Катализатор для гидроксилсодержащего компонента и состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного пенополиуретана

 

Изобретение относится к химии полиуретанов и касается состава гидроксилсодержащего компонента для изготовления эластичного пенополиуретана и может быть использовано в мебельной и автомобильной отраслях промышленности. Описывается катализатор для гидроксилсодержащего компонента, содержащего диметилэтаноламин и дополнительно ароматическое основание Шиффа формулы I, где R - С₂Н₄, С₃Н₆, С₄Н₈, С₅Н₁₀, С₆Н₁₂, при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч. : диметилэтаноламин 0,2-0,4, ароматическое основание Шиффа 0,3-2,0. Описывается также состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного пенополиуретана. Технической задачей изобретения является улучшение технологии получения гидроксилсодержащего компонента. 2 c.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химии полиуретанов и касается состава гидроксилсодержащего компонента для изготовления эластичного пенополиуретана (ППУ) и может быть использовано в мебельной и автомобильной отраслях промышленности.

Известен состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного ППУ, содержащий простой полиэфирполиол с ММ 2900-6100, катализатор, кремнийорганический пенорегулятор, вспенивающий агент. В качестве катализатора используют четыреххлористое олово SnCl₄ или смесь SnCl₄ и дибутилдилаурат олова, или смесь SnCl₄ и октоат олова [SU 1647006 C1, 07.05.91, C 08 G 18/22]. Однако данный состав требует повышенных температур (~80^oC) при получении ППУ.

Известен состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного ППУ, содержащий простой полиэфир, аминный катализатор, воду, кремнийорганический пенорегулятор, оксиалкилированный этилендиамин. В качестве аминного катализатора используют смесь 1,4-диазобицикло-2,2,2-октана (ДАБКО), 2,6-дитретбутил-4-диметиламинометилфенола и диметилэтаноламина [RU 2059665, C1 10.05.96, C 08 G 18/18]. Недостатком данного состава является использование в качестве катализатора ДАБКО, являющегося высокотоксичным соединением [ТУ 6-09-4234-77] и требующего перед введением в рецептуру предварительного растворения в воде.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного ППУ, включающий полиоксиалкиленглицерин с ММ 4500-6000, азотсодержащий катализатор, кремнийорганический пенорегулятор, N,N,N',N'- тетрагидроксипропиленэтилендиамин, талловое масло и воду. В качестве азотсодержащего катализатора используют смесь, состоящую из ДАБКО, триэтиламина и диметилэтаноламина, а в качестве пенорегулятора - продукт 133-76 [RU 1752742 C1, 07.08.92, C 08 G 18/18]. Недостатками этого состава являются: - повышенная активность ДАБКО, требующая применения высокоточного оборудования (недостаток или избыток ДАБКО приводит к ухудшению свойств готового ППУ); - необходимость перед введением в рецептуру предварительной операции растворения ДАБКО в воде, т.к. ДАБКО - твердое вещество; - использование в качестве сокатализатора токсичного и легковоспламеняющегося триэтиламина; - недостаточная технологичность: при выемке из формы у ППУ изделий нарушается гладкость поверхности.

Технической задачей изобретения является улучшение технологии получения гидроксилсодержащего компонента.

Задача решается катализатором для гидроксилсодержащего компонента, содержащим диметилэтаноламин и дополнительно ароматическое основание Шиффа (АОШ) формулы где R - C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, C₅H₁₀, C₆H₁₂, при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.: Диметилэтаноламин - 0,2-0,4 АОШ - 0,3-2,0
и составом гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного ППУ, содержащим простой олигоэфир с ММ 4500-6000, азотсодержащий катализатор на основе диметилэтаноламина, N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин, кремнийсодержащий пеностабилизатор и воду, в качестве катализатора содержит смесь диметилэтаноламина с АОШ, а в качестве кремнийсодержащего пеностабилизатора полисилоксан-полиоксиалкилен-блок-сополимеры при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:
Простой олигоэфир с ММ 4500-6000 - 100
Катализатор - 0,5-2,4
N,N,N',N'-Tетрагидроксипропиленэтилендиамин - 0,5-5,0
Полисилоксан-полиоксиалкилен-блок-сополимер - 0,005-4,0
Вода - 3,0-4,2
В соответствии с изобретением используют следующие вещества:
- диметилэтаноламин (ТУ 6-01-106-77);
- свойства и получение АОШ описаны в [АОШ, P 97113904 C1, 24.07.98];
- простой олигоэфир, представляющий собой олигоэфиры окиси пропилена и окиси этилена с ММ 4500-6000. Примерами простых олигоэфиров являются Лапрол 4503 (ТУ 6-05-221-743-84), Лапрол 5003-2Б-10 (ТУ 6-05-1513-75), Лапрол 5003-2-15 (ТУ 6-55-62-93), Лапрол 6003-2Б-18 (ТУ 6-05-221-880-86);
- N, N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин, торговая марка Лапрамол 294 (ТУ 2226-010-10488057-94);
- полисилоксан-полиоксиалкилен-блок-сополимер - это водорастворимые кремнийсодержащие пеностабилизаторы марки КЭП-2А (ТУ 6-02-813-73);
- Tegostab В 4113, Tegostab В 4690, Tegostab EP-K-11, Tegostab 8701, фирма Голдшмидт, ФРГ [Проспект фирмы TH. Goldschmidt AG. Polyurethan-Additive. Kaltschaum];
- вода (ГОСТ 6-709-72).

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1 (по прототипу, мас. ч. соответствует г).

В реактор загружают простой олигоэфир марки Лапрол 5003-2-15 - 100 г, раствор ДАБКО в воде (ДАБКО 0,3 г, вода 3,7 г), диметилэтаноламин - 0,32 г, триэтиламин - 0,11 г, Лапрамол 294 - 1,44 г, талловое масло - 0,21 г, пеностабилизатор продукт 133-76 - 0,43 г. Смесь тщательно перемешивают.

Пример 2 (по изобретению, мас. ч. соответствует г).

В реактор загружают простой олигоэфир марки Лапрол 5003-2Б-10 - 100 г, катализаторы диметилэтаноламин - 0,2, АОШ - 0,3, Лапрамол 294 - 0,5 г, пеностабилизатор продукт КЭП-2А - 0.005 г и воду - 3,0 г. Смесь тщательно перемешивают.

В таблице 1 приведены состав гидроксилсодержащих компонентов и характеристика внешнего вида ППУ. Состав гидроксилсодержащего компонента по примеру 1 соответствует прототипу, а состав по примерам 2-6 - заявляемому объекту. ППУ изделие получали смешением гидроксилсодержащего компонента с толуилендиизоцианатом (смесь 2,4- и 2,6-изомеров) при массовом соотношении 2:1.

Как видно из данных таблицы, ППУ изделия, полученные на основе предлагаемого состава гидроксилсодержащего компонента характеризуются гладкой бездефектной поверхностью, а заявляемый состав гидроксилсодержащего компонента обеспечивает улучшение технологии за счет:
- исключения из состава ДАБКО, требующего применения высокоточного оборудования и дополнительной операции растворения ДАБКО;
- исключения высокотоксичного и легковоспламеняющегося сокатализатора ТЭА.

Формула изобретения

1. Катализатор для гидроксилсодержащего компонента, содержащий смесь азотсодержащих соединений, включающую диметилэтаноламин, отличающийся тем, что в качестве смеси азотсодержащих соединений он содержит смесь диметилэтаноламина с ароматическим основанием Шиффа формулы

где R - С₂Н₄, С₃Н₆, C₄Н₈, C₅Н₁₀, C₆Н₁₂,
при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Диметилэтаноламин - 0,2 - 0,4
Ароматическое основание Шиффа - 0,3 - 2,0
2. Состав гидроксилсодержащего компонента для получения эластичного пенополиуретана, содержащий простой олигоэфир с ММ 4500 - 6000, азотсодержащий катализатор, включающий диметилэтаноламин, N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин, кремнийсодержащий пеностабилизатор и воду, отличающийся тем, что в качестве катализатора содержит смесь диметилэтаноламина с ароматическим основанием Шиффа формулы I, а в качестве кремнийсодержащего пеностабилизатора полисилоксан-полиоксиалкилен-блок-сополимер при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Простой олигоэфир с ММ 4500 - 6000 - 100
Смесь диметилэтаноламина с ароматическим основанием Шиффа - 0,5 - 2,4
N,N,N',N'-Тетрагидроксипропиленэтилендиамин - 0,5 - 5,0
Полисилоксан-полиоксиалкилен-блок-сополимер - 0,005 - 4,0
Вода - 3,0 - 4,2

РИСУНКИ

Рисунок 1