Способ получения жесткого пенополиуретана для обивок дверей автомобилей

 

Использование: для изготовления крупногабаритных цельноформованных изделий разной толщины и сложной конфигурации. Сущность изобретения: к гидроксилсодержащему компоненту, представляющему собой смесь низкомолекулярных и высокомолекулярных полиолов многоатомных спиртов, добавляют вспенивающий агент, кремнийорганический стабилизатор и каталитическую смесь, состоящую из третичного амина и диметиламинопропионата калия при их молярном соотношении 0,2-1,99/1 соответственно, перемешивают и добавляют полиизоцианат. Смесь выливают в обогреваемую до 50°С форму. Время формирования составляет 4-4,5 мин, масса изделия 1540-1600 г. 1 табл.

Изобретение относится к области получения жесткого пенополиуретана и может быть использовано для изготовления крупногабаритных цельноформованных изделий различной толщины и сложной конфигурации, например обивок дверей автомобилей. Цель изобретения интенсификация технологического процесса получения жесткого пенополиуретана путем сокращения времени формования, снижения массы изделия. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения жесткого пенополиуретана взаимодействием полиизоцианата с гидроксилсодержащим полиольным компонентом в присутствии вспенивающего агента, кремнийорганического пеностабили- затора и катализатора в качестве катализатора используют смесь третичного амина и диметиламинопропионата, калия при их молярном соотношении 0,2-1,99/1 соответственно в количестве 0,5-1,8 и 0,8-2,5 мас.ч. соответственно на 100 мас.ч. гидроксилсодержащего компонента. Было обнаружено, что использование катализатора аминного типа, содержащего наряду с третичным амином азота катион калия, приводит к получению пенополиуретана, имеющего сокращенное время формования, одновременно снижается масса изделия. Видимо, катализ реакций уретанообразования и реакций, сопровождающихся выделением газа, смесью третичного амина и калиевой соли диаметиламинопропионовой кислоты позволяет быстро и равномерно распределиться вспенивающейся полиуретановой массе в форме, имеющей сложную разнотолщинную, крупногабаритную конфигурацию. В связи с этим требуется меньшее количество пенополиуретана, что позволяет получать изделие меньшей массы, чем это возможно при существующем способе. Катализатор по изобретению: смесь диметилэтаноламин калиевая соль диметиламинопропионовой кислоты, тетраметил- дипропилентриамин калиевая соль диметиламинопропионовой кислоты; 20%-ный раствор диазабициклооктана в диметилэтаноламине калиевая соль диметиламинопропионовой кислоты. В качестве гидроксилсодержащего полиольного компонента используют высокомолекулярные полиолы мол. м. 3000-5000, низкомолекулярные полиолы мол.м. 200-600, сшивающие агенты (полиатомные спирты): этиленгликоль, глицерин. Для получения пенополиуретана применяют полиизоцианат, представляющий собой смесь 4,4-диметилметандиизоцианата с более высокомолекулярными гомологами (ТУ 113-03-375-85 полиизоцианат марки "Б"). В качестве пеностабилизатора пены вводят кремнийорганические ПАВ, например КЭП-3, КЭП-2. В качестве вспенивающего агента могут использоваться хладоны, вода или их смеси. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. П р и м е р 1. Готовят смесь из: 550 мас.ч. Лапрола 5003-2Б-10, 260 мас.ч. Лапрола 373, 190 мас.ч. этиленгликоля, 13 мас.ч. тетраметилдипропилентриамина (ТМДТ). 8,0 мас.ч. калиевой соли диметиламинопропионовой кислоты (КсДМПК); 12 мас.ч. воды, 10 мас.ч. КЭП-2. Массовое соотношение третичного амина (ТМДТ) и калиевой соли диметиламинопропионовой кислоты составляет 1,3:0,8 на 100 мас.ч. гидроксилсодержащего полиольного компонента. К 750 мас.ч. тщательно перемешанной смеси добавляют 1010 мас.ч. полииизоцианата. Композицию перемешивают 15 с мешалкой с частотой вращения 47 с^-1 и выливают в обогреваемую до 50^оС форму. Изделие извлекают через 4,5 мин. Масса изделия составляет 1560 г. П р и м е р 2. Готовят смесь из: 460 мас.ч. Лапрола 5003-2Б-10, 150 мас.ч. полимерполиола на основе Лапрола 5003-2Б-10, акрилонитрила и стирола ("Ланс", ТУ 6-05-2031-87), 250 мас. ч. оксипропилированной смеси глицерина и сахарозы мол.м. 560 (Лапрол 564, ТУ 38-01-157-86),
150 мас.ч. этиленгликоля,
12 мас.ч. ТМДТ,
9 мас.ч. КсДМПК,
13 мас.ч. воды,
10 мас.ч. 2ЭП-2. Массовое соотношение ТМДТ к КсДМПК составляет 1,2:0,9 на 100 мас.ч. гидроксилсодержащего полиольного компонента. К 760 мас.ч. тщательно перемешанной смеси добавляют 1020 мас.ч. полиизоцианата. Композицию перемешивают с 15 с мешалкой с частотой вращения 47 с^-1 и выливают в обогреваемую до 50^оС металлическую форму. Изделие извлекают через 4,0 мин. Масса изделия составляет 1580 г. П р и м е р 3. Готовят смесь из:
270 мас.ч. оксиалкилированного глицерина мол.м. 3000 (Лапрол 3003-2-60, ТУ 6-05-221-839-85). 570 мас.ч. Лапрола 564,
80 мас.ч. этиленгликоля,
80 мас.ч. глицерина (ОСТ 6-01-21-75),
18 мас.ч. диметилэтаноламина (ДМЭА),
20 мас.ч. КсДМПК,
10 мас.ч. КЭП-2,
53 мас.ч. трихлорэтилфосфата. Массовое соотношение ДМЭА:КсДМПК составляет 1,8:2,0 на 100 мас.ч. гидроксилсодержащего полиольного компонента. К 740 мас.ч. тщательно перемешанной смеси добавляют 1000 мас.ч. полиизоцианата. Композицию перемешивают 15 с мешалкой с частотой вращения 47 с^-1 и выливают в обогреваемую до 50^оС металлическую форму. Изделие извлекают из формы через 4,5 мин. Масса изделия 1540 г. П р и м е р 4. Готовят смесь из:
562 мас.ч. Лапрола 5003-2Б-10,
240 мас.ч. Лапрола 373,
198 мас.ч. этиленгликоля,
5 мас.ч. 20%-ного раствора диазабициклооктана в ДМЭА,
25 мас.ч. КсДМПК,
10 мас.ч. КЭП-2. Массовое соотношение третичного амина, КсДМПК составляет 0,5:2,5 на 100 мас.ч. гидроксилсодержащего полиольного компонента. К 770 г тщательно перемешанной смеси добавляют 1030 мас.ч. полиизоцианата. Композицию перемешивают 15 с мешалкой с частотой вращения 47 с^-1 и выливают в обогреваемую до 50^оС металлическую форму. Изделие извлекают через 4,0 мин. Масса изделия 1600 г. П р и м е р 5. Готовят смесь из:
550 мас.ч. Лапрола 5003-2-60,
240 мас.ч. Лапрола 373,
210 мас.ч. этиленгликоля,
12 мас.ч. ДМЭА,
15 мас.ч. КсДМПК,
10 мас.ч. КЭП-2,
2 мас.ч. воды. Массовое соотношение ДМЭА:КсДМПК составляет 1,2:1,5 на 100 мас.ч. гидроксилсодержащего полиольного компонента. К 770 г тщательно перемешанной смеси добавляют 1030 мас.ч. полиизоцианата. Композицию перемешивают 15 с мешалкой с частотой вращения 47 с^-1 и выливают в обогреваемую до 50^оС металлическую форму. Через 4 мин изделие извлекают из формы. Масса изделия 1600 г. Использование изобретения по сравнению с известными способами обеспечивает следующие преимущества:
интенсификация технологического процесса получения жесткого пенополиуретана путем сокращения времени формования;
снижение массы изделий на основе жесткого пенополиуретана в результате быстрого и равномерного распределения вспенивающейся массы в форме имеющей сложную конфигурацию. Это позволяет снизить расходные нормы исходного сырья;
повышение выхода качественных изделий до 96-97%
Свойства жесткого пенополиуретана по изобретению приведены в таблице.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА ДЛЯ ОБИВОК ДВЕРЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ взаимодействием полиизоцианата с гидроксилсодержащим компонентом в присутствии вспенивающего агента, кремнийорганического пеностабилизатора и катализатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации технологического процесса и снижения массы изделия, в качестве катализатора используют смесь третичного амина и диметиламинопропионата калия при молярном соотношении 0,2 1,99/1 соответственно в количестве 0,5 1,8 и 0,8 2,5 мас.ч. соответственно на 100 мас.ч. гидроксилсодержащего компонента.

РИСУНКИ

Рисунок 1