Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛАСТИЧНОГО ФОРМОВАННОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛАСТИЧНОГО ФОРМОВАННОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛАСТИЧНОГО ФОРМОВАННОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для производства, эластичного формованного пенополиуретана в мебельной и автомобильной отраслях промышленности. Сущность изобретения: при получении гидроксилсодержащего компонента смешивают полиоксиэтилентриол с мол.м. 4500 - 6000, кремнийорганический пенорегулятор, третичный амин с третичным амином, содержащим гидроксильные группы с водой в течение времени, достаточном для выравнивания концентрации воды в гидроксилсодержащем компоненте. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2022974
Класс(ы) патента: C08G18/18, C08G18/18, C08G101:00
Номер заявки: 5004552/05
Дата подачи заявки: 11.10.1991
Дата публикации: 15.11.1994
Заявитель(и): Научно-технический центр "Владэластопен"
Автор(ы): Новак В.А.; Краснова О.Ю.; Петров Е.А.
Патентообладатель(и): Научно-технический центр "Владэластопен"
Описание изобретения: Изобретение относится к химии полиуретанов и касается способа получения гидроксилсодержащего компонента для производства эластичного формованного пенополиуретана, который может быть использован, например, в мебельной и автомобильной отраслях промышленности.
Целью изобретения является повышение стабильности свойств гидроксилсодержащего компонента при сохранении его активности.
Эта цель достигается тем, что полиоксипропиленполиоксиэтилентриол (ПОЭТ) с мол. массой 4500-6000 при содержании оксипропильных и оксиэтильных звеньев в соотношении, равном 83-87:17-13 соответственно, смешивают с третичным амином (ТА), а также с третичным амином, содержащим гидроксильную группу с мол. массой 89-421 (ТАГ), причем на 100 мас.ч. ПОЭТ берут 0,2-1,0 мас. ч. ТА и 0,2-3,5 мас.ч. ТАГ, а также 2,8-5,0 мас.ч. воды и 0,2-2,0 мас. ч. кремнийорганического пенорегулятора (КОП).
Для интенсификации процесса смешения при изготовлении гидроксилсодержащего компонента используют предварительно приготовленные смеси ТА с ТАГ, или ТА с ТАГ и с КОП, или ТА с ТАГ с водой.
В соответствии с изобретением используют следующие ингредиенты:
полиоксипропиленполиоксиэтилентри- ол с мол. массой 4500-6000, содержанием первичных гидроксильных групп от 60 до 100 мас.% и соотношением оксипропильных и оксиэтильных звеньев (83-87) и (17-13) мас.%, получают методом анионной полимеризации оксидов пропилена и этилена с использованием в качестве стартового вещества триол: глицерин и/или триметилолпропан. В процессе синтеза оксид этилена подают в реактор либо в последнюю очередь, когда оксид пропилена практически прореагирует, или часть оксида этилена, но не более 50 мас.% от общего ее количества, подают или одновременно с оксидом пропилена, или тогда, когда часть оксида пропилена (например, 20 и более мас.% от ее общего количества) уже прореагировала. Торговыми марками полиоксиалкилентриола, обладающего свойствами, описанными выше, являются Лапрол 5003-2-15 (СССР), Лупранол 2040 (БАСФ, ФРГ), Аркол 1364 (Арко, США);
ТА представляет собой соединение с третичным аминным азотом, не содержащее функциональных групп, реагирующих с изоцианатом, например таких групп, как -ОН, -Н, -СООН и т.д.
Для целей изобретения подходят соединения, содержащие от одного до четырех атомов третичного аминного азота. Примеры соединений: триэтиламин, триизопропиламин, диметилциклогексиламин, метилдициклогексиламин, тетраметилэтилендиамин, тетраметилпропилендиамин, тетраметилгексаметилендиамин, пентаметилдиэтилентриамин, бис(диметиламиноэтиловый) эфир, N,N-диметил- аминоэтилморфолин, диморфолинодиэтиловый эфир, N, Nʹ-диметилпиперазин, 1,4-диазабицикло-/2,2,2/-октан, трис(диметиламинопропил)амин, бис(диметиламинопропил)мочевина, 3-диметиламино-N-диметилпропионамид. Перечис- ленные соединения используют в чистом виде, в виде смесей и в виде растворов, как правило, в дипропиленгликоле;
ТАГ, содержащий одновременно третичный аминный азот и гидроксильную группу. Количество атомов третичного азота в молекуле целевой добавки составляет от одного до трех, а количество гидроксильных групп - от одной до пяти. Примерами целевой добавки являются следующие соединения: диметилэтаноламин, диметил- аминобутанол, диметиламинодигликоль, метилдиэтаноламин, N, N, N-триметил-2-гидроксиэтил(этилен) или(пропилен)диамин; N-(3-диметиламинопропил)-N, N-диизопропа- ноламин; диметиламиноэтил-N-метилэтаноламин; 1,4-бис(2-гидроксипропил)-2-метилпиперазин; N,N,N,Nʹ-тетраизо- пропанолэтилендиамин; пентаизопропанолдиэтилен или (дипропилен)триамин. Перечисленные добавки применяют как таковые, или в виде растворов, например, в дипропиленгликоле, или в виде смесей с азотсодержащими катализаторами. Молекулярная масса (ММ) целевой добавки должна находиться в пределах 89-421. Нижний предел по ММ определяется использованием диметилэтаноламина, верхний предел по ММ-использованием пентаизопропанолдипропилентриамина. Целевую добавку применяют в мольном избытке по отношению к азотсодержащему катализатору. Это означает, что на 1 моль азотсодержащего катализатора необходимо брать более одного, лучше более 1,2 моль целевой добавки. В случае использования смесей азотсодержащих катализаторов или использования нескольких целевых добавок определяют суммарное количество катализатора (и/или добавки) в молях и, при необходимости, корректируют соотношение между азотсодержащим катализатором и целевой добавкой таким образом, чтобы целевая добавка была применена в мольном избытке по отношению к азотсодержащему катализатору;
КОП - кремнийорганический пенорегулятор представляет собой:
низкомолекулярные полисилоксаны, содержащие алифатические и ароматические заместители, например нонилметилфенилтетрасилоксан (продукт КС 43 фирмы "Байер" ФРГ) и продукт 133-176, СССР) или
диметилдигидроксиалкилполиоксиал- киленсиланы (Тегостаб Б 4113, Тегостаб Б 4690 фирмы "Гольдшмитд", ФРГ);
вода. Необходимо применять дистиллированную воду, либо паровой конденсат, характеризующийся рН 6,5-9,2, щелочностью не более 300 мкг ˙ экв/кг и жесткостью не более 50 мкг ˙ экв/кг.
Для перемешивания ингредиентов гидроксилсодержащего компонента применяют стандартные отечественные реакторы, снабженные перемешивающим устройством, как правило, рамной мешалкой с частотой вращения 30-90 об/мин. Процесс получения компонента заключается в загрузке в реактор ингредиентов и их перемешивании до гомогенного состояния, определяемого, как установлено авторами, моментом достижения равенства концентрации воды в любой точке компонента.
Получаемый по изобретению гидроксилсодержащий компонент представляет собой жидкий продукт со слабо выраженным аммиачным запахом, вязкостью 900-1800 мПа с (20оС). Гидроксилсодержащий компонент стабилен при хранении не менее 9 мес.
Примеры конкретного исполнения.
П р и м е р ы 1-6. В таблице приведены составы и свойства гидроксилсодержащего компонента. Все гидроксилсодержащие компоненты получают в реакторе вместимостью 630 л, снабженном рамной мешалкой с частотой вращения 45 об/мин;
В реактор загружают полиоксиалкилентриол, кремнийорганический пенорегулятор, азотсодержащий катализатор, целевую добавку и воду. При получении компонента по примеру 1к полиоксиалкилентриолу добавляют предварительно приготовленную смесь, включающую кремнийорганический пенорегулятор, азотсодержащий катализатор и целевую добавку, а затем воду. При получении компонента по примерам 2-6 указанные ингредиенты загружают по отдельности непосредственно в реактор.
Полученные гидроксилсодержащие компоненты были поставлены на хранение с периодическим определением их стабильности по свойствам. Стабильность по свойствам компонента контролируют по внешнему виду, а также путем определения с последующим сопоставлением величин вязкости верхней части образца компонента с его первоначальной вязкостью. В случае потери или уменьшения стабильности компонента наблюдается его фазовое расслоение и/или уменьшение значения вязкости верхней части образца компонента за счет "оседания" воды, высокомолекулярных фракций полиоксиалкилентриола и ингредиентов со значением плотности выше значения плотности полиоксиалкилентриола.
Из данных таблицы видно, что гидроксилсодержащие компоненты, полученные в соответствии с изобретением (примеры 2-6), имеют повышенную стабильность (не менее 9 мес, по сравнению с гидроксилсодержащим компонентом по прототипу, пример 1).
П р и м е р 7. В реактор, описанный в примерах 1-6, загружают одновременно 100 мас.ч. ПОЭТ с мол. массой 5100, содержанием первичных гидроксильных групп 82 мас.% и соотношением оксипропильных и оксиэтильных звеньев, как 85 и 15 мас.% (торговая марка: простой олигоэфир Лапрол 5003-2-15) и 0,5 мас.ч. КОП марки продукт 133-176, затем добавляют 0,7 мас.ч. предварительно приготовленной смеси в виде раствора в дипропиленгликоле, включающей 0,12 мас.ч. 1,4-диазабицикло-/2,2,2/октана, 0,09 мас.ч. бис(диметиламиноэтилового)эфира, 0,03 мас.ч. диметиламиноэтилморфолина, 0,2 мас. ч. диметилэтаноламина и 0,26 мас.ч. дипропиленгликоля (мольное соотношение между ТА и ТАГ 1 и 1,3), перемешивают при 25-30оС, добавляют 3,7 мас. ч. воды и продолжают перемешивание при 20-30оС в течение 65 мин. К концу времени перемешивания концентрация воды выравнивается во всех точках компонента. Концентрацию воды определяют методом К. Фигера (ГОСТ 14870-77). Полученный продукт представляет собой однородную прозрачную жидкость с вязкостью 1400 мПа˙с (20оС). Компонент стабилен при хранении в течение 9 мес.
П р и м е р 8. В реактор, описанный в примерах 1-6, загружают 100 мас. ч. простого олигоэфира марки Лапрол 5003-2-15, 3,6 мас.ч. воды и 1,22 мас. ч. предварительно приготовленной смеси, содержащей 0,32 мас.ч. 1,4-диазабицикло-/2,2,2/-октана, 0,4 мас. ч. диметилэтаноламина и 0,5 мас.ч. КОП марки продукт 133-176 (мольное соотношение между азотсодержащим катализатором и целевой добавкой 1:1,55), перемешивают при 20-30оС в течение 70 мин. Полученный компонент представляет собой однородную жидкость с вязкостью 1180 мПа˙с (20оС). Компонент стабилен при хранении в течение 9 мес.
П р и м е р 9. В реактор, описанный в примерах 1-6, загружают 100 мас. ч. Лапрола 5003-2-15, параллельно с его загрузкой в реактор подают при включенной мешалке 0,5 мас. ч. КОП марки продукт 133-176, растворенный в оксипропилированном глицерине мол. массы 3000 при соотношении 10:50, устанавливают 25-32оС и, не выключая мешалки, загружают 5,3 мас.ч. водного раствора, включающего 0,25 мас.ч. 1,4-диазабицикло-/2,2,2/-октана, 1,7 мас. ч. целевой добавки в виде 0,2 мас.ч. диметилэтаноламина и 1,5 мас.ч. тетpаизопропанолэтилендиамина (мольное соотношение ТА и ТАГ 1:3,4), 0,25 мас. ч. продукта аминирования дихлорэтана (полиэтиленполиамин) с мол. массой 105 и 3,1 мас.ч. воды. Ингредиенты перемешивают при 25-32оС в течение времени, достаточном для выравнивания концентрации воды в компоненте (около 70 мин). Получают однородный продукт с вязкостью 1250 мПа˙с (20оС). Компонент стабилен при хранении в течение 9 мес.
П р и м е р 10. В реактор, описанный в примерах 1-6, загружают 100 мас. ч. Лапрола 5003-2-15, 2,2 мас. ч. полиоксиалкилентриола (марки Лапрол 3603-2-12), 0,22 мас.ч. таллового масла и 2,72 мас.ч. предварительно приготовленной смеси, включающей 0,31 мас.ч. 1,4-диазабицикло-(2,2,2)-октана, 0,11 мас.ч. триэтиламина, 0,22 мас.ч. диметилэтаноламина, 1,64 мас.ч. тетраизопропанолэтилендиамина и 0,44 мас. ч. продукта 133-176 (мольное соотношение ТА и ТАГ 1:2,1), перемешивают при 20-30оС, добавляют 4,1 мас.ч. воды и продолжают перемешивание в течение 60 мин до выравнивания концентрации воды во всех точках компонента. Полученный компонент с вязкостью 1500 мПа˙с (20оС) стабилен при хранении в течение 12 мес.
П р и м е р 11. В реактор, описанный в примерах 1-6, загружают 100 мас. ч. Лапрола 5003-2-15 и одновременно при включенной мешалке 0,3 мас.ч. КОП марки продукт 133-176. Далее, не выключая мешалки, загружают 5,275 мас.ч. предварительно приготовленной смеси, состоящей из 0,285 мас.ч., 1,4-диазабицикло-(2,2,2)-октана, 0,05 мас.ч. триэтиламина, 0,21 мас.ч. диметилэтаноламина, 1,43 мас. ч. тетраизопропанолэтилендиамина и 3,3 мас. ч. воды (мольное соотношение ТА и ТАГ 1:2,5). Ингредиенты перемешивают в течение 70 мин до достижения равенства концентрации воды в компоненте. Получают однородный прозрачный продукт с вязкостью 1350 мПа˙с (20оС), который стабилен при хранении в течение 9 мес.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛАСТИЧНОГО ФОРМОВАННОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА, отличающийся тем, что 100 мас.ч. полиоксипропиленполиоксиэтилентриола с мол. м. 4500 - 6000 с содержанием первичных гидроксильных групп 60 - 100 мас.% и с соотношением оксипропильных и оксиэтильных звеньев 83 - 87 : 17 - 13, смешивают с 0,2 - 2,0 мас.ч. кремнийорганического пенорегулятора, 0,2 - 1,0 мас.ч. третичного амина, 0,2 - 3,5 мас. ч. третичного амина, содержащего гидроксильную группу, и 2,8 - 5,0 мас. ч. воды в течение времени, достаточного для выравнивания концентрации воды в гидроксилсодержащем компоненте.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно смешивают третичный амин с третичным амином, содержащим гидроксильную группу, или смешивают третичный амин, третичный амин, содержащий гидроксильную группу, и кремнийорганический пенорегулятор, или третичный амин, третичный амин, содержащий гидроксильную группу, и воду.