Способ получения пенополиуретанов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

298608

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01 1У.1967 (№ 1145260/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16,111.1971. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 29Х1.1971

МПК С 08g 22/14

С 08g 22/46 йомитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.664. (088.8) Авторы изобретения У. К. Стирка, Р. Я. Перникис, Я. А. Сурна, Б. К. Апсите, В. А. Сергеев и М. В. Шаштаева

Заявитель

Институт химии древесины АН Латвийской ССР

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ

Содержание ОН, Вязкость при 25 С

Содержание С1, Угол удельного вращения в пересчете на левоглюкозан, град

8,13

21,3

15,7

5,3

<Н2

ОН

Данное изобретение относится к области получения малогорючих пенополиуретанов.

Известен способ получения пенополиуретанов путем взаимодействия полиизоцианатов и простых полиэфиров. В качестве простых полиэфиров используют, продукты реакции окисей алкиленов или галоидзамещенных окисей алкиленов с многоатомными спиртами.

Предлагают использование в качестве простых полиэфиров продуктов реакции окисей алкиленов с левоглюкозаном.

Указанное отличие дает возможность получить пенополиуретаны с улучшенными физикомеханическими свойствами.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что для получения пенополиуретанов используют простой хлорсодержащий полиэфир, полученный на основе эпихлоргидрина и левоглюкозана в растворе диоксана или этилацетата при температурах 40 — 120 С с катализатором-эфиритом фтористого бора.

В отличие от применения других углеводов, например сорбита, левоглюкозан имеет три реакционноспособные группы и 1,6 ангидромостик, способный к размыканию, который при синтезе полиэфиров принимает участие в реакции и придает улучшенные физико-механические свойства пенолиуретаном, особенно повышает их теплостойкость.

При мер 1. К 81 г левоглюкозана добавляют 185 г эпихлоргидрина и 517 г диоксана.

Смесь нагревают до 50 С и добавляют при перемешивании 2,5 мл ВРзО(СзНз)з.

Охлаждением поддерживают температуру в

1О пределах 60 — 90 С в течение 20 мин, после чего раствор нейтрализуют содой до PH раствора равным 5 — 6, отфильтровывают соду и отгоняют непрореагировавшие компоненты при температуре 135 С при постепенном уве15 личении вакуума до 10 мм рт. ст. Выход смолы 330,4 г (33,9%). Полученная светложелтоватая смола имеет следующие характеристики:

Для вспенивания берут композицию, содержащую, г:

50 хлоргидрин 100; воду 3,0; эмульгатор 2,0; триэтиламин 2,0; триэтаноламин 5,0.

298608

После перемешивания до гомогенного состояния добавляют 133 г полиизоцианата А (содержащего NCO групп 29,8 /о) и снова смешивают, после чего выливают в форму.

Время вспенивания 3 мин. Время потери липкости — 5 мин.

Пенополиуретан имеет следующие показатели:

Плотность, кг/смз 0,057

Прочность на сжатие, кг/см2 3,09

Удельная ударная вязкость кг см/см 0,24

Теплостойкость, С 127

Пример 2. I(324 г левоглюкозана добавляют 517 г эпихлоргидрина и 1800 мл этилацетата. Смесь нагревают до 65 С и добавляют при перемешивании 10 мл В). зО(С2Н„-)2.

Охлаждением поддерживают температуру в пределах+65 — 90 С. Реакцию заканчивают через 20 мин добавлением 50 мл диметилформамида. Непрореагировавшие компоненты отгоняют при температуре +135 С при постепенном повышении вакуума до 10 мм рт. ст.

Выход смолы 835 г (99,2 /о).

Характеристика смолы:

Содержание ОН, о/о 12,4

Содержание Cl, /о 23

PH 5,5

Вязкость при 25 С, спуаз 21000

Угол удельного вращения в пересчете на левоглюкозан, град 54

Для вспенивания берут следующую композицию, содержащую, г: хлоргидрина 70, продукта реакции диэтиленгликоля и эпихлоргидрина 30 с содержанием ОН = 13,7 o/o, Cl 22 /о и вязкостью

270 спуаз; эмульгатора Si 2,0, воду 3,5, триэтиламин 2,5, триэтаноламин 6,0, трихлорэтилфосфат 10.

После перемешивания до гомогенного состояния добавляют 173 г полиизоцианата А, смесь снова смешивают и выливают в форму.

Время вспенивания 2 мин. Время потери липкости 7 мин.

Пенополиуретаны имеют следующие физико-механические показатели:

Плотность, г/см 0,066

Прочность на сжатие, кг/см 7,43

Удельная ударная вязкость, кг см/см2 0,47

Теплостойкость, С 130

Пример 3. К 324 г левоглюкозана добавляют 380,5 г эпихлоргидрина и 1639 г диоксана. Смесь нагревают до 60 С и добавляют при перемешивании 4,5 мл BF30 (С Н ) 2. Охлаждением поддерживают температуру в пределах 60 — 85 С. Время реакции 40 мин. Для нейтрализации катализатора добавляют соду.

После отфильтровывания соды отгоняют непрореагировавшие компоненты при 135 С при постепенном увеличении вакуума до 10 мм

Получа1от прозрачную cветложe tтоватую смолу. Выход 970 г (41,3 /о).

Смола имеет следующие характеристики:

Содержание ОН групп, /о 1 1,3

Содержание Cl, о/О 15,2 рН 5,6

Вязкость при 25 С, спуаз 30500

Угол удельного вращения (в пересчете на левоглюкозан), град 44

50

3,2

0,47

Для вспенивания берут следующую композицию, содержащую, г: хлоргидрин 100; воду 3,0; эмульгатор Si 2,0;

15 триэтиламин 2,3; триэтаноламин 6,0; трихлорэтилфосфат 8,0 г.

После перемешивания вышеуказанных компонентов добавляют 166 г полиизоцианата А.

Время вспенивания 3 мин.

20 Время потери липкости 4 мин.

Пенополиуретан имеет следующие показатели:

Плотность, г/смз 0,077

Прочность на сжатие, кг/см 6,18

Удельная ударная вязкость, кг см/см 0,21

Теплостойкость, С 202

П,р и мер 4. В трехгорлую литровую колбу помещают 81 г левоглюкозана и растворяют его в 350 мл диоксана при температуре 80 С, далее добавляют 3,0 мл эфирата фтористого бора и, затем в течение 1 час прикапывают

145 г окиси пропилена, поддерживая темпераЗ5 туру в пределах 60 — 90 C.

В течение 5 час перемешивают смесь при температуре 85 С. После завершения, реакции нейтрализуют катализатор добавлением 5 г безводной соды.

40 Отгонку растворителя ведут при 120 C в инертной атмосфере, постепенно увеличивая вакуум до 10 мм рт. ст. Полученный полиэфир (1) имеет выход 165,5 г (73О/О) и следующие характеристики:

45 Содержание гидроксильных групп, о/о 12,8

Вязкость при 25 С, спуаз 71100

Угол удельного вращения в пересчете на левоглюкозан, град 20 рн 5,7 а) к 100 г полиэфира 1 добавляют 3,5 г

Н О, 2,0 г эмульгатора, 1,0 г триэтилами:на, 5,0 г триэтаноламина. После перемешивания и достижения гомогенного состояния добавляют 188 г полиизоцианата. Вспененную массу выливают в картонную форму, время подъема пены 1 мин. Полученный пеноплиуретан имеет следующие показатели:

Объемный вес, г/см 0,047

Предел прочности при сжатии, кг/см

Удельная ударная вязкость, 65 кг см/см

298608 следующие

158

0,47

0,042

2,2

3,2

0,47

158

0,39

179

Составитель С. Пурииа

Редактор Л. Новожилова Техред Л. Я. Левина Корректор О. С. Зайцева

Заказ 1782/2 Изд. № 738 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва,, К-35, Раушская наб., д. 4/8

Типография, пр. Сапунова, 2

Температура, размягчения, С

Объемный вес, г/смз

Предел прочности при сжатии, кг/см

Удельная ударная вязкость, кг. см/смз

Температура, размягчения, С б) К 100 г полиэфира 1 добавляют 3,0 мл

Н20, 0,6 мл триэтиламина, 2,0 г эмульгатора.

После перемешивания до гомогенного состояния добавляют 170 г диизоцианата (ДУДЭГ) и производят вспенивани.

Время подъема пены 40 сек, время потери липкости 1,5 мин.

Полученный полиуретан имеет показатели:

Объемный вес, кг/смз

Предел прочности, кг/см2

Удельная ударная вязкость, кг.см/сма

Температура размягчения, С

Предмет изобретения

10 Способ получения пенополиуретанов пугем взаимодействия полиизоцианатов и простых полиэфиров, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств конечного продукта, в качестве простых поли15 эфиров используют продукты реакции окисей алкиленов или галоидзамещенных окисей алкиленов с левоглюкозаном.