности при разрыве 0,68-0,83 кг/см, относительное удлинение при разрыве 115-290%, средний размер ячеек 0,50 мм. По тфедлагаемому способу в лабораторных условиях ППУ получают одностадийным смешением всех компонетпов в определенной последйва-гельности. Применяемая редоптура ППУ; вес.ч..;,- олигооксипропнлентриол (Лапрол-3003), 100, толунлендиизоцианат (ТДИ 80/20) 56,0, ахтиваторная смесь 1-5,5, активаторная смесь 2-3,3. Состав активаторной смеси 1, вес. ч.: вода 3,5, мочевина 1,0, ПАВ 1,0. Состав активаторной смеси 2, вес. ч.: лапрол -3003 3,0 октоат олова 0,3, Пример I.B металлическом стакане с внутренним диаметром 77 мм и высотой 120 мм взвешивают 100 г олигооксипропилентриола (Л-3003) и 3,3 г активаторной смеси 2. Смесь перемешивают ттри комнатной температуре с помощью рамной мешалки (ИДО об/мин) в течение 10 с. Затем при той же температуре вводят 56 г толуилендиизоцианата (ТДИ-80/20), пе ремешивают с помощью той же мешалки в течение 5 с. Затем вводят 5,5 г активаторной смеси 1 (3,5 г воды, 1 г мочевины, 1 г ПАВ), перемешивают в течение 7 с к выливают в картоннз о коробку (200x180x100 мм), выложенную изнутри целлофаном, где происходит вспенивание смеси и отверждение вспененной массы. В качестве ПАВ берут оксиалкилендкметилсилоксановый блок-сополимер с молекулярной массой силоксановой части 2000 и средним числом оксизлкиленовых блоков 6, т. е. с эквивалентной молекулярной массой силоксановой части 330. Вспенивание композиции происходит за счет углекислого газа, выделяющегося при реакций изоцианата с водой. Полученный ППУ выдерживают в течение 1 сут при комнатной температуре для заверщения решении NCO- групп. Размер ячеек полученного ППУ дан в таблице. Пример 2. ППУ получают, как в примере 1. В качестве ПАВ в активаторной. смеси 1 берут оксиалкилендиметнлсилоксановЫй блок-сополимер с молекул ярной массой сшлоксановой части 3000 и средним числом оксиалкиленовых блоков 6, т. е. с эквивалент ной молекулярной массой силоксановой части 500. Размер ячеек дан в таблице. Прим е;р 3. ППУ получают, как в примере 1. В качестве ПАВ в активаторной оиеси 1 берут оксиалкилендкметилсилоксановый блок-сополимер с молекулярной массой силоксановой части 2000 и средним числом оксиалкиленовых блоков 4, т. е. с эквивалентной Молекулярной массой снлоксановой части 500. Размер ячеек ППУ дан в таблице. Пример 4. Ш1У получают, как в примере 1. В качестве ПАВ в активаторной смеси I берзт оксиалкилендиметилсилоксановый блок-.сополвмер с молекулярной массой силоксановой части 4000 и средним числом

оксиалкиленовых блоков 4, т. е. с эквивалентной молекулярной массой силоксановой части 1000. Размер ячеек ППУ дан в таблице/

(Пример 5. ППУ получают, как в примере 1. В качестве ПАВ b активаторной смеси 1 берут оксиалкилендиметиосилоксановый блок-сополимер с молекулярной массой 5000 и средним числом оксиалкиленовых блоков 4, т. е. с эквивалентной .молекулярной массой силоксановой части 1250. Размер ячеек ППУ дан в таблице.

Как видно из Данных таблицы, изменение эквивалентной молекулярной массы силоксановой части ПАВ позволяет регулировать размер ячеек в ППУ.

Использование предпагаемото способа по сравненгао с известными позволяет расшнртъ области применения эластичных ШТУ за счет регулирования размера ячеек и позволяет также в определенной степени варьировать физико-механические свойства ППУ, так как при угленьшении среднего размера ячеек пенопластов возрастает предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве и эластичность по отскоку.

Формула изобретения

Способ получения эластичного пенополиуретана путем взаимодействия изодианатного ком;понента с гидроксилсодержащим простым олйгоэфирполиолом в присутствии катализаторов, вспенивающего агента и поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что, с целью регулирования размера ячеек конечного продукта, в качестве поверхностно-активного вещества вводят оксиалкилендиметилсилоксаНОВЫЙ блок-сополимер с общей молекулярной массой силоксановой части 2000-5000 и эквивалентной молекуляфной массой силоксановой части 330-1250.

Источники информации, принятые во вьвдмакие при экспертизе

кл. С 08 G 18/14, опублик. 1977 (прототип).