Способ получения жестких пенополиуретанов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 43ll93

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.01.73 (21) 1866902/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.06.74. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 22.11,74 (51) M. Кл. С 08g 22!46

С 08g 22/16

Государстаенный комитет

Соната Министров СССР оо делам изобретений и отхрытнЙ (53) УДК 678.664:62-405.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

У. К. Стирна, P Я. Перникис, И. А. Алсупс, Б. О. Лаздиня и Я. А. Сурна

Институт х (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ )КЕСТКИХ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ

Изобретение относится к получению жестких пенополиуретанов.

Известен способ получения жестких пенополиуретано в путем взаимодействия изоцианата с простым гидроксилсодержащим олиго-. эфиром, в присутствии катализаторов, вспенивающих агентов и других целевых добавок.

В качестве олигоэфира используют олигоэфир, полученный оксиалкилированием левоглюкозана. Однако получаемые по этому способу пенополиуретаны имеют недостаточно высокую теплостойкость. Кроме того, выделение левоглюкозана в чистом виде является технологически сложным процессом.

Целью изобретения является повышение теплостойкости жестких пенополиуретанов.

Эта цель достигается тем, что в качестве простого гидроксилсодержащего олигоэфира при получении пенополиуретанов используют оксипропилированную смолу вакуумтермолиза целлолигнина с содержанием гидроксильных групп 5 — 20, предпочтительно 10—

16 0/

Смола вакуумтермолиза целлолигнина представляет собой смесь, содержащую фенолы, альдегиды, левоглюкозан, оксикислоты и другие продукты расщепления целлолигнина.

В смоле вакуумтермолиза (авт. св. № 115665) суммарное содержание гидроксильных групп

2 составляет 18 — 29%, а кислотное число—

2 — 30 мг КОН/г смолы.

Олигоэфиры, используемые по предлагаемому способу, получают путем обработки смолы вакуумтермолиза целлолигнина окисью пропилена в присутствии в качестве катализатора КОН при температуре 80 — 160 С.

Пенополиуретаны в соответствии с изобретением получают одностадийным способом, 10 используя в качестве изоцианатов диуретандиэтиленгликоля (ДУДЭГ), полиизоцианат, смесь 2,4 и 2,6-толуиленднизоцианатов и другие с функциональностью )2.

За счет циклического и ароматического

15 строения компонентов смолы вакуумтермолиза целлолигнина по предлагаемому способу получают пенополиуретаны с высокой жесткостью и теплостойкостью.

20 Пример 1. В автоклав, снабженный змеевиком, загружают 76 г смолы вакуумтермолиза целлолигнина (содержание ОН-групп

26 9%, кислотное число 3,0 мг КОН/r смолы), добавляюг 0,076 r КОН и 76,0 г окиси

25 пропилена. Содержимое нагревают до 120 С и поддерживают температуру в пределах

120 — 160 С в течение 34 час. После окончания реакции катализатор нейтрализуют 10%ным раствором H2SO4. К смоле добавля;от

30 200 мл толуола и отгоняют воду.

431193

2,75

0,052

Объемный вес, r/см

Прочность на сжажие, кгс/сма

Водопоглощение за

24 час, кг/м

Температура размягчения, С

4,15

0,050

202

Физико-механические свойства пенополиуретанов

Пепополиуретан, полученный по способу

Показатель предлагаемому известному

Пример 16

Пример 2

0,047

3,20

Объемный вес, г/см

Предел прочности при сжатии, кгс/см

Температура размягчения, - С

0,037

2,37

0,052

4,15

179

Предмет изобретения

Составитель Н. Просторова

Тсхред Т. Курилко Корректор Л. Царькова

Редактор Л. Ушакова

Заказ 3169 4 Изд. ¹ 963 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Выход олигоэфира А 148,0 г (97%). Полученная красновато-коричневая смола содержит 12,7% ОН-групп. а) Для всненивания берут композицию, содержащую (в г): олигоэфира А 20,0; воды

0,7, триэтиламина 0,12, диэтилдикаприлата олова 0,06, блок-сополимера окисей этилена и пропилена (КЭП) 0,2.

После перемешивания в течение 10 сек добавляют 39 г ДУДЭГ и снова перемешивают 20 сек, после чего выливают в форму.

Получают пенополиуретан со следующими показателями:

Объемный вес, г/см 0,046

Прочность на сжатие, кгс/см

Водопоглощенне за 24 час, кг/ма 0,202

Температура размягчения, С 137 б) Для вспенивания берут композицию, содержащую (в г): олигоэфира А 43,0, воды

1,51, триэтиламина 0,34, диэтилдикаприлата ойо и б,"Ф7 .и КЭП.0,86. После перемешивания композиции добавляют 80 r полиизоцианата.

Получают пенополиуретан со следующими показателями:

Объемный вес, r/см 0,037

Прочность на сжатие, кгс/сма 2,37

Водопоглощение за

24 час, кг/ма 0,128

Температура размягчения, С 223

Пример 2. В автоклав, как описано в примере 1, загружают 75,0 г смолы, содержащей

Способ получения жестких пенополиуретанов путем взаимодействия изоцианата с простым гидроксилсодержащим олигоэфиром в присутствии катализатора, вспенивающего агента и других целевых добавок, о т л и ч а21,8% ОН-групп, имеющей кислотное число, равное 24,0, добавляют 0,2 г КОН и 59,6 г окиси пропилена. Содержимое нагревают до

120 С и поддерживают температуру в пределах 120 †1 С. После окончания реакции катализатор нейтрализуют 10% -ным раствором На$0 и отгоняют воду, как описано в примере 1, Выход олигоэфира Б 131,0 г (98%). Полученная красновато-коричневая

10 смола содержит 12,8% ОН-групп.

Для вспенивания берут композицию (в г): олигоэфира Б 50,0, воды 1,5, триэтиламина

0,4, диэтилдикаприлата олова 0,2, КЭП вЂ” 1,0.

После перемешивания до гомогенного состоя15 ния добавляют 92,0 г полиизоцианата, снова перемешивают 30 сек. и выливают в форму.

Полученный пенополиуретан имеет следующие показатели:

В таблице приведена сравнительная характеристика пенополиуретанов, полученных по

30 способу в соответствии с изобретением и по известному способу (и в том и другом случаях в качестве изоцианата использован полиизоцианат).

Как видно из таблицы, пенополиуретаны, 35 полученные по предлагаемому способу, имеют более высокую теплостойкость (при сохранении хорошей жесткости), чем пенополиуретаны, полученные по известному способу. ющи и с я тем, что, с целью повышения теплостойкости конечного продукта, в качестве простого гидроксилсодержащего олигоэфира используют оксипропилированную смолу вакуумтермолиза целлолигнина с содержанием гидроксильных групп 5 — 20, предпочтительно

10 — 16%.