Изоцианатная композиция для получения полиуретанов

 

(1 1) 803418

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.12.77 (21) 2562635/23-05 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (51) M Kzr з

С 08G 18!79

Государстееииый комитет

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 07.05.82 (53) УДК 678.664 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Е. Н. Бойцов, Е. 3. Журавлев, Г. П. Балабанов, H. М..Носков, 1О, И. Дергунов, А. П. Болотов, А. К. Хлебников, В, А. ГориноЪ;А. Jl. Башина, С. С. Балов и В. В. Россохань

Дзержинский филиал Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Автозавод им. Ленинского комсомола и Чернореченское Производственное объединение .;1

«Корунд» (71) Заявители (54) ИЗОЦИАНАТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОЛ ИУРЕТАНОВ

Изобретение относится к области получения сырья для получения полиуретана, в частности к изоцианатной композиции для получения полиуретана.

Известна изоцианатная композиция для получения пол иуретанов, включающая предполимер с концевыми изоцианатными и толуилендиизоцианат (1).

Недостатком известной композиции является то, что при длительном хранении происходит снижение содержания изоцианатных групп, возрастание вязкости раствора, выпадение продукта конденсации в осадок и т. п.

Целью изобретения является повышение 15 стабильности композиции при сохранении физико-механических свойств конечного продукта.

Указанная цель достигается тем, что в качестве предполимера с концевыми изоцианатными группами используют продукт конденсации триэтиленгликоля, толуилендиизоцианата и 4,4-дифенилметандиизоциа.ната или полиизоцианата, содержащего

45 — 75 мас. /о 4,4-дифенилметандиизоцианата при соотношении 1: 1;2 — 2,6: 1,7 — 0,8 соответственно при следующем соотношении компонентов композиции, мас. /о..

Продукт конденсации 24 — 36

Толуилендиизоцианат 64 — 76

Предлагаемую композицию получают, подвергая триэтиленгликоль (ТЭГ) взаимодействию со смесью толуилендиизоцианата (ТДИ) и чистого или сырого дифенилметандиизоцианата (МДИ) и растворяя полученный продукт конденсации в толуилендиизоцианате, взятом в количестве, необходимом для достижения содержания изоцианатных групп в продукте равного 38 — 40 /о, а именно вначале путем смешивания ТЭГ с ТДИ и чистым или сырым МДИ, взятыми в соотношении, которое соответствует соотношению NCO: ОН = (2,1 — 2,7): 1. Смешивание производят при обычных или несколько повышенных температурах, являющихся следствием экзотермичности взаимодействия например 20 — 65 С. Общая продолжительность взаимодействия составляет обычно 1 — 2 ч. Полученный продукт конденсации представляет собой уретановый преполимер с концевыми изоцианатными группами, который в зависимости от вариаций соотношения NCO: ОН может содержать примеси исходных ди- и полиизоцианатов.

Этот продукт растворяют в толуилендиизоцианате, причем соотношение между компонентами при растворении выбирают таким, чтобы содержание изоцианатных групп в конечном продукте находилось в пределах

38 — 40oj

803418

Зависимость стабильности композиции при хранении от способа ее приготовления

Количество изоцианатов при синтезе продукта конденсации, г

Количество изоцианатов при растворении продукта конденсации, r

Содержа ние продукта конденсации, %

Количество

ТЭГ, r

СтабильHOCTb, Содержание NCOгрупп, %

fifo примера

СУТ

ТДИ

МДИ

ПИЦ

МДИ ПИЦ

ТДИ

9,7

6,5

13,0

6,5

9,7

3,25

90,3

75,0

137,8

75,0

27,0

9,0

38,3

39,5

38,3

38,5

38,1

38,5

32,2

24,6

26,1

24,0

36,7

29,5

7

23

28

24

6,5

15,0

8,6

63,3

25,5

3,75

3

При получении предложенной композиции можно практически с равным успехом использовать как чистый, так и сырой

МДИ. При этом композиции, синтезируемые с использованием чистого МДИ, приводят к получению полиуретана (ПУ) с некоторыми более высокими качественными показателями. С другой стороны, использование сырого МДИ (ПИЦ), обеспечивающее получение ПУ, удовлетворяющего поставленным требованиям, позволяет существенно сократить стоимость композиций, так как выделение чистого МДИ из ПИЦ сопряжено со значительными затратами. Поэтому выбор одного из этих двух вариантов диктуется в каждом конкретном случае конъюнктурными соображениями.

Композиции такого состава, полученные указанным способом, обладают высокой стабильностью: они способны храниться без каких-либо изменений более 9 месяцев.

При этом, если эта композиция по условиям транспортировки и хранения подвергается воздействию пониженных температур (например, ниже — 10 С), происходит их частичная или полная кристаллизация. Однако свойства композиций полностью восстанавливаются при их нагревании до температуры, близкой к комнатной, и не изменяется в процессе последующего хранения при этих температурах.

Сущность изобретения иллюстрируется приведенными ниже примерами. При этом пример 1 иллюстрирует стабильность предПример 2. В реактор емкостью 50 л загружают 30 кг ТДИ 80/20. Из сборника в течение 60 — 90 мин без нагревания при перемешивании приливают с постоянной скоростью 3,23 кг ТЭГ. Температура реакционной смеси не превышает 65 С. После полного приливания ТЭГ реакционную смесь выдерживают при перемешивании 30 мин.

Полученная композиция содержит 38,4%

СО групп и стабильна при хранении 7 суток. ложенной композиции в сравнении с полученными по известным способам, пример 2 является сравнительным примером одностадийного получения композиции из ТЭГ и

ТДИ, в примерах 3 — 6 — получение композиций согласно изобретению.

Пример 1. Стабильность преполимерных композиций на основе ТДИ и ТЭГ исследуется на образцах, синтезированных как известными из литературы методами, так и по предложенному способу.

В одностадийных синтезах ТЭГ добавляют при перемешивании в течение 20—

50.мин к значительному избытку ТДИ 80/20 или его смеси с другими изоцианатами при

25 — 30 С. При двухстадийных синтезах вначале получают продукт конденсации, при перемешивании вносят ТЭГ за 20 — 40 мин в сравнительно небольшой избыток ТДИ

80/20 (или его смеси с МДИ или ПИЦ) при

20 — 65 С. После 30 — 60-минутной выдержки добавляют рассчитанное количество

ТДИ 80/20 и полученный прозрачный раствор анализируют на содержание продукта конденсации и изоцианатных групп. Композицию помещают в герметично закрытую колбу и хранят при комнатной температуре, следя за началом выпадения продукта конденсации из раствора.

Реагенты и их количества, использованные в каждом синтезе, а также характеристики полученных композиций, представлены в таблице.

Пример 3. В реактор емкостью 1 м вносят 83,07 кг МДИ в виде чешуек или в виде расплава и 61,54 кг ТДИ 80/20. Смесь изоцианатов перемешивают 10 — 15 мин. Из мерника сливают 50 кг ТЭГ в течение 60—

90 мин. Температура в реакторе не превышает 65 С. Соотношение реагентов ТЭГ:

: ТДИ: МДИ равно 1: 1,23: 1,66. К продукту конденсации в реактор из мерника добавляют 601,5 кг ТДИ 80/20. После полного добавления ТДИ смесь перемешивают

803418

Составитель С. Пурина

Текред А. Камышникова Корректор H. Федорова

Редактор П. Горькова

Заказ 71!/14 Изд. X. 150 Тираж 512 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по дслаги изобретешш и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 еще 10 — 15 мин. Полученная композиция содержит 40,1% ХСО групп, 24,4% продукта конденсации и стабильна при хранении более 9 месяцев.

Пример 4. Аналогично примеру 3 подвергают взаимодействию 83,07 кг МДИ и 61,54 кг ТДИ 80/20 с 50 кг ТЭГ. К, продукту конденсации (ТЭГ: ТДИ: МДИ равно 1: 1,23: 1,66) добавляют 454 кг ТДИ

80/20. Композиция содержит 38,1,(, ХСО групп, 30% продукта конденсации и стабильна при хранении более 9 месяцев.

Пример 5. Аналогично примеру 3 подвергают взаимодействию 2,35 кг МДИ и

6,3 кг ТДИ 80/20 с 2,46 кг ТЭГ. К, продукту конденсации (ТЭГ: ТДИ: МДИ равно 1:

: 2,56: 0,95) добавляют 22,1 кг ТДИ 80/20.

Композиция содержит 38,6% ХСО групп, 33,4% продукта конденсации и стабильна при хранении более 9 месяцев.

Пример б. Аналогично примерам 3—

5 в реактор вносят 42,4 кг сырого МДИ (ПИЦ) и 128,1 кг ТДИ 80/20. Из мерника сливают 50,5 кг ТЭГ. К продукту конденсации (ТЭГ: ТДИ: ПИЦ равно 1: 2,54: 0,84) в реактор из мерника добавляют еще две порции ТДИ 80/20 по 260 кг. Полученная композиция содержит 39,9% NCO групп, 29,8% продукта конденсации и стабильна при хранении более 9 месяцев.

Формула изобретения

5 Изоцианатная композиция для получения полиуретанов, включающая предполимер с концевыми изоцианатными группами и толуилепднизоцианат, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности

10 композиции при сохранении физико-механических свойств конечного продукта, в качестве предполимера с концевыми изоцианатными группами она содержит продукт конденсации триэтпленгликоля, толуилен)5 диизоцианата и 4,4-дифеннлметандиизоцианата или полиизоцианата, содержащего

45 — 75 мас. % 4,4-дифенилметандпизоцианата при соотношении 1: 1,2 — 2,6: 1,7 — 0,8 соответственно при следующем соотноше20 нии компонентов композиции, мас. о/,:

Продукт конденсации 24 — 36

Толуплендппзоцианат 64 — 76

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 430125, кл. С 08G 18/14, 17.07.72 (прототип).