Способ получения пенополиуретана

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOhAJJ CBHQETEAbCTBV

Союз Советских

Социапистических

Республик

<в 576762 (6I ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 01.09.75 (21) 21/8933/23-05 с присоедииением заявки ¹(23) ПриоритетОпубликовано 30.12.82. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.82 (51)NL. Кл.

С 08 Q 18/14

Государственный комитет ва делам изобретений н открытий (53) УД К678.6641

: 62-405. 8 (088.8) Е. Н. Крыгин, Ф. А. Крючков, Г, Ф. Веденеева, Ю, И. Юркин, Л. М. Копшева, E. А. Петров, С. A. Миханов и Г. С. Бобкова (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к получению пенополиуретанов (ППУ), используемых преимущественно в медицине, а также в быту, для создания искусственных почв.

Важным свойством пенополиуретанов, используемых для этих целей, является гидрофильность.

Известен способ получения пенополиуретана путем взаимодействия иэопианата и гидроксилсодержашего соединения в при10 сутствии целевых добавок.

В качестве гидроксилсодержашего со° единения используют блоксополимер окисей пропилена и этилена с концевыми оксиэтиленовыми группами (1J

Однако, получаемый по этому способу пенополиуретан имеет плохую гидрофильность.

Ближайшим по технической сушности к предлагаемому является известный способ получения пенополиуретана путем взаимодействия изоцианата и гидроксилсодержащего соединения на основе окисей этилена и пропилена в присутствии ката2 лизатора и вспениваюшего агента, цо которому в качестве гидроксилсодержашего соединения используют полиэфир, содер жащий в основной пепи участки иэ ста- . тически чередуюшихся оксиэтиленовых и оксипропиленовых групп Г2)

Однако, получаемый по атому способу пенополиуретан, хотя и обладает лучшей гидрофильностью, чем попенополиуретан, полученный по способу Г11 1 но все жв гидрофильность его недостаточно высока.

Для повышении гидрофильности пенополиуретана по предлагаемому способу в качестве гидроксилсодержашего соединения используют полиэфир, молекулы которого построены из статически чередуюшихся звеньев окиси этилена и окиси пропилена с 8 - 19% от молекулярного веса полиэфира концевых оксиэтиленовых блоков.

Только сочетание в молекулах статистических оксиэтиленовых звеньев и кондевых оксиэтиленовых блоков дает воэмож ность значительно повысть гидрофильность

ППУ.

2 4 мешалке со скоростью 1400 о умин s чение 30 с

Затем при той же температуре добавляют 70 г IIHII, содержащего 30% и СО групп и 57% 4,4 -дифенилметандиизо1 цианата, перемешивают в течение 10 с.и выливают.в форму (150>200 мм) для вспенивания. Вспенивание композиции происходит за счет испарения Ф-11 под действием тепла, выделяющегося при реакции ,К СО-групп с ОН-группами. Полученный

ППУ выдерживают в течение 1 сут. при комнатной температуре при завершении реакции и СО групп.

Свойства полученного ППУ приведены в таблице.

Пример 2. Характеристика полиэфира: мол.вес 5220; рН 6,2; 1401 сПз.

Молекулы полиэфира содержат: 13,8% концевых оксиэтиленовых блоков, 84,5% участков, состоящих из статистически. чередующихся оксиэтиленовых и оксипро- . пиленовых групп и 0,976% ОН-групп. Общее содержание оксиэтиленовых групп

72,96%. Получают ППУ, как в примере 1.

Загрузка следующая, г: полиэфир 192,8;

7,8%-ный раствор ДАБКО в указанном полиэфире 7,8; ТЭА 32,6; Ф-11 30;

ПИБ 70. Свойства полученного ППУ приведены в таблице.

Пример 3. Характеристика полиэфира: мол.вес 3280;рН 6,15; 1 647 сПз.

Молекулы полиэфира содержат 8,50% концевых оксиэтиленовых блоков, 70,2% участков, состоящих из статистически чередующихся оксиэтиленовых и оксипропипеновых групп и 1,55% ОН-групп, Общее содержание оксиэтиленовых групп

59,5%. Получение ППУ, а также количества загружаемых продуктов такие же, как в примере 1. Свойства полученного

ППУ приведены в таблице. . Пример 4. Характеристика полиэфи ра: мол.вес 5540; рН 6, 2; 1) 2 1270 сПз.

Молекулы полиэфира содержат: 18,77% концевых оксиэтиленовых блоков, 63, 18% участков, состоящих из статистически чередующихся оксиэтиленовых и оксипропи леновых групп; 0,92% ОН-групп. Общее содержание окоиэтиленовых групп 63%.

Получение ППУ осуществляют так же, как в примере 1. Загрузки продуктов следующие, r: полиэфир 192,8; 7,8%-ный раствор ДАБКО в указанном полиэфире

7«8 «ТЭА 7э ЭГ 16 6 ° Ф 11 20 ° ПИБ .100. Свойства напученного ППУ приведены в таблице.

Пример 5. Используемый полиэфир тот же, что и в примере 4, 3 57676

Использование полиэфира с содержанием, оксиэтиленовых блоков в молекулах менее 8% не приводит к практическому по« вышению гидрофильности получаемых пенополиуре таков. 5

Использование полиэфиров с содержанием концевых оксиэтилированных блоков в молекулах более 19% нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению физикомеханических свойств ППУ. 10

Получаемый по этому способу ППУ обладает хорошими показателями капилляр-. ности и оборота воды, величины которых составляют 58 - 100 мм и .372-496 r соответственно. 15

Получение ППУ осуществляют извесь ным способом. В металлический стакан загружают вещества, необходимые для получения ППУ: полиэфир, катализатор и вспенивающий агент. Смесь перемешивают 0 на рамной мешалке. Затем к смеси добавляют изоцианатный компонент, перемеши-. вают на той же мешалке в течение 10 с и выливают в форму для вспенивания. .Всненивание происходит по известному механизму вследствие испарения легкокипящей жидкости, например трихлорфтор метана, или благодаря выделению при реакции изоцианата с водой углекислого газа.

ЭО

Получать указанные полиэфиры можно различными методами, например методом анионной полимеризации окисей этилена и пропилена, где в качестве инипиатора ис пользуют глицерин s присутствии КОН, 5

В качестве изопианатного компонента используют все известные и применяемые для получения эластичных ППУ изоцианаты, например полифенилполиметиленполиизоцианат толуилендиизоцианат (ТДИ

80/20), состоящий соответственно из

80 и 20 вес .% изомеров 2,4- и 2,6-ТДИ.

Пример 1. Используют полиэфир со следующими характеристиками: мол.вес 3270; рН 6,2; вязкость при

25 С (gz<) 656 сПз.

Молекулы полиэфира содержат 8,26% концевых оксиэтиленовых групп и 1,56%

OH-групп. Общее содержание оксиэтиленовых групп 70,56%.

В металлическом стакане с внутренним диаметром 80 мм и высотой 120 мм при температуре 20-22ОС взвешивают

192,8 r полиэфира, 7,8г 7,8%-ного раст вора диазабициклооктана (ДАБКО) в этом полиэфире, приготовленного заранее при

55 нагревании до 100 С, 29,4 r триэтаноло амина (ТЭА), 30 г. трихлорфторметана (Ф-11). Смесь перемешивают на рамной

Кажущаяся плотность, кгlм

83 100 133 150 110 98 113

Предел прочности при растяже„„/,г

О, 17 0,24 0,25 0,74 0,33 0,42 0,04 0,23

Относительное удлинение при разрыве, %.

80 84 80 80 60 150 30 50

Эластичность по отскоку, %

18 19

14 13

Жесткость при сжатии на 40%, кгlсм

0»024 0»022 0»028 0»092 0»48 0»022 0»01 1 0»038

Поглотительная способность, r/ã

Оборот воды; r

248 200 197 157 225 170 7 1

403 372 3 83 376 496 204 102

21,9

380

Капиллярность, мм

68 70

58 100 60 30

Образцы ППУ 50350>25 мм хорошо смачивают, а затем отжимают по направлению ребра в 25 мм с помощью пластин путем доведения расстояния между ними до 3 мм. В сжатом состоянии образцы выдержьюают в течение

3 мин.

5 576762 6

Получение ППУ осуществляют так же, кшихся с оксипропиленовыми группами по как и в примере 1. всей молекуле, и 1,68% ОН -групп.

Загрузки продуктов следующие, г: поли- Получение ППУ осуществляют так же, зфир 192,8; 7,8%-ный раствор ДАБКО как в примере 1. в указанном полиэфире 7,8; ТЭА 26; во- s Загрузки такие же, как и в примере 1, да 5; IlHII 70. Вспенивание происходит за кроме ТЭА, которого берут 14 г для. высчет углекислого .газа, выделяющегося равнивания содержания ОН-групп в нолипри реакции N CO-групп с водой. Свойст- эфирной смеси. ва полученного ППУ приведены в таблице. Свойства полученного ППУ приведены

Пример 6. Используемый поли- >Е в таблице. эфир тот же, что и в примере 4. Пример 8 (по способу (1) ).

Получение ППУ осуществляют так же, Получают ППУ так же, как в примекак в примере 1. Загрузки продуктов сле- ре 2, но дополнительно вводят 0,3 г дующие, r: полиэфир 192,8; 7,8%-ный кремнийорганического эмульгатора. раствор ЛАБКО в указанном полиэфире . >> Используемый полиэфир - гидроксил7,8; ТЭА 45; Ф-11 16,0; TQH 80/20 содержащее соединение - блоксополимер

62,0. окисей пропилена и этилена с концевыми

Содержание основного вещества в ТДИ оксиэтиленовыми блоками (лапрол 5003)

80/20 99,5-99,7%. Свойства полученно- имеет мол.вес 5200, рН 7,09, 882 сПз, го ППУ приведены в таблице. общее количество оксиэтиленовыл групп

Пример 7 (по прототипу). Поли- в виде конаевых блоков 11%, ОЙ-групп эфир: мол.sec 3040; рН 6,9; (539 сПз. 0,98%.

Молекулы полиэфира содержат 70% окси- Свойства полученного ППУ приведены этиленовых групп, статистически череду- в таблице.

Корректор М. Коста

Редактор Л. Письман Техред 3.Палий

Заказ 10657/11 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 8767

Отжатые образцы взвешивают и помещают большей поверхностью на решетку, погруженную в воду на 3 мм, выдерживают в течение 1 мин и вновь взвешивают.

Увеличение веса образца, умноженное на

4 (т. е. отнесенное к образцу с основанием 100 см и высотой 25 мм) приниЯ мают за оборот воды. Результатом сл » жит среднее значение от трех образцов.

Из таблицы следует, что ППУ, полу «е ченний по предлагаемому способу, превосйодит ППУ, полученный по известным способам, по капиллярности в 2,4 раза, по обороту воды в 1,9 раза, имея при етом лучшие. показатели по щючности при rs растяжении, по относительному удлинению, эластичности и масткости при сжатии.

Предлагаемый способ позволяет исклю чить применение специальных поверхност» ноактивных веществ, а также расширить щ ассортимент перевязочных материалов и .значительно сократить время оказания первой помощи, особенно при массовых поражениях.

В отличие от ваты материал, исполь- г зуемый в виде листов, может непосредс

62 8 венйо накладываться на раненую поверхность. Он не требует раэравнивания, не прилипает в раневой поверхности и может быть безболезненно удален с нее.

Формула изобретения

Способ получения пенополиуретана пу тем взаимодействия иэопианата и гидроксилсодержащего соединения на основе окисей этилена и пропилена-в присутствий катализатора и вспенивающего агента, отличающийся тем что,с целью повышения гидрофильности конечного продукта, в качестве гидроксилсодержащего соединения исполюуют полиэфир, молекулы которого построены из статистически чередующихся звеньев окиси этилена и окиси пропилена с 8- 19 от молекулярного веса попиэфира концевых оксиэтиленовых блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 430125, кл. С 08 ф 22/44, 1972.

2. Патент Франции N 1599727, кл. С 08 ф 22/00. 1970.