Способ получения полиольной композиции с гидроксильным числом 400-650 мг кон/г
Изобретение относится к синтезу полиуретанов на основе полиольных композиций (ПК) и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где применяется полиуретан. Изобретение позволяет снизить вязкость композиции при сохранении величины гидроксильного числа за счет взаимодействия кубового остатка дистилляции толуилендиизоцианата при нагревании с простым полиэфиром на основе этилена или смеси полиэфиров на основе этилена со средней мол.м. 200-1000 при молярном соотношении ОН/ПСО - групп, равном 2,0-2,9, с последующим введением гликоля мол.м. 62-150 до достижения величины гидроксильного числа 400-650 мг КОН/г. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИаЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (?1) 4288064/23-05 (22) 21.07.87 (46) 23.04.90. Бюл. ¹ 15 (72) Е.З.Журавлев, В.Н.Сивкова, E.В.Поляков, N.Г.Иванов, Ю.И.Дергунов и А. П .Малов (53) 678.664 (088.8) (56) Патент СПИ .№ 4489177, кл. 521-144, опублик. 1986.
Flexible, Polyurethane Foams by
Moods, Ap. Scien. Pub. 1982.
Патент ГДР № 2?9276, кл. С 08 С 18/14, опублик. 1970. (5 ) cllocos IIoI1yqEHmr пОлиОлБнОЙ КохПОЗИЦИИ С ПЩРОКСИЛЬНЫМ ЧИСЛОМ 400650 NI КОН/Г (57) Изобретение относится к синтезу
Изобретение относится к области полиольного сырья для полиуретанов и может быть использовано в различных областях промьпппенности, где применяются полиуретановые материалы.
Целью изобретения является снижение вязкости композиции при сохранении величины гидроксильного числа.
В качестве изоцианатного компонента используют кубовый остаток дистиллята толуилендиизоциатана (ТДИ), содержащий 26 5-34 0 мас.Х свободных
NC0-групп, 0,2-0,4Ж гидролизуемого и ионного хлора. Кубовый остаток представляет собой раствор олигомеров на основе ТДИ в мономерном ТДИ, содержание мономерного ТДИ в продукте до
55 мас.X.. Вязкость кубового остатка, з.ависит от содержания в нем ТДИ и составляет 450-30000 мПа-с.
„.SU„, 3 558929 А 1 (51)5 С 08 G 18/10 С 08 G 18/00 полиуретанов на основе полиольных композиций (ПК) и может быть использовано в тех отраслях промьппленности, где применяется полиуретан. Изобретение позволяет снизить вязкость композиции при сохранении величины гидроксильного числа за счет взаимодействия кубового остатка дистилляции толуилендиизоцианата при нагревании с простым полиэфиром на основе этилена или смеси полизфиров на. основе этилена со средней мол.м. 200-1000 при молярном соотношении ОН/ПСО-групп, равном 2, 0-2, 9, с последуюшим введением, гликоля мол.м.
62-150 до достижения величины rwpoксильного числа 400-650 мг КОН/r.
1 табл.
Б качестве гидроксилсодержащего соединения используют простой полиэфирдиол на основе окиси этилена или смеси простых полиэфирдиолов на основе окиси этилена (ПЭГ и смесь ПЭГ) с мол.м. 200-1000, а также гликоли с мол.м. 62-150, такие как этиленгликоль (ЭГ) мол.м. 62, диэтиленгликоль (ДЭГ) мол.м. 106. триэтиленгликоль (ТЭГ) мол.м. 150, пропиленгликоль (ПГ) мол.м. 76, дипропиленгликоль (ДПГ) мол.м. 134, трипропиленгликоль (ТПГ) мол.м. 192.
Взаимодействие полиэфирдиола с 3 кубовым остатком дистилляции ТДИ про- Зь водят в массе при 20-100 С, суммарное е время реакции 1,0-2,5 ч и определяют его окончанием реакции между гидроксильными и изоцианатными группами, фиксируемым по исчезновению послед1558929 них. Затем продукт растворяют в низкомолекулярном гликоле при обычных условиях.
Соотношение гидроксильных и изо5 цианатных групп при взаимодействии простого полиэфирдиола с кубовым остатком дистилляции ТДИ определяется так, что при уменьшении этой величины ниже нижнего предела происходит обра- 10 зование полимеров за счет участия в реакции второй ОН-группы полиэфирдиола. Получаемый при этом продукт хуже растворяется в гликолях и гидроксилсодержащая композиция на его основе 15 имеет высокую вязкость. Это же имеет место и в случае увеличения соотношения ОН:NCO выше верхнего предела.
Пример.ы 1-12 описывают проведение процесса по предлагаемому 2О способу с использованием различных полиэфирдиолов и их смесей с мол.м.
200-1000, различных гликолей с мол.м.
62-150, молярных соотношений ОН:NCÎ
2,0-2,9. 25
Пример b> 13-21 являются сравнительными и иллюстрируют возрастание вязкости композиции при использовании полиэфирдиола с молекулярной массой ниже 200 (пример 17) и выше 30
1000 (пример 16), при соотношении
ОН:NCO ниже 2,0 (пример 13) и выше
2,9 (пример 14), при взаимодействии кубового остатка со смесью полиэфирдиола и гликоля в одну стадию (пример 18 в сравнении с примером 3); расслоение композиции при использовании гликоля с-мол.м.(150 (пример
15). Пример 19 является повторением примера 1 из описания известного спо- 40 соба и показывает, что данные известного способа хорошо воспроизводятся с использованием реагентов и процедур предлагаемого способа.
Пример 1. В колбу, снабженную механической мешалкой, термометром,капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 561 г простого полиэфирдиола на основе окиси этилена (средняя мол.м. 400, гидро- 50 ксильное число 280 мг KOH/г), содержимое колбы нагревают до 50 С и через капсльную воронку в течение 0 5 ч добавляют 150 г кубового остатка дистилляции ТДИ (содержание ТДИ в кубовом остатке составляет 50 мас.7, содержание изоцианатных групп 34,0 мас. . имеющего температуру 20 С. Соотношение OH:NCO 2,31. В результате реакции температура реакционной смеси поднимается до 100 C. После окончания добавления кубового остатка содержимое колбы перемешивают при 100 С еще
0,5 ч, Гидроксильное число продукта реакции равно 130 мг КОН/г (по загрузк . 125 мг КОН/r) .
Полученный продукт растворяют при обычных условиях в 190 г этиленгликоля и получают 901 г гидроксилсодержащей композиции с гидроксильным числом
0 мг КОН/г и вязкостью 5900 мПа-с при 20 С, Пример ы 2-12. Опыты проводят аналогично примеру i, но изменяют загрузки исходных реагентов, молекулярную массу полиэфирдиолов и тип гликоля.
Пример 13-18 (сравнительные).
Опыты проводят аналогично примеру 1, но изменяют загрузки исходных реагентов, молекулярную массу полиэфирдиолов и тип гликоля.
Пример 19 (по известному способу). Опыт проводят аналогично примеру 1, но изменяют загрузки исходных реагентов и молекулярную массу полиэфирдиола.
Пример 20 (сравнительный).
В колбу, снабженную механической мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 200 г простого полизфирдиола-на основе окиси этилена (средняя мол.м. 400, гидроксильное число 280 мг КОН/r и через капельную воронку к содержимому колбы в течение 1,0 ч добавляют 30 r 2,4ТДИ. Соотношение OH/NCO 2,9 моль/моль
В результате реакции твмпература реакционной смеси поднимается до
60 С. После окончания добавления 2,4ТДИ содержимое колбы перемешивают при 60оС еще 0,5 ч. Гидроксильное число продукта реакции равно 160 мг
КОН/г.
Полученный продукт растворяют при обычных условиях в 59 r этиленгликоля и получают 289 r гидроксилсодержащей композиции с гидроксильным числом
495 мг KOH/r и вязкостью 550 мПа с при 20 С.
Пример 21 (сравнительный).
Опыт проводят аналогично примеру 20, но 30 r ТДИ прикапывают к смеси
200 r полиэтиленгликоля со средней мол.м. 400 и 59 r этиленгликоля.
5 iS5
Получают 289 r гидроксилсодержащей композиции с гидроксильным числом
495 мг КОН/г и вязкостью 305 мПа.с.
Как видно из сопоставления примеров 20 и 21, использование смеси полйэтиленгликоля с этиленгликолем для синтеза полиольной композиции на основе ТДИ с гидроксильным числом, равным 500 мг КОН/r (пример 21), поФ зволяет получить композицию с вязко стью 305 мПа;с (при 20 C) а предварительное проведение реакции ТДИ с полиэтиленгликолем и последующее разбавление преполимера этиленгликолем приводит к получению композиции с вязкость при 20 С, равной 548 мПа с (пример 20).
Формула изобретения
Пр7сче
Полкэфнрлнол убовый остаок ТДИ
СоотноаеГнлро кснль нае число мг
КОН/г
Характернстнка кочпоэнцнн емпература, ОС нее николь
Срелкяя эагруг ка, r
Гнлрокс ил ь кое число, м." КОН г нл Загрузка, r
Вязкость нне он
NCOi г-экв
r-экв
О,l Загрузка, г макси мальн, прн
20 С, мла с мол.м.
Z,Ç1 г,о
2,9
Z,37
2,0
2,0 г,oa г,ii
2,06
2,06 г,oa г,о
1,8 з,г
2, Оэ
z,о
z,o
4, 35
7,2
2,9
I OO !
1ОО ао
64
1ВО
»о
42
160
ЭГ 190
ЭГ 487
ЭГ 101
ДЭГ, 785
ТЭГ 727
l1I 285
ТЭГ 179
ТЭГ 294
ТЗГ 200
ТЭГ 200
ТЭГ 347
ТЭГ 363
ЭГ 69
3f 110
ТПГ 1610
ТЭГ 310
ЗГ 33
1,0
1,25
2,5
2,2
i,з
1,25
1,О
1,3
1,З
1,3
i,о
1,5
1,5
1,5
1,25
1,5
1,5
1,5
1,0
0,5
4S0
4ОО
4iO
49О
4ОО
495
14 0
302
54ао
ЗЭЗ
384
810О
ЭОООС
7-OOO
550
1 г
4
6
7.
9
1О
11
1г
13
14
16
17
ia
19
4ОО
38О зво
600 аоо гоо
1ООО
380 зво зво
134
400
561
734 470
694
9о
1ОО
175 гоо
212
556
694 гоо
571
750 гоо
ПЭГ лэг лэг
ПЭГ
ПЭГ
ПЗГ
ПЭГ
ПЭГ
ПЭГ+ТЭГ
ПЭГ+ТЭГ
Смесь ПЭГ
Смесь ЛЭГ
ПЗГ
ЛЭГ
ПЗ1
Смесь ПЭГ
ТЭГ
ЛЭГ+ЭГ
ДЛГ
ПЭГ
291
1ОО
111
1З1
291
1а. гг
42
24 ° 7
1го
291
20,6
82,5
1ОО
250 зо
50 100
50 85
35 55
35 60
25 65
50 85
25 42
25 42
25 80
20 53
24 42
25 40
55 65
50 85
50 85
25 40
25 85
25 65
180 210
25 60
ЭГ 59
21 ЛЭГ+ЭГ . 180 259, 495
Через 48 ч раствор расслоился.
Составитель С.Пурина
Редактор H.Гунько Техред A.Кравчук.
КоРРектоР В.Кабаций
Подписное
Тираж 434
Заказ 817
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðîä, ул. Гагарина, 101
Способ получения полиольной композиции с гидроксильным числом 400п50 мг КОН/r путем взаимодействия иэ34iO
26,5
34,0
32,7
34>0
26,5
З4,О
З4,О
34,0
34,0
34,0
34, О
26,5
32,5.
26,5
34,0
34,0
З4,О
26,0
2,4-ТДИ
2,4-ТДИ
8929
6 бытка гидроксилсодержащего соединения с кубовым остатком дистилляции толуилендиизацианата при нагревании, отличающийся темя что, с
5 целью снижения вязкости композиции при сохранении величины гидроксильного числа, в качестве гидроксилсодержащего соединения используют простой полиэфир на основе окиси этилена или смеси простых полиэфиров на основе окиси этилена со средней мол.м. ?004000 в сочетании с гликолем мол.м.
62-150, в качестве кубового остатка дистилляции толуилендиизоцианата— кубовый остаток дистилляции, содержащий 26,5-34, 0 мас.% свободных NCOгрупп, причем вначале взаимодействие кубового остатка осуществляют ". rtpo20 стым полиэфиром при молярном соотношении ОН/NCO-групп, равном 2,0-2,9, с последующим введением гликоля до .достижения величины гидроксильного числа 400-650 мг КОН/r.
