Способ получения гидроксилсодержащего компонента для производства эластичного формованного пенополиуретана

 

Использование: в химии полиуретанов, для производства эластичного формованного пенополиуретана. Сущность изобретения: продукт: гидроксилсодержащий компонент, полученный путем смешения при температуре не выше 30-35^oС полиоксиалкиленглицерина с мол. м. 3400-6000 и с содержанием первичных гидроксильных групп 60-100 мас.% с блоксополимером полидиметилсилоксана с олигооксиалкилендиолом в качестве пенорегулятора, со смесью 1,4-диазабицикло(2,2,2)октана с диметилэтаноламином в качестве катализатора и с N,N,N', N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамином в присутствии воды. Перемешивание ингредиентов осуществляют путем смешения 100 мас.ч. полиоксиалкиленглицерина с предварительно приготовленной активированной смесью состава, мас. ч.: кремнийорганический пенорегулятор 0,002-0,01; азотсодержащий катализатор 0,57-0,68, N, N, N', N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин - 1,1-1,5; вода 3,0-4,0. 2 табл.

Изобретение относится к химии полиуретанов и касается способа получения гидроксилсодержащего компонента для изготовления эластичного формованного пенополиуретана, который может быть использован в мебельной и автомобильной отраслях промышленности.

Известен способ получения гидроксилсодержащего компонента смешением оксиалкилированного триола с мол. м. 4500-6500 и имеющего более 50% первичных гидроксильных групп, пенообразователя, катализатора уретанообразования и целевых добавок. Недостатком этого способа является невысокая производительность получения компонента и практическая сложность корректировки состава компонента в случае неверной загрузки одного из ингредиентов [1] Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения гидроксилсодержащего компонента путем смешения полиоксиалкиленглицерина мол. м. 4500-6000 и содержанием 60-100 мас. первичных гидроксильных групп сначала с кремнийорганическим пенорегулятором, затем с водным раствором азотсодержащего катализатора и N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамина. При этом в качестве азотсодержащего катализатора используют смесь третичных аминов: 1,4-диазобицикло(2,2,2)октана, диметилэтаноламина и триэтаноламна, в качестве пенорегулятора используют трис-(триметилсилоксан)-фенилсилан [2] Недостатком данного способа является низкая стабильность (не более 3-х мес) компонента во времени, использование в качестве аминного катализатора токсичного и легковоспламеняющегося триэтиламина.

Технической задачей данного изобретения является повышение стабильности гидроксилсодержащего компонента по вязкости.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения гидроксилсодержащего компонента путем смешения полиоксиалкиленглицерина с мол. м. 4500-6000 и с содержанием первичных гидроксильных групп 60-100 мас. с кремнийорганическим пенорегулятором, аминным катализатором, N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендамином и воды, в качестве аминного катализатора используют смесь 1,4-диазобицикло(2,2,2)октана с диметилэтаноламином, а в качестве пенорегулятора блоксополимер полидиметилсилоксана с олигооксиалкилендиолами, например КЭП-2А [3] Предлагаемый способ отличается от известного исключением из состава рецептуры триэтиламина; использованием в качестве пенорегулятора блоксополимера полидиметоксилаксана с олигооксиалкилендиолами [3] другим соотношением реагентов; другой последовательностью введения ингредиентов, использованием иной активированной смеси.

Для перемешивания ингредиентов гидроксилсодержащего компонента в промышленных условиях применяются стандартные реакторы с рубашкой (предназначенной для охлаждения и нагрева), перемешивающим устройством.

Процесс приготовления компонента включает в себя две стадии. Первая - приготовление активаторной смеси. Активаторная смесь представляет собой смесь части ингредиентов, входящих в состав гидроксилсодержащего компонента.

Вторая смешение оставшейся части ингредиентов с активаторной смесью.

Предлагаемый гидроксилсодержащий компонент представляет собой жидкость от бесцветного до светло-желтого цвета со слабым аминным запахом, динамической вязкостью от 800-1300 мПас (25^oC). Компонент стабилен при хранении в течение 10 мес.

Для лучшего понимания сути изобретения приводим примеры конкретного исполнения.

В лабораторных условиях гидроксилсодержащий компонент готовят в реакторе объемом 3 л, оснащенным рамной мешалкой с частотой вращения 200 об/мин.

В реактор загружают полиоксиалкиленглицерин, затем пенорегулятор (пример 1, по прототипу, см. табл. 2) или N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин (пример 3 по изобретению, см. табл. 2), или предварительно подготовленную активаторную смесь 2,4-6 (примеры 2,4-6 по изобретению, см. табл. 1), далее добавляют смесь 1 (по прототипу) или смесь 3 (по изобретению). Время от момента начала загрузки ингредиентов до полного их усреднения по объему принимают за продолжительность перемешивания. Продолжительность перемешивания оценивают визуально и по содержанию воды (метод К. Фишера, ГОСТ 14870) в пробах, отобранных по высоте из трех мест: Стабильность по свойствам полученного компонента контролируют по внешнему виду, а также путем определения вязкости. При низкой стабильности компонента по истечению трех месяцев наблюдается его расслоение и снижение значения вязкости (см. пример 1, табл. 2). По предлагаемому способу по истечении 10 мес расслоения компонента не наблюдается, динамическая вязкость не изменяется, при переработке указанного компонента в пенополиуретан ухудшения технологических параметров не происходит (см. пример 2-6, табл. 2). Таким образом, получение гидроксилсодержащего компонента по предлагаемому способу позволяет продлить срок его эксплуатации до 10 мес.

Формула изобретения

Способ получения гидроксилсодержащего компонента для производства эластичного формованного пенополиуретана путем смешения при температуре не выше 30 35^oС полиоксиалкиленглицерина с мол.м. 4500 6000 и содержанием первичных гидроксильных групп 60 100 мас. с кремнийорганическим пенорегулятором, азотсодержащим катализатором и N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамином в присутствии воды, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического пенорегулятора используют блок-сополимер полидиметилсилоксана с олигооксиалкилендиолами, в качестве азотсодержащего катализатора смесь 1,4 диазабицикло (2, 2, 2) октана с диметилэтаноламином, перемешивание ингредиентов осуществляют путем смешения 100 мас. ч. полиоксиалкиленглицерина с предварительно приготовленной активаторной смесью состава, мас. ч.

Кремнийорганический пенорегулятор 0,002 0,01 Азотсодержащий катализатор 0,57 0,68 N,N,N',N'-Тетрагидроксипропиленэтилендиамин 1,1 1,5 Вода 3,0 4,0м

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2