Способ получения фосфорсодержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пенополиуретана
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩЕГО ИЗОЦИАНАТНОГО ПРЕДПОЛИМЕРА ДЛЯ ТРУДНОВОСга1АМЕНЯЕМОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА путем взаимодействия гидроксилфосфорсодержащего соединения со смесью изоцианатов, взятых в избытке, отличающийся тем, что, с целью, получения стабильного предполимера, одновременно с гидроксилфосфорсодержащим соединением, до него или после него в реакционную смесь дополнительно вводят 1-1,5 мае.ч. на 1 мае.ч. гидроксилфосфорсодержащего соединения линейного или слаборазветвленного простого полиэфира и реакцию ведут при 35-45''С.(Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„Я0„„669672
4(5!) С 08 G 18/38
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втоескамм снидктельствь
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2545515/23-05 (22) 21.11.77 (46) 23.06.85. Бюл. В 23 (72) Б.М. Булыгин, Е.А. Булыгина и Е.А. Гуров (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол (53) 678.664(088.8) (56) 1 ° Патент Великобритании
В 1453794, кл. С 3 R, опублик.
1976.
2. Авторское свидетельство СССР
В 200150, кл. С 08 G 18/38, 1966. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ фОСФОРСОДЕРЖАЩЕГО ИЗОЦИАНАТНОГО ПРЕДПОЛИМЕРА
ДЛЯ ТРУДНОВОСПЛАМЕНЯЕМОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА путем взаимодействия гидроксилфосфорсодержащего соединения со смесью изоцианатов, взятых в избытке, о т л и ч а io шийся тем, что, с целью. получения стабильного предполимера, одновременно с гидроксилфосфорсодержащим соединением, до него или после него в реакционную смесь дополнительно вводят
1-1,5 мас.ч. на 1 мас.ч. гидроксилфосфорсодержащего соединения линейного или слаборазветвленного простого полиэфира и реакцию ведут при
35-45 С.
669672
Изобретение относится к области получения иэоцианатных предполимеров (компонент Б), из которых при взаимодействии с гидроксилсодержащим компонентом (компонент А) методом . холодного формования могут быть получены пенополиуретаны (ППУ) пониженной горючести.
Основными показателями пригодности изоцианатных предполимеров к пе10 реработке в ППУ являются: содержание
NCO — групп не ниже 27Х, вязкость не выше 300 сП при 25 С, отсутствие расслаивания или выпадения осадка в процессе получения и переработки.
Эти свойства по технологическим требованиям должны сохраняться в течение не менее 1-2 месяцев.
Известны изоцианатные предполимеры на основе толуилендиизоцианата, 20 полиизоцианата и линейных или слаборазветвленных простых полиэфиров P1).
Эти предполимеры достаточно стабильны во времени, однако при взаимодействии их с обычным гидроксилсодержащим компонентом нельзя получить трудновоспламеняемый пенополиуретан, поскольку они не содержат в своем составе огнегасителей.
Уровень развития науки и техники требует в настоящее время получения предполимеров, содержащих спе-,. циальные огнегасящие добавки, и позволяющих получить, в конечном итоге, из Ъ-компонентной системы (путем взаимодействия компонентов
"А" и "Б") трудновоспламеняемый ППУ.
Наиболее перспективными огне4О гасителями являются реакционно-способные фосфорсодержащие соединения.
Известен способ получения фосфорсодержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пено45 полиуретана путем взаимодействия гидроксилфосфорсодержащего соединения со смесью изоцианатов, взятых в избытке 32.1 °
Синтез предполимера по способу P2). проводится при температуре 90 С, полученный продукт содержит 3,8 мас.7
NC0 — групп. Этот предполимер вследствие малого содержания
NCO — групп и, следовательно, низкой реакционной способности не может. быть использован для получения элас-,. тичного пенополиуретана холодного формования.
Предполимер пригоден лишь для полу чения полиуретана в виде пленки (пример 3).
Цель изобретения является получение стабильного предполимера.
Поставленная цель достигается тем, что одновременно с гидроксилфосфорсодержащим, до него или после него, в реакционную смесь дополнительно вводят 1 — 1,5 мас.ч. на
1 мас.ч. гидроксилфосфорсодержащего соединения линейного или слаборазветв- ° ленного простого полиэфира и реакцию ведут при температуре 35-45 С.
Было установлено, что ТДИ реагирует с гидроксилфосфорсодержащим сое динением (фосдиолом) в течение
20-30 мин с выделением большого количества тепла, при этом ниже
30 С из реакционной смеси отслаивается твердый полимерный продукт, содержащий почти весь фосфор, введенный в систему. При температуре выше
50 С смесь сохраняет гомогенность, но быстро снижает процент МСΠ— групп и увеличивает вязкость. Через сутки хранения продукт полностью желатинизируется.
Напротив, полиизоцианат реагирует с фосдиолом очень медленно: расчетное содержание NCO — групп (30%) достигается лишь через 2-3 суток.
В смеси изоцианатов синтез заканчивается через 1-2 ч. При этом влияние температуры, найденное для системы фосдиол-ТДИ, сохраняется. Лишь о в интервале температур 35-45 С продукт не расслаивается и не увеличивает существенно вязкости в течение
8-10 дней.
Дальнейшее повышение стабильности достигается введением в состав реакционной смеси линейного или слаборазветвленного простого полиэфира, не содержащего фосфора, например
Л-5003-2Б-10. Этот продукт может вводиться в виде смеси с фосдиолом, до фосдиола или непосредственно после фосдиола.
Полиэфир, разбавляя фосдиол и уменьшая экэотермичность реакции, создает более мягкие условия взаимодействия фосдиола с изоцианатом.
Для достижения необходимого эффекта повышения стабильности количество полиэфира Л-5003-2Б-10 должно быть равным или превышать количество фосдиола в системе():1-1:1,5) 669672
;„3
Таблица 2
Сроки 7 ИСО хранеПримечание
Вязкость сП, 25 С ния, сутки
142
Получены каче30,2
10
150
30,0 ственные образцы
155
30,0
30
180
29,8
250
28,5
ППУ нека300
27,5
70 чественный
ППУ не
640
26,0 вспенился
15,00 кг Т 65/35 (25 С) + 7,24 кг
30 ПИЦ (40 С) + 2,90 кг фосдиола (35 С) + 2,82 кг Л-5003-2Б-10 (35 С)- перемешивание 1 ч (40 С).
Таблица 3
Вяз- Примеча35
7. МСО
Срок хранения, сутки кость, ние сП,<=
25 С
Срок хранения, 40 сутки
30ь 1 158 Получены качественные образцы
29,0 257 ППу 45
114 Перера батыва31,5
29,8
110
30,9
12 ется в
ППУ
171
29,5
Не пе рерабатывает1025
27,0
58 ся
Процесс получения стабильного фосфорсодержащего изоцианатного предполимера протекает следующим образом.
Толуилендиизоцианат Т 65/35 нагревают î 35-40 С и выливают в него полиизоцианат. После смешения иэоцианатов при температуре 35-45 С медленно, в течение 30 мин, подают смесь фосдиола и полиэфира Л-5003 (1:1 или 1:1,5), или вначале подают полиэфир, а затем фосдиол, или вначале подают фосдиол и непосредственно вслед за нпм полиэфир.
Полученную смесь перемешивают при температуре 35-45 С в течение
1 ч, корректируют содержание
ИСΠ— групп, охлаждают и сливают в герметичную тару.
Средний срок хранения предполимера, полученного описанным способом и перерабатываемого с получением качественного ППУ, составляет
1,5 — 2 месяца.
Пример 1. Лабораторный синтез N 1 по предлагаемому способу.
254 г толуилендиизоцианата
Т 65/35 + 145 r полиизоцианата нагрев с перемешиванием до 35-37 С
+ 52 r фосдиола при 35-38 С + 51 г
Л-5003-2Б-10 при 35-38 С ->.перемешивание при 35 С 1 ч (см.табл. 1).
Т а б л и ц а 1
51 28,8 282
27э6 305 ППу вспенился
26, 2 410
Пример 2. Лабораторный синтез Ф 2 по предлагаемому способу.
300 г ТДИ И 65/35 + 204 r полиизоцианата нагрев с перемешиванием до 42-45 С + смесь 62 г фосдиола и 93 r Л-5003-2Б-10 при 43-45 С . перемешивание при 45 С 1 ч (см.табл.2) Пример 3. Цеховой синтез по предлагаемому способу.
7 МСО Вязкость ПримесП, 25 С чание
Использование предлагаемого фосфорсодержащего предполимера позволяет .получать эластичный пенополиуретан, удовлетворяющий по огнестойкости требованиям авиационной промьппленности с хорошими физико-механичес,кими показателями:
669672
35-2
О; 012-0, 025
4 5 Ж
),0,6
> 45-50Х.
Корректор И. Эрдейи
Заказ 4494/2 Тираж 475
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рау.:ская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Кажущаяся плотность, кг/м
Предел прочности при растяжении, кг/см
Редактор П. Горькова Техред М.Кузьма
Напряжение при сжатии, кг/см
Остаточная деформация,7
Эластичность по отскоку
![Способ получения фосфорсодержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пенополиуретана](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/476/4768953-s.jpg)
![Способ получения фосфорсодержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пенополиуретана](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/476/4768954-s.jpg)
![Способ получения фосфорсодержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пенополиуретана](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/476/4768955-s.jpg)
![Способ получения фосфорсодержащего изоцианатного предполимера для трудновоспламеняемого пенополиуретана](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/476/4768956-s.jpg)