Катализатор для получения пенополиуретанов и пенополиизоциануратов

 

Изобретение относится к каталитическому синтезу пенополиуретанов (ППУ) и пенополиизоциануратов (ППИ) и может быть использовано при производстве материалов, применяемых в строительстве, машиностроении, авиации, судостроении, холодильной технике, для изоляции трубопроводов. Изобретение позволяет повысить активность катализатора (время подъема пены до 93 с) за счет того, что катализатор для получения ППУ и ППИ содержит гидроксилсодержащий третичный амин (69,2 - 83,7 мол. % ) и аминоалкоголят четвертичного аммониевого основания (16,3 - 30,8 мол. % ). Катализатор получают путем смешения окиси алкилена с гидроксилсодержащим третичным амином при молярном соотношении 0,2 - 0,5. 3 табл.

Изобретение относится к каталитическому синтезу пенополиуретанов и полиизоциануратов и может быть использовано при производстве материалов, применяемых в строительстве, машиностроении, авиации, судостроении, холодильной технике, для изоляции трубопроводов. Целью изобретения является повышение активности катализатора. В качестве компонентов катализатора используют продукты реакции гидроксилсодержащего амина типа диметилэтаноламина (ДМЭА) или метилдиэтаноламина (МДЭА), или диметиламинометилфенола (ДМАМФ) с окисью алкилена: окисью этилена (ОЭ), окисью пропилена (ОП) или с фенилглицидиловым эфиром (ФГЭ) при молярном отношении окиси алкилена к гидроксилсодержащему амину 0,2-0,5. Кроме того, гидроксилсодержащий третичный амин можно использовать в сочетании с диазобициклооктаном (ДАБЦО) при молярном соотношении >3: 1. Технология получения катализатора по изобретению проста и включает основные две стадии: загрузку соответствующего гидроксилсодержащего амина и стадию оксиалкилирования. П р и м е р 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, воронкой для приливания окиси алкилена и помещенную в термостат, загружают 1 моль ДМЭА и термостатируют при 10±2^оС в течение 0,5 ч. Затем медленно добавляют 0,2 моля ОП. При дозировке ОП контролируют температуру реакционной смеси, которая должна быть в пределах 10-30^оС. В случае использования гидроксилсодержащего третичного амина в смеси с ДАБЦО последний предварительно растворяют в гидроксилсодержащем третичном амине при температуре проведения реакции. После того, как добавление ОП заканчивают, смесь перемешивают в течение 2 ч при 10-30^оС. По окончании синтеза реакционную смесь анализируют на содержание аминоалкоголята и третичного амина методом потенциометрического титрования раствором HCl в изопропаноле. Результаты титрования для примера 1 последующих примеров представлены в табл. 1. Аналогично процедуре, описанной в примере 1, получают другие катализаторы, используя реагенты в молярном соотношении, как показано в табл. 1. П р и м е р ы 13-21. Примеры иллюстрируют применение каталитической композиции по изобретению в качестве катализатора циклотримеризации изоцианатов. В одногорлой стеклянной колбе смешивают 15 частей толуола, 5 частей фенилизоцианата и 0,4 или 1,0 часть катализатора. В табл. 2 приведены параметры процесса получения трифенилизоцианурата в сравнении с данными прототипа. Как видно из табл. 2, использование катализатора по изобретению позволяет сократить продолжительность процесса циклотримеризации фенилизоцианата (активность). П р и м е р ы 24-38. Иллюстрируют применение данного катализатора для получения пенополиуретана и пенополиуретана с изоциануратными группами. Для получения пенополиуретана с изоциануратными группами используют следующую композицию, мас. ч. : Компонент "А" Полиоксипропилентриол мол. м. 3000 100 Этиленгликоль 45,0 Вода 5,8 Поверхностно-активное вещество 1,0 Катализатор по изобретению 2,0 Компонент "В" Предполимер на основе дифенилметанди изоцианата, и 14 мас. % полиоксипропиленгликоля
с мол. м. 200 (содержание NCO-групп 21-23 мас. % ) 250,0
Пенопласт получают стадийно смешением всех компонентов. В процессе вспенивания измеряют следующие параметры: время старта, время гелеобразования и подъема (см. табл. 3). П р и м е р ы 35-38. Иллюстрируют получение пенополиуретана (изоцианатный индекс 110-115) с применением данного катализатора. На механической мешалке с числом оборотов 2500 об/мин перемешивают в течение 10 с в полиэтиленовом стакане 26,6 мас. ч. полиоксипропиленпентола мол. м. 800; 23,2 мас. ч. полиоксипропилентриола мол. м. 500; 15,5 мас. ч. азотосодержащего полиэфира мол. м. 294; 11,6 мас. ч. трис-(β -хлорэтил)фосфата; 15,9 мас. ч. трихлорфторметана; 4,5 мас. ч. глицерина; 1,0 мас. ч. поверхностно-активного вещества; 0,7 мас. ч. воды; 2,0 мас. ч. катализатора (согласно табл. 3); 120 мас. ч. полиизоцианата марки "Б" (содержание NCO-групп 29-30 мас. % ). В процессе вспенивания определяют время старта композиции, время гелеобразования и время окончания подъема пены. В табл. 3 приведен тип катализатора в количестве по изобретению и показана его активность. (56) Патент США N 4116879, кл. 252-426, опублик. 1982. Патент США N 3892687, кл. 260-2,5, опублик. 1976.

Формула изобретения

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ И ПЕНОПОЛИИЗОЦИАНУРАТОВ, включающий третичный амин и производное четвертичного аммониевого основания, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, в качестве третичного амина он содержит гидроксилсодержащий третичный амин, а в качестве производного четвертичного аммониевого основания - аминоалкоголят четвертичного аммониевого основания при следующем соотношении компонентов, мол. % :
Гидроксилсодержащий третичный амин 69,2 - 83,7
Аминоалкоголят четвертичного аммониевого основания 16,3 - 30,8

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 11-2002

Извещение опубликовано: 20.04.2002        

---