Способ получения олигоэфирполиизоцианата

Изобретение относится к способам изготовления и рецептурам олигоэфирполиизоцианатов - компонентов полиуретановых композиций, перерабатываемых в изделия методом холодного отверждения, то есть по технологии, основанной на обработке предварительно синтезированных олигоэфирполиолов (лапролов) толуилендиизоцианатом. Технический результат заключается в увеличении жизнеспособности реакционной массы при длительном хранении. Технический результат достигается тем, что в способе получения олигоэфирполиизоцианатов, обработанных толуилендиизоцианатом, контролируют содержание NCO-групп до достижения расчетного значения, а затем вводят низкомолекулярный полиэтилен. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам изготовления и рецептурам компонентов полиуретановых композиций по технологии, основанной на смешении олигоэфирполиолов с толуилендиизацианатом (ТДИ).

В настоящее время для изготовления широкого круга изделий применяется полиуретановая композиция на основе форполимера СКУ-ПФЛ-100 (ТУ 38.103137-78). Такая композиция обеспечивает комплекс высоких физико-механических и эксплуатационных характеристик готовых полиуретановых материалов в изделиях, но не годится для изготовления крупногабаритных изделий. Для изготовления широкого круга изделий применяется полиизоцианатный форполимер. П.Райт, А.Камминг, Полиуретановые эластомеры. Издательство Химия, с.116, 1973 г. Такой способ получения форполимеров приводит к быстрому изменению содержания изоцианатных групп кристаллизации и затрудняет использование форполимера как компонента полиуретановых композиций холодного отверждения.

Известны способы получения олигоэфирполиизоцианата путем смешения олигоэфирполиолов с полиизоцианатом. Патент Российской Федерации №2073027, C 08 G 18/08, 20.03.98, бюл. №8 (прототип). Его рекомендуется использовать для повышения стабильности олигоэфирполиизацианатов при определенных соотношениях исходных полиолов, используемых в синтезе совместно с толуилендиизоцианатом (ТДИ).

Известен способ получения олигоэфирполиизацианатов, включающий обработку смеси олигооксиэтиленполиолов и олигооксипропиленполиолов толуилендиизоцианатом (ТДИ). ТУ 2294-030-17187505-98, компонент полиуретановый “Гермопласт ФП-1”, лист 2. Гарантийный срок хранения компонента составляет согласно ТУ шесть месяцев. Однако снижение содержания изоцианатных групп происходит с момента изготовления, а после шести месяцев происходит резкое повышение вязкости, образование сгустков и пленок.

Данное изобретение устраняет недостатки аналогов и прототипа.

Технической задачей изобретения является повышение стабильности свойств олигоэфирполиизацианатов при их длительном хранении.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения олигоэфирполиизоцианата путем смешения олигоэфирполиолов с толуилендиизоцианатом и последующего введения низкомолекулярного полиэтилена в качестве олигоэфирполиолов используют смесь низкомолекулярного олигооксипропиленгликоля или олигооксиэтиленгликоля с олигооксипропилентриолом, обработку олигоэфирполиолов толуилендиизоцианатом осуществляют в присутствии диметилдихлорсилана, контролируют содержание изоцианатных NCO-групп до расчетного значения, после чего осуществляют введение низкомолекулярного полиэтилена и продолжают процесс до достижения содержания изоцианатных NCO-групп в получаемом форполимере от 2,0 до 9,6 мас.% при следующем соотношении исходных компонентов в маc.ч.:

смесь вышеуказанных

олигоэфирполиолов 49,0-91,2

толуилендиизационат 8,0-40,5

диметилдихлорсилан 0,1-1,0

низкомолекулярный полиэтилен 2,5-11,5.

Сущность изобретения и технический результат поясняется на чертеже, где представлена зависимость содержания изоцианатных групп при длительном хранении продукта в герметичном полиэтиленовом сосуде, заполненном на три четверти объема (1 - при наличии низкомолекулярного полиэтилена, 2 - без низкомолекулярного полиэтилена). Отбор проб производят шприцом.

При реализации способа смеси форполимеров получали путем обработки раствора смеси олигооксиэтиленгликоля или олигооксипропиленгликоля в олигооксипропилентриоле толуилендиизоцианатом. Эти зависимости представлены в четырех вариантах содержания изоцианатных групп в начале хранения. В процессе синтеза форполимеров добавляли низкомолекулярный полиэтилен (изготовленный в соответствии с ТУ 6-05-361-9-79, типа Г) в количестве 2,5 до 11,5 мас.ч. Начальная температура процесса смешения составляла 30°С, в реальных условиях (естественный теплообмен, время реакции 5 часов) температура реакционной смеси не превышала 85°С. Содержание заданного количества изоцианатных групп в получаемом форполимере колеблется от 2 до 9,1%. Одним из примеров применения разработанных композиций являются наливные полы, которые отличаются высокой износостойкостью, стойкостью к агрессивным средам.

Пример 1. В реактор помещали 9 мас.ч. толуилендиизоцианата (ТДИ) и при перемешивании добавляли (смесь) раствор, состоящий из 90 мас. частей олигоксипропилентриола (м.м. 6000), 1,2 мас. части олигооксиэтиленгликоля (м.м. 500) и 1 масс. часть диметилдихлорсилана. При достижении содержания в реакционной массе изоцианатных групп NCO 2,5 мас.% вносили 2,6 мас. части низкомолекулярного полиэтилена. Процесс продолжали до достижения содержания групп NCO 2,1 мас.% в расчете на чистый олигоэфирполиизоцианат (расчет дает 2,08 мас.%).

Пример 2. В реактор помещали 20 мас. частей толуилендиизоцианата (ТДИ) и при перемешивании добавляли (смесь) раствор, состоящий из 61 мас. частей олигоксипропилентриола (м.м. 4500), 19 мас. частей олигооксиэтиленгликоля (м.м. 500) и 0,7 мас. частей диметилдихлорсилана. При достижении содержания в реакционной массе изоцианатных групп NCO 6,0 мас.% вносили 4,5 мас. частей низкомолекулярного полиэтилена. Процесс продолжали до достижения содержания групп NCO 5,0 мас.% в расчете на чистый олигоэфирполиизоцианат (расчет дает 5,09 мас.%).

Пример 3. В реактор помещали 30,5 мас. частей толуилендиизоцианата (ТДИ) и при перемешивании добавляли раствор, состоящий из 30,5 мас. частей олигоксипропилентриола (м.м. 4500), 39 мас. частей олигооксиэтиленгликоля (м.м. 500) и 0,5 мас. частей диметилдихлорсилана. При содержании в реакционной массе изоцианатных групп NCO 9,5 мас.% вносили 7,5 мас. частей низкомолекулярного полиэтилена. Процесс продолжали до достижения содержания групп NCO 7,5 мас.% в расчете на чистый олигоэфирполиизоцианат (расчет дает 7,49 мас.%).

Пример 4. В реактор помещали 40,5 мас. частей толуилендиизоцианата (ТДИ) и при перемешивании добавляли раствор, состоящий из 3,5 мас. частей олигооксипропилентриола (м.м. 4500), 56 мас. частей олигооксиэтиленгликоля (м.м. 500) и 0,1 мас. части диметилдихлорсилана. При достижении содержания в реакционной массе изоцианатных групп NCO 10,5 мас.% вносили 11,5 массовых частей низкомолекулярного полиэтилена. Процесс продолжали до достижения содержания групп NCO 9,6 мас.% в расчете на чистый олигоэфирполиизоцианат (расчет дает 9,61 мас.%).

Пример 5. В реактор помещают 30,5 мас.ч. толуилендиизоцианата (ТДИ), при перемешивании добавляют раствор, состоящий из смеси 30,5 мас.ч. олигооксипропилентриола (м.м. 4500) и 39.0 мас.ч. низкомолекулярного олигооксипропиленгликоля (м.м. 500), и 0,5 мас.ч. диметилдихлорсилана. При содержании в реакционной массе изоцианатных NCO-групп 9,5% вносят 7,5 мас.ч. низкомолекулярного полиэтилена. Процесс продолжают до содержания изоцианатных NCO-групп ~7,5 мас.% в конечном форполимере в расчете на чистый олигоэфирполиизоцианат.

Пример 6. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в качестве олигоэфирполиолов используют смесь 90 мас.ч. олигооксипропилентриола и 1,2 мас.ч. олигооксипропиленгликоля (м.м. 500). Получают олигоэфирполиизоцианат (форполимер) с содержанием изоцианатных NCO-групп 2,1 мас.% в расчете на чистый олигоэфирполиизоцианат.

Способ получения олигоэфирполиизоцианата путем смешения олигоэфирполиолов с толуилендиизоцианатом и последующего введения низкомолекулярного полиэтилена, отличающийся тем, что в качестве олигоэфирполиолов используют смесь низкомолекулярного олигооксипропиленгликоля или олигооксиэтиленгликоля с олигооксипропилентриолом, обработку олигоэфирполиолов толуилендиизоцианатом осуществляют в присутствии диметилдихлорсилана, контролируют содержание изоцианатных NCO-групп до расчетного значения, после чего осуществляют введение низкомолекулярного полиэтилена и продолжают процесс до достижения содержания изоцианатных NCO-групп в получаемом форполимере 2,0-9,6 мас.% при следующем соотношении исходных компонентов, мас.ч.:

смесь вышеуказанных

олигоэфирполиолов 49,0-91,2

толуилендиизационат 8,0-40,5

диметилдихлорсилан 0,1-1,0

низкомолекулярный полиэтилен 2,5-11,5.