Способ получения полиизоцианата

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОЦИАНАТА путем нагревания в подогревателе продукта фосгенирования толуилендиамина , содержащего 57-60% толуилендиизоцианата и 15-20% полиизоцианата в хлорбензоле, с после-. дуюпщм удалением з вакууме хлорбензола и толуилендиизоцианата в сепараторе , отличающийся тем, что, с целью улучшения прочностных свойств получаемых на основе полиизоцианата строительных материалов , нагревание продукта фосгенирования в подогревателе осуществляют при 150-180 С, толуилендиизоцианат удаляют до образования в сепараторе 45-55%-ного раствора полиизоцианата в толуилендиизоцианате и указанный раствор полиизоцианата из паратора направляют в сборник и вы (Л держивают в нем при температуре на 15-30 С ниже температуры в подогревателе .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) г,: .;, „„(), ". " : Л1

Вйй ю.: . . щд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3630594/23-05 (22) 02.08.83 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) Е.В.Поляков, И.И.Константинов, Л.И.Гущина, Т .Г. Белозерова, И.И.Молев, А.П.дурач, P.È.Малыш, В.П.Яшин и В.Я.Буковский (53) 678.664(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 443593, кл. С 08 G 18/72, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 590959, кл. С 07 С 119/042, 1972. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОЦИАНАТА путем нагревания в подогревателе продукта фосгенирования толуилендиамина, содержащего 57-60Х (5))4 С 07 С 119/048 С 08 С 18/14 толуилендиизоцианата и 15-20Х полиизоцианата в хлорбензоле, с последующим удалением в вакууме хлорбензола и толуилендиизоцианата в сепараторе, отличающийся тем, что, с целью улучшения прочностных свойств получаемых на основе полиизоцианата строительных материалов, нагревание продукта фосгенирования в подогревателе осуществляют при 150-180 С, толуилендиизоциао нат удаляют до образования в сепараторе 45-557-ного раствора полиизоцианата в толуилендиизоцианате и указанный раствор полиизоцианата из сепаратора направляют в сборник и выдерживают в нем при температуре на о

15-30 С ниже температуры в подогревателе.

1 117!

Изобретение относится к получению полиизоцианатов (ПИЦ) на основе толуилендииэоцианата (ТДИ). ПИЦ используются для получения различных полиуретановьм материалов. S

Целью изобретения является улучшение прочностных свойств получаемых на основе ПИЦ строительных материалов.

Пример 1. В циркуляционную 10 систему, состоящую из подогревателя, сепаратора, сборника, насосом-дозатором подают 125 кг/ч концентрата (60% ТДИ, 20Х полиизоцианата, 20% хлорбензола) . В подогревателе, обо- 15 греваемом паром (давление до 10 ати), происходит испарение летучих компонентов. Жидкость отделяется от пара в сепараторе, стекает в сборник и вновь возвращается в подогреватель. 20

В подогревателе поддерживают темпеа ратуру 150 С. В сборнике путем охлаждения поддерживают температуру 120 С.

Из сборника выводят 55 кг/ч раствора полиизоцианата, имеющего следую- 25 щие свойства.

Массовая доля изоцианатных групп, % 34,9

Массовая доля гидролизуемого хлора, X 0,07 30

Вязкость при 25 С, с П 440

Содержание компонентов, мас. Х:. толуил е ндии з оциа нат 55 олигомер, содержащий . мочевинные группы 8 олигомер, содержащий биуретовые группы 8 олигомер, содержащий иэоциануратные группы 13

40 уретидиндионовый олигомер 4 изоцианатно-карбодиимидный аддукт 12

Время пребывания раствора полиизо-45 цианата в циркуляционной системе 5 ч.

Пары из сепаратора (70 кг/ч) конденсируют при охлаждении водой в холодильнике, связанном с источником вакуума (остаточное давление 50

20 мм рт.ст.). Конденсат представляет собой раствор ТДИ в хлорбензоле (концентрация 64,3%).

П р и м,е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1. Обрабатывают 55

863 кг/ч концентрата (57,9% ТДИ, 10,2% олиизоцианата, 3 1,9% 0 -дихлорбенэола) при температуре в подогре454 2 вателе 160 С, в сборнике — 140-145 С.

Получают 200 кг/ч раствора полиизо цианата, имеющего следующие свойства.

Массовая доля изоцианатных групп, %. 33,4

Массовая доля гидролизуемого х:.ора % 0,4

Вязкость при 25 С, сП 492

Содержание компонентов, мас.X: толуилендиизоцианат 51 олигомер, содержащий мочевинные группы 10 олигомер, содержащий биуретовые группы 9 олигомер, содержащий изоциануратные группы 13 уретидиндионовый олигомер 5 изоцианатно-карбоди-,— имидный аддукт 12

Время пребывания раствора полиизоцианата в циркуляционной системе 4 ч. . Пример 3 (сравнительный) .

150 кг/ч концентрата (60X ТДИ, 15Х полиизоцианата, 25% хлорбензола) подают в первую ступень проточно-циркуляционной установки, состоящей иэ подогревателя, сепаратора, сборника и циркуляционного насоса. В подогревателе, обогреваемом паром (давление до 5 ати), происходит испарение хлорI бензола. Жидкость отделяется от пара в сепараторе, стекает в сборник и вновь возвращается в подогреватель циркуляционным насосом. В подогревателе поддерживают температуру о

70 С. Из сборника во вторую ступень циркуляции выводят 115 кг/ч жидкости, состоящей из 78,2% ТДИ, 9,6Х полиизоцианата и 2,2Х хлорбензола.

Пары из сепаратора (35 кг/ч) конденсируют при охлаждении водой (или рассолом) в холодильнике, связанном с источником вакуума (остаточное давление 40 мм рт.ст,).

Конденсат, состоящий из 98,5% хлорбенэола и 1,5% ТДИ, направляют на очистку известными методами.

Жидкость из первой циркуляционной системы поступает во вторую систему циркуляции, аналогичную первой.

В подогревателе, обогреваемом паром (давление до 15 ати), происходит испарение летучих компонентов. Жидкость отделяется от пара в сепараторе, стекает в сборник и вновь возвращается в подогреватель. В подо171454

47

45 толуилендииэоцианат олигомер, содержащий мочевинные группы олигомер, содержащий биуретовые группы олигомер, содержащий

10 з 1 гревателе второго цикла поддерживают температуру 120 С. Иэ сборника выводят 60 кг/ч раствора полиизоцианата со следующими свойствами.

Массовая доля изоцианатных групп, Х 33,55

Массовая доля гидролизуемого хлора, % 0,03

Вязкость при 25ОС, сП 3800

Содержание компонентов, мас.Х: толуиле ндиизоциана г олигомер, содержащий мочевинные группы 12 опиг оме р, с оде ржащий биуретовые группы t2 олигомер, содержащий изоциануратные группы 18 уретидиндионовый олигомер 2 изоцианатно-карбодиимидный аддукт 10

Суммарное время пребывания раствора полиизоцианата в двухступенчатой циркуляционной установке составляет 6 ч.

Пары из сепаратора (55 кг/ч) конденсируют при охлаждении водой в холодильнике, связанном с источником вакуума (остаточное давление 20 мм рт.ст.). Конденсат, состоящий из

95,45Х ТДИ и 4,55Х хлорбензола, разделяют известным способом (ректификация).

Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 3 (сравнительному) .

Обрабатывают l30 кг/ч концентрата при температурах в подогревателе первого цикла 100 С в сборнике о о °

85 С, в подогревателе второго цик- ла — 150 С и сборнике — 135 С. Иэ о сборника выводят 50 кг/ч раствора полиизоцианата, имеющего следующий состав.

Массовая доля изоцианатных rpyrm Х 32,9

Массовая доля гидролизуемого хлора,% 0 05

Вязкость при 25 С, сП 1800

Содержание компонентов, мас.X:

4 изоциануратные группы 15 уретидиндионовый олигомер 5 изоцианатно-карбоди5 имидный аддукт 15

Суммарное время пребывания раствора полиизоцианата в установке составляет 5,5 ч.

Пример 5. Процесс ведут ана- . логично примеру 3. Обрабатывают

130 кг/ч концентрата при температурах в подогревателе первого цикла о

110 С, в сборнике — 90 С, в подогревателе второго цикла — 180 C и сборо нике — t60 С. Иэ сборника выводят

60 кг/ч раствора полиизоцианата, имеющего состав.

Содержание компонентов, мас.%:

20 т олуил е ндииз оциа нат олигомер, содержащий мочевинные группы 9 олигомер, содержащий биуретовые группы 9 олигомер, содержащий изоциануратные группы -15. уретидиндионовый олигомер 5 изоцианатно-карбодиЗО имидный аддукт 15

Массовая доля изоцианатных групп, %. 34,4

Массовая доля гидролизуемого хлора, Х 0,08

Вязкость при 25 С,сП 1350

Суммарное время пребывания раство ра полиизоцианата в установке составляет 5 ч.

Эффективность использования полу40 ченной композиции определяют путем ее испытания в составе строительных материалов в сравнении с другими строительными материалами, а также полимербетонной смесью, изготовлен45 ной с применением известного ПИЦ вЂ” кодицина (см. таблицу) .

Полимербетонная смесь (ПБС), полученная на основе полиуретана иэ

ПИЦ по предлагаемому способу, по ряду

50 параметров значительно превосходит аналогичные известные теплоиэоляционные материалы: армопенобетон, битумоперлит, фенольный поропласт, а также строительный материал, изготовленный

55 с применением кодицина.

В частности, предел прочности ПБС составляет 1,5 МПа при сжатии и 2,5 MIIa при изгибе,. у промышленных

1171454

На основе кодицина

Показатели

1 2

419

420

417

417

1 3

1,4

1,2

1,2

1,0

1,9

2,2

2,2

2,4

2,4

4,5

4,5

Составитель В.Мкртычан

Редактор Н.Егорова Техред А.Бабинец Корректор JI.Áåñêèä

Заказ 4813/24 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4 теплоизоляционных материалов 0,50,8 и 0,5-0,2 МПа соответственно.

Водопоглощение ПБС и известных материалов составляет 3-5 и 80-1007 соответственно. Срок службы — 30 лет.

Объемная масса, кг/м 415

Предел прочности, MIa при сжатии при изгибе

Водопоглощение за 100 сут, при 25 С (по массе), Х

При этом при использовании в качестве теплоиэоляционного материала

ПБС не требуется обработка труб под изоляцию, гидрозащита изоляции и защита ее от механических повреждений.

На основе ПИЦ по примерам

Г Т 1 °