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

Однако использование окисей алкиленов в качестве удлинителей цепи удорожает производство полигидроксильных соеди.нений, снижает их основность, а появляющиеся вторичные тид зоксильные группы де 1пают эти полигидроксильные соедине ния менее активными в реакциях с лиизоцианатом. Кроме того, ППУ, по лученный по известному способу, недостаточно огнестоек. Целью изобретения является повы шение огнестойкости конечного про дукта. Указанная цель достигается тем что согласно известному способу по лучения жесткого пенополиуретана тем взаимодействия полиизоцианата с гидроксилсодержащим соединением аминного типа в присутствии вспени вающего агента и поверхностно-акти ного вещества, в качестве гидроксилсодержащего соединения аминного типа используют алкилиден/ ари лиденаминоэтанолы или алкилидент арилидендиаминотетраэтанолы или их олигомеры. Используют алкилиден-, арилиден аминоэтанолы следующего строения: R-tH ь N -СН -СН ОН R-н -, сн,-, (сн,)-, или алкилиден-, арилидендиаминотетраэтанолы следующего строения: N-CH -N , R Й-Н-, CHj-, СН, СНз-(СН,),-; или их олигомеры. В качестве полиизоцианатсодержа компонентов могут быть использован толуилен-, гексаметилен-, дифенилметан-4 ,4-3 ,3-диметилдифенйлметан-4,4-диизоцианаты, полиизоцианаты на основе- дифенилметан-4 ,4-толуиле диизоцианатов и другие диизоцйана ты. Пример 1. Получение гидроксилсодержащего соединения аминного типа (метилидендиаг/шнотетраэтанола . В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, масляным затвором, капельной воронкой, капилляром для пропускания азота и термометром, помещают 100,5 г (1 моль) формальдегида (30%-ный водный ) . Затем через капельную воронку при перемешивании добавляют 210 г (2 моль) диэтаноламина в течение 1,5 ч при комнатной температуре. При этом температура реакционной смеси за счет экзотермии реакции повышается до . По окончании прикапывания диэтаноламина реакционную смесь нагревают при 600°С в течение 30 мин на водяной бане. Метилидендиаминотетраэтанол получают вакуум-перегонкой, отбирая фракцию, кипящую при 108110°С/10 мм рт.ст. Получение пенополиуретана. Композиция для вспенивания, вес.ч: Компонент А Оксипропилированный пентанол МетилидендиаминотетраэтанолКремнийорганическое поверхностноактивное вещество Вода Компонент Б Полиизоцианат Взвешивают компонент А по приведенной рецептуре, перемешивают его в течение 2-3 мин мешалкой с 3000 об/мин. Затем добавляют 124 г заранее взвешенного количества компонента Б - полиизоцианата. Перемешивают той же мешалкой 8-10 с и заливают в металлическую форму размером 160x180x70 мм. После окончания подъема пены форму нагревают в течение 1 ч при 100°С, чтобы достичь более полного отверждения и ускорения самого процесса получения пенополиуретана. Технологические параметры вспенивания:Время старта, с 14 Время гелеобразования, с-45 Время подъема, с 95 Пример 2. Получение олигомера метилидендиаминотетраэтанола. Полученный по примеру 1 .метилидендиами отетраэтанол помещают в трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, масляным затвором, ловушкой Дина-Старка, капилляром для пропускания азота.. Поднимают температуру до 200°С и ведут гомополиконденсацию в течение 10 ч. Выделяющаяся вода собирается в ловушку Дина-Старка.

Получение пенополиуретана. Композиция для вспенивания, вес,ч:

Компонент А

Оксипропилированный пентол 90 Олигомер метилидендиаминотетраэтанола10

Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество1,0 Вода 1,5

Компонент Б : Полиизоцианат 119,7

Условия вспенивания те же, что и в примере 1.

Технологические параметры вспенивания :

Время старта, с 15 Время гелеобразования,с 30 Время подъема, с 52

Пример 3. Получение гидроксилсодержащего соединения аминного типа (бензилидендиаминотетраэтанола).

Условия синтеза приведены в примере 1, в отличие от того, что загржают 106,1 г (1 моль) бензальдегида и прикапывают 210 г (2 моль) диэтаноламина. Температура экзотермии 30°С. Бензилидендиаминотетраэтанол получают вакуум-перегонкой, отбирая фракцию, кипящую при 130140°С/10 мм рт.ст.

Получение пенополиуретана. Композиция для вспенивания, вес.ч. Композиция А

Оксипропилированный пентол 90 Бензилидендиаминотетраэтанол 10 Вода1I5

Кремнийорганическое поверхностно-активное веществоКомпонент Б

Полиизоцианат 122,4 Условия вспенивания те же, что и по примеру 1.

Технологические параметры вспенивания :

Время старта, с 20 . Время гелеобразования, с58

Время подъема125

П р и м е р 4. Получение олигомера бензилидендиаминотетраэтанола.

Условия получения те же, что и по примеру 2. Гомополиконденсации подвергакхт бензилидендиаминотетраэтнол, полученный по примеру 3.

Получение пенополиуретана. Состав композиции ДЛЯ вспенивания, вес .4.:

Компонент А

Оксипропилированный пентол 90 Олигомер бензилидендиаминотетраэтанола10Вода1,5

0 Кремнийорганическое поверхностноактивное вещество 1,0 Компонент Б

Полиизоцианат 118

5 Условия вспенивания те же, что и по примеру 1.

Технологические параметры вспенивания:

Время старта, с 18 Время гелеобразо- .

0 вания, с40

Время подъема, с 100 П р и м е р 5. Получение гидроксилсодержащего соединения аминного типа (метил денаминоэтанола) .

5

В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, масляным затвором, капельной воронкой, капилляром для пропускания азота и термометром, помещают 100,5 г (1 моль формальдегида

0 (30%-ный водный раствор). Через капельную воронку при перемешивании добавляют 61 г (1 моль) моноэтаноламина в течение 1,0 ч при комнатной температуре. Температура

5 реакционной смеси повышается до 5б°С за счет экзотермии реакции. После окончания прикапывания реакционную смесь выдерживают 30 мин при 60°С. Затем конденсационную воду от0гоняют при пониженном давлении. Полученный продукт подвергают олигомеризации, которую ведут в течение 12 ч при 98-100°С.

Получение пенополиуретана. Сос5тав композиции для вспенивания, вес.ч:

Компонент А

Оксипропилированный пентол 90 Олигомер метилиденOдиаминоэтанола 10

Вода1,5

Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество 0,25 Компонент Б

Полиизоцианат 125 Условия вспенивания те же,

4ТО и по примеру 1.

0 Технологические параметры вспенивания:

Время старта, с16

Время гелеобразования, с48

110

Время подъема, с

Пример 6. Получение гидроксилсодержащего соединения аминного типа (олигомера бутилиденаминоэтанола.

Условия синтеза аналогичны примеру 5, за исключением того, что загружают 72,1 г (1 моль) масляного альдегида и прикапывают 61,1 г (1 моль моноэтаноламина. Температура экзотермии 67°С. Полученный продукт - бутилиденаминоэтанол подвергают олигомеризации. Условия олигомеризации те же, что и по примеру 5. Время олигомериза,ции 53 ч при 170°С.

Получение пенополиуретана. Композиция для вспенивания состоит, вес. ч:

Компонент А

Оксипропилированный пентол90

Олигомер бутилиденаминоэтанола 10 Вода , 0,8 Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество0,25

Компонент Б

Полиизоцианат 110,5

Условия вспенивания аналогичны примеру 1.

. Технологические параметры вспенивания:

Время старта, с27

Время гелеобразования,с 75 Время подъема, с 178 П р и м е р 7. Получение гидроксилсодержащего соединения аминного типа (.олигомера изобутилиденаминоэтанола).

Условия синтеза те же, что и по примеру 5, но загружают 72,1 г (1 моль) изомасляного альдегида и прикапывают 61,1 г (1 моль) моноэтаноламина. Температура экзотермии 55°С. Полученный продукт изобутилиденаминоэ.танол подвергают олигомеризации в условиях приме- ра 5. Время олигомеризации 55 ч при 170°С.

Получение пенополиуретана. Композиция для вспенивания состоит, вес.ч. :

Компонент А

Оксипропилированный пентол90

Олигомеризобутилендиамйноэтанола 10 5 Водао,8

Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество0,25 Компонент В 10 Полиизоцианат 110,5

Условия вспенивания аналогичны примеру 1.

Технологические параметры вспенивания:

5 Время старта, с 30 Время гелеобразования, с 58

Время подъема, с 145 П р,и м е р 8. Получение гидро0 ксилсодержашего соединения аминного типа (олигомера бензилиденаминоэтанола) .

Условия-синтеза, те же, что и по примеру 5, но загружают 106,1 г с (1 моль) бензальдегида и прикапывают 61,1 г (1 моль) моноэтаноламина. Температура экзотермии 57°С. Полученный продукт -. бензйлинденаминоэтанол.подвергают олигомеризации в условиях примера 5.. Время олигоме ризации 33 .4/ при 170°С.

Получение пенополиуретана. Композиция для вспенивания состоит, вес.ч. Компонент А

Оксипропилированный 5 пентол90

Олигомер бензилиденаминоэтанола 10 Вода0,8

Кремнийорганичес0 кое поверхностноактивное вещество 0,25 Компонент В

Полиизоцианат 106,3 Условия вспенивания аналогичны 5 примеру 1.

Технологические параметры вспенивания:

Время старта, с 24 Время гелеобразования, с 60/ л Время подъема, с 125

Физико-механические свойства полученных по примерам 1-8 ППУ представлены в таблицу.

о n

IN

I

1Л

m

т

vH

о

о

fM

I

чП

r-i

ГО

г

1Л

in

1 ш

CM

о

1Л

см

in

1Л

M

1

(Я

тЧ tM

гг

о

1Л rH

1

.VO

n

rH

П

ID

о

CM I

о

«г

оо

CM CM

о

о

«

CM

о n

о

I о

I

П

CM

01

1Л

ч. 1

о из

1Л

м

EH

CTl

in

.

1

л CM

ф а о

t 0

rd

и

S

о ID

(ч К н

к

§S

ft

ш Н н

0) «

н

и W

о, S

о ш m X

с ОР

X f4 о

о с Использование в качестве гидрокс содержащих соединений аминного типа алкилиден-, арилидёнаминоэтанЬло или алкилиден-, арилидендиамино-. тетраэтанолов, или их олигомеров позволяет ускорить процесс образования и отвер ждения, повысить огнестойкость жестких пенополиуретанов, а также расширить и удешевить их сырьевые ресурсы. Формула изобретения Способ получения жесткого пенопо лиуретана путем взаимодействия полиизоцианата с гидроксилсодержащим соединением аминного типа в при сутствии вспенивающего агента, поверхностно-активного вещества, отличающийся тем; что, с целью повышения огнестойкости конечного продукта, в качестве гидрок сил со держащего соединения аминного типа используют алкилиден-, арилиденаминоэтанолы или алкилиденарилидендиаминотетраэтанолы или их олигомеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Юркий Ю.И. и др. Новые марки жестких заливочных пенополиуретанов на основе полиизоцианата, М., Химия, 1970, с.180-185. 2.Патент Англии № 1372153, кл. С 08 G 3/00, 1974 (прототип).