Изоцианатсодержащая смесь для получения эластичного пенополиуретана холодного отверждения

 

Использование: для изготовления эластичных изделий холодного отверждения различного назначения. Сущность изобретения: смесь, содержащая полиметиленполифениленполиизоцианат и толуилендиизоцианат, дополнительно содержит предполимер с числом изоцианатных групп, равным 19 ± 1,5 мас.%, на основе дифенилметандиизоцианата и сложного полиэфирфенола с мол.м. 1800 - 3000. Эластичные пенополиуретаны и изделия из них характеризуются повышением прочностных характеристик при одновременном снижении их плотности (на 10 - 12%). Смесь по изобретению перемешивают с полиольным компонентом и заливают в металлическую необогреваемую форму. 2 табл.

Изобретение относится к химии пенополиуретанов, в частности к химии эластичного пенополиуретана холодного отверждения, и может быть использовано при изготовлении деталей различного хозяйственного назначения.

Известен изоцианатсодержащий состав для получения эластичного пенополиуретана холодного отверждения, включающий толуилендиизоцианат (ТДИ) и полиметиленполифениленполиизоцианат (ПИЦ), причем на 100 мас.ч. ПИЦ берут 60-150 мас.ч. ТДИ.

Известен состав менее токсичный и более стабильный при пониженных (до +5^оС) температурах.

Однако получаемые при его использовании изделия характеризуются повышенной плотностью и низкими прочностными показателями.

Цель изобретения - повышение стабильности состава при низких температурах, снижение токсичности, уменьшение плотности при одновременном повышении прочностных показателей изделий.

Цель достигается тем, что смесь , включающая полиметиленполифениленполиизоцианат и толуилендиизоцианат, дополнительно содержит имеющий 19,0 ± 1,5 мас.% изоцианатных групп предполимер на основе дифенилметандиизоцианата (МДИ) и сложного полиэфирдиола мол.м. 1800-3000 при следующем соотношении компонентов смеси, мас.ч.: Полиметилен- полифенилен- полиизоцианат 100 Толуиленди- изоцианат 180-950 Предполимер, име- ющий 19,0± 1,5 мас.% изоцианатных групп 95-200 В соответствии с изобретением используют следующие соединения: полиметиленполифениленполиизоциа- нат представляет собой продукт фосгенирования анилино-формальдегидного конденсата.

Содержит 29,5-31,5 мас. % изоцианатных групп. Примерами являются: Полиизоцианат (ТУ 113-03-38-106-90), Тедимон 31 (фирма "Эникем", Италия), Десмодур 44Ф20 (фирма "Байер", ФРГ), Воронат М269 (фирма "Дау Кемикал", США), Карадате 30 (фирма "Шелл", США), Онгронат ЦР-30, Венгрия).

Толуилендиизоцианат представляет собой продукт фосгенирования толуилендиамина, содержит не менее 48 мас.% изоцианатных групп.

Примерами являются толуилендиизоцианат продукт Т 80 (ТУ 113-03-17-17-85), толуилендиизоцианат Т 65/35 (ТУ 113-03-17-16-84), тедимон Т 80 (фирма "Эникем", Италия), Десмодур Т 80 и Десмодур Т 65 (фирма "Байер", ФРГ), Воронат Т 80 (фирма "Дау Кемикал", США), Карадате 80 (фирма "Шелл", США), скуранате Т 80, скуранате Т 65 (Фирма Рон-Пуленк, Франция); сложный полиэфирдиол представляет собой продукт этерификации молярного избытка этиленгликоля, диэтиленгликоля, бутандиола или их смесей двухосновными кислотами: фталевой, адипиновой, или их смесями. Полиэфирдиол имеет функциональность около двух и мол. м. в пределах 1800-3000. Примерами являются полиэфир П-515 (ТУ 6-05-1971-84), полиэфир П-528 (ТУ 6-05-221-687-86), полиэфир П-514 Д (ТУ 6-55-221-1143-90), Систол 280 (фирма "БАСФ", ФРГ), эластофен 2900 "БАСФ", ФРГ);
предполимер, имеющий 19,0 ±1,5 мас.% изоцианатных групп, на основе дифенилметандиизоцианата (МДИ) и сложного полиэфирдиола мол.м. 1800-3000 представляет собой продукт взаимодействия МДИ и сложного полиэфирдиола. Взаимодействие осуществляют при повышенных температурах до момента исчезновения гидроксильных групп. Для улучшения условий взаимодействия МДИ и сложного полиэфирдиола часть МДИ, но не больше 10 мас.%, заменяют на, так называемый, "ожиженный МДИ", получаемый термообработкой МДИ при температурах порядка 700^оС. Примером такого МДИ является Суризон МЛ (ТУ 113-03-29-7-82), Онгронат ЦЛ 27 (Венгрия), Лупранат ММ 103 (БАСФ, ФРГ), Рубикон ЛФ 18 (Ай-Си-Ай, Англия);
дифенилметандиизоцианат представляет собой индивидуальное соединение, получаемое путем вакуумной разгонки полиметиленполифениленполиизоцианата, содержит не менее 33,4 мас.% изоцианатных групп. Примерами являются 4,4'-МДИ (ТУ 113-03-604-86), онгронат ШС-44 (Венгрия), лупранат М (БАСФ, ФРГ), тедимон 300 (Эникем, Италия), изонате 125 М (Дау Кемикал, США).

Изоцианатсодержащую смесь получают путем смешения ПИЦ, ТДИ и предполимера. Порядок смешения указанных соединений с точки зрения конечных свойств изоцианатсодержащей смеси не имеет значения.

Однако, с точки зрения удобства, предпочтительно предварительно смешать ПИЦ с предполимером и далее с ТДИ.

Смеси ПИЦ с предполимером - торговая марка ВЛАДИПУР ПИЦ (Владипур зарегистрированная марка продукции заявителя).

Изоцианатсодержащая смесь по изобретению, включающая ПИЦ, ТДИ и предполимер, представляет собой жидкий при комнатной температуре продукт, имеющий от 35 до 43 мас.% изоцианатных групп, стабилен при хранении не менее 12 месяцев, сохраняет жидкую консистенцию при пониженных (до -15^оС) температурах, относится к третьему классу опасности (по ГОСТ 12.1.007-76).

Примеры конкретного исполнения.

В табл. 1 приведены составы и свойства изоцианатсодержащих смесей. Пример 1 соответствует прототипу, примеры 2-5 - изобретению.

П р и м е р ы 6-10. Изоцианатсодержащие смеси, описанные в примерах 1 (прототип) и 2-5 (заявляемые смеси), используют для получения эластичного пенополиуретана "холодного" отверждения.

Для этого приготавливают полиольный компонент путем перемешивания 100 мас. ч. простого олигоэфиртриола мол.м. 5000, содержащего преимущественно первичные гидроксильные группы, 1,6 мас.ч. тетра (оксипропилен) этилендиамина, 0,3-1,4 мас.ч. - 1,4-диазабицикло-(2,2,2)октана, 0,22 мас.ч. диметилэтаноламина, 0,06 мас. ч. триэтиламина, 0,32 мас. ч. продукта 133-176 (низкомолекулярный силоксан) и 3,28 мас.ч. воды.

Полученный компонент перемешивают с одной из изоцианатсодержащей смесью примеров 1-5 в соотношении, при котором на один активный по Церевитинову атом водорода компонента приходится 0,9 изоцианатных групп изоцианатсодержащей смеси (изоцианатный индекс 90), и заливают в металлическую необогреваемую форму. Время отверждения 8 мин. Свойства изделий приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, прочностные показатели эластичных пенополиуретановых изделий, полученных на основе изоцианатсодержащих смесей, на 20-30% выше, чем аналогичные показатели изделий, полученных на основе смеси по прототипу при одновременном снижении его плотности на 10-12%.

Формула изобретения

ИЗОЦИАНАТСОДЕРЖАЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ, включающая полиметиленполифениленполиизоцианат и толуилендиизоцианат, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит предполимер с числом изоцианатных групп, равным 19 1,5 мас.%, на основе дифенилметандиизоцианата и сложного полиэфирдиола с мол.м. 1800 - 3000 при следующем соотношении компонентов смеси, мас.ч.:
Полиметиленполифениленполиизоцианат 100
Толуилендиизоцианат 180 - 950
Предполимер с числом изоцианатных групп, равным 19 1,5 мас.% 95 - 200

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2