Способ получения эластичного ячеистогополиуретана

 

1 лот.- и

onH CAHME

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4l5884

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПьтЕНт (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 08g 22 44 (22) Заявлено 06.06.69 (21) 1337525123-5 (32) Приоритет 07.06.68 (31) P 1769550.0 (33) ФРГ

Опубликовано 15.02.74. Бюллетень ¹ 6

Гааударстввнный комитет

Саввта Министров СССР ва делам изобретений и открытий (53) УД1 678.664(088.8) Дата опубликования описания 09.08.74 (72) Автор изобретения

11нocтрllпец

Вальтер Фенш (ФРГ) 11ностранная фирма

«Эластомер АГ» (Швейцария) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ЯЧЕИСТОГО

ПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к об7асти получения ячеистых полиуретанов.

Известен способ получения эластичного ячеистого полиуретана путем взаимодействия полиола, полиизоцианата, воды и удлинителя цепи. Однако получаемые полиуретаны не стабильны при храпении, т. е. они не могут сохранять первоначальную вязкость в течение продолжительного промежутка времени.

С целью повышения стабильности при храпении получаемых полиуретанов предлагают в качестве удлинителя цепи использовать смесь полиола с молекулярным весом 500—

600 и гликоля с молекулярным весом 60--500 при молярном соотношении 1: 3,25 — 4,21.

В качестве гликоля с молекулярным весом

60 — 500 может быть использован люоой подходящий алкиленгликолb, например этиленгликоль, нропиленгликоль и др., а также смесь такого гликоля с триолом, например гексантриолом, триметилолпропаном, глицерином и др.

В качестве полио7а с молекулярным весом

500 — 600 может быть использован любой линейный гидроксилсодержащий простой или сложный полиэфир, имеющий молекулярный вес 500 †6.

Те же самые соединения, но имеющие молекуля"1ный вес 1000 — 3000 и гидроксильное число 112 — 37, могут быть использованы,в качестве высокомолекулярного полиола.

Полиол, имеющий молекулярный вес 1000—

3000, и нолиол, нмеющии молекулярный вес

5 500 — 600, могут оыть различными соединениями, например один может быть сложным полиэфиром, а другой полиалкиленэфиром, но предпочтительно, когда DIIH являются одинаковыми соединениями. Наилучшие результаты

10 получают, ко1да они оба являются оксиполикапролактонами.

В качестве полннзоцноната может быпть использован любой органический дннзоцнанат, 15 например 4,4 -дифеннлметандиизоцианат, 11или п-фенилендипзоцианат, 2,4- или 2,6-толуилендиизоцпанат. Лучшие результаты получают при использовании продукта реакции карбодимнда с 4,4 -дифенилметандиизоциана20 том в смеси с 4,4 -дифенилметандинзоцианатом.

При получении полиуретана могут быть использованы различные катализаторы: катализаторы амин110ãо типа, наIIример днэтнлендн25 амин, триэтилендиамип, 1-метил-4-днметиламинэтиленпнпcðàçèí, триэтиламин и др., оловоорганические катализаторы, например триметилолово, гидр оокись трнбутилолова и др., свинецорган ические или ртутьорганичеЗО ские катализаторы.

415884

Зо

В реакционную смесь могут быть включены другие различные добавки, например силиконовое масло, касторовое масло, трифенилфосфит, лимонная кислота, адипиновая кислота, фенилацетат ртути, асбестовый порошок, тальк, гидроокись алюминия и др.

Для получения эластичного ячеистого полиуретана смешивают 1 моль высокомолекулярного полиола с 0,8 — 0,95 моль удлипителя цепи (смеси полиола с молекулярным весом

60 — 500 и гликоля) и 0,56 — 0,78 моль воды.

Полученную полиольную компоненту вручную или с помощью механической мешалки перемешивают с полиизоцианатом при соотношении ОН: ХСО 1: 0,7 — 1,3. Лучшие .результаты получают, когда полиольная компонента имеет температуру 55 — 65 С, а полиизоцианатная компонента — 20 — 40 С. Полученной смеси дают вспениться свободно или в форме под давлением. При формовке ячеистого продукта предпочтительно форму предварительно нагревают до

60 — 85 С и в про цессе формовки поддерживают температуру 80 — 110 С. При таких условиях формуемое изделие может быть удалено из формы после 15 — 20 мин.

Продукт может быть отожжен при температуре -90 С в течение 12 — 24 час. Однако, такая обработка необязательна, поскольку продукт и так будет обладать хорошими физико-механическими характеристиками после выдержки при комнатной температуре в течение 3 — 4 дней, Оптимальные физико-механические характеристики достигаются после выдержки в течение 4 — 6 недель при комнатной температуре.

Пример 1. 1000 вес. ч. безводного в основном линейного полиэфира, содержащего гидроксильные группы, с молекулярным весом

2000 и гидроксильным числом 56, полученного путем этерификации адипиповой кислоты и этиленгликоля, смешивают в расплавленном состоянии и при температуре 80 С с 50 вес.ч. линейного гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весом около 534 и гидроксильным числом около 210, также полученного этерификацией адипиновой кислоты и этиленгликоля, 31 вес. ч. 1,4-бутандиола, 16 вес. ч. диметилсиланового силиконового масла, 8 вес, ч. 23 /о-ного водного раствора

1-метил - 4 — диметиламиноэтилпиперазина, 1,6 вес. ч. фенилмеркурацетата, 1,2 вес. ч. лимонной кислоты или натриевой соли хлорацетоуксусной кислоты, 150 вес. ч. талька и

7,5 вес. ч. алюмонатриевого силиката. Полученную таким образом полиольпую компоненту нагревают до 60 С и подвергают взаимодействию с 351, 2 вес. ч. смеси 4,4 -дифенилметандиизоцианата и 20 вес. о/о продукта реакции 4,4 -дифенилметандиизоцианата и

2,6,2,6 -тетраизопропилдифенилкарбодиимида, полученного, когда эти два компонента нагревают до 90 С до тех пор, пока смесь не станет прозрачной, 35

Полученную пенообразную смесь, образованную в результате смешивания полиольной и диизоцианатной компонент, оставляют вспениваться и расширяться в закрытой форме, предварительно нагретой до 70 — 75 С, и выдерживают в закрытой форме при 80 С в течение 15 — 20 мин. После этого все извлекают из формы и сформованное изделие подвергают отжигу при 80 С в течение 12 час или хранят при комнатной температуре без этого повторного нагревания в течение 3 — 4 час, после чего сформированный продукт может быть использован. Физические характеристики продолжают улучшаться в течение следующих от 4 до 6 недель при комнатной температуре.

Этот пример был повторен за тем исключением, что вспениваемой смеси дают вспениться и расшириться свободно в открытой форме.

Полученный продукт является достаточно свободно отлипающим, чтобы им можно было манипулировать спустя 15 — 20 мин.

П р и,м е р 2. Повторяют .примерно 1 с той лишь разницей, что вместо 50 весь ч. гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весом 534, как описано в примере 1, применяют 50 вес. ч. линейного гидроксилсодержащего капролактона, полученного из я-капролактона и этиленгликоля с молекулярным весом

534 и гидроксильным числом 210.

Пример 3, Повторяют пример 1 с той лишь разницей, что 1000 вес. ч. линейного гидроксилсодержащего поликапролактона, полученного из в-капролактона и этиленгликоля и имеющего молекулярный вес 2000 и гидроксильное число 56, применяют вместо гидроксилсодержащего полиэфира из примера 1, имеющего молекулярный вес 2000, и 50 вес, ч. линейного гидроксилсодержащего капролактона, полученного из в-капролактона и этиленгликоля и имеющего молекулярный вес

534 и гидроксильное число около 210, применяют вместо гидроксилсодержащего полиэфира, имеющего молекулярный вес около 534, примененного в примере 1. .Пример 4. Повторяют пример 1 со следующими изменениями: а) 1000 вес. ч. линейного политетраметиле,пового эфира гликоля с молекулярным весом

2000 и гидроксильным числом 56 применяют вместо гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весом 2000 из примера 1. б) 50 вес. ч. линейного гидроксилсодержащего политетраметиленового эфира гликоля, имеющего молекулярный вес 534 и гидроксильное число 510, применяют вместо

50 вес. ч. гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весом 534 из примера 1.

П р им е.р 5.,Повторяют пример 1 с той лишь разницей, ччо 29,3 вес. ч. 1,4-бутандиола и 1,6 вес. ч. гексантриола применяют вместо

31 вес. ч. 1,4-бутандиола, примененного в примере 1.

415884

1000

31

10

1,3

0,1

7,5

Пружинность, мм

Взятое давление 5

Напряжение, кг

112

156

188

Предмет изобретения

Составитель Т. Кременецкая

Техред Т. Ускова

Корректор Л. Чуркина

Редактор Л. Новожилова

Заказ 1466/19 Изд. Кз 1266 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь ти»

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

П р и и с р ы 6, 7 и 8. Пример 1 повторяют с использованием пол иольнои компоненты следующего состава, вес. чл

Полигидроксильное соединение с молекулярным весом 2000

Полигидроксильное соединение с молекулярным весом 534 .1,4-Б ута иди ол

Диметилсиликоновое масло

Водный раствор катализатора, состоящего из 76,9 вес,% воды и 23,1 вес.% смеси (50 — 50) ,производного пиперазина из примера 1 и триэтилендиамина

Лимонная кислота

Трифенилфосфит

Тальк

Натрийалюмосиликат

Азобисформамид

Слюда

Полигидроксильные соединения из примера 4 оба такие же, как и в примере 1. 11олитетраметиленэфиргликоли из примера 4 применяются и в примере 7. Поликапролактоновые эфиры из примера 3 применяются в примере 8.

Каждый из ячеистых эластомеров, полученных согласно примерам 1 — 8, может быть продуктом, полученным формованисм путем вспрыскивания, или отвержденным сформованным продуктом, и после отжигания в течение 12 час при 80 С имеет физические характеристики, приведенные ниже.

Плотность, г/см 0,5

Сопротивление разрыву, кг/см 49

Растяжение, 0 400

Рост сопротивления разрыву, кг/смз 14

Упругость удару, 0 50

Сжа1ие при комнатной температуре, % 7,5

Способ получения эластичного ячеистого полиуретана путем взаимодействия высокомолекулярного полиола, полиизоцианата, воды и удлинителя цепи, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения стабильности при храпении получаемых полимеров, в качестве удлинитсля цепи используют смесь полиола с молекулярHûì весом 500 — 600 и гликоля с молекулярным весом 60 — 500 при молярном

30 соотношении 1: 3,25 — 4,21.