Способ получения жесткого пенополиуретана

( 08 18/06, 10100) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА(57) Способ получения жесткого пенополиуретана взаимодействием полиизоцианата с соединением, имеющим, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода, с молекулярной массой от 92 до 10 000 в присутствии воды, растворяющего агента и алкана в качестве порообразователя, отличающийся тем, что в качестве растворяющего агента используют диэтилкарбонат или трибутилфосфат, или продукт реакции жирной кислоты таллового масла и 3-диметиламинопропиламина-1 при мольном соотношении 21, или хлорид метилтриоктиламмония в количестве 5-6 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения, имеющего, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода, а в качестве алкана - циклопентан в количестве 15-20 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения, имеющего, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода. Изобретение относится к технологии производства жестких пенопластов, в частности к способу получения жесткого пенополиуретана. Известен способ получения жестких пенополиуретанов взаимодействием полиизоцианата с соединением,имеющим, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода, с молекулярной массой от 92 до 10000 в присутствии воды, гидроксифторалканов в качестве пенообразователя, по меньшей мере, одного соединения, имеющего полярные группы, в качестве растворяющего агента 1. Задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего беспроблемное изготовление жестких пенополиуретанов за счет повышения растворимости свободного от галоида алканового порообразователя в полиоле при сохранении качественных характеристик пенополиуретанов, получаемых с применением галоидсодержащих алканов. Поставленная задача решается в способе получения жесткого пенополиуретана взаимодействием полиизоцианата с соединением, имеющим, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода, с молекулярной массой от 92 до 10 000, в присутствии воды, растворяющего агента и алкана в качестве порообразователя за счет того, что в качестве растворяющего агента используют диэтилкарбонат или трибутилфосфат, или продукт реакции жирной кислоты таллового масла и 3 диметиламинопропиламина-1 при мольном соотношении 21, или хлорид метилтриоктиламмония в количе 3807 1 стве 5-6 вес. частей на 100 вес. частей соединения, имеющего, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода, а в качестве алкана - циклопентан в количестве 15-20 вес. частей на 100 вес. частей соединения, имеющего, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода. В качестве полиизоцианатов применяют известные в химии полиуретанов алифатические, циклоалифатические, аралифатические ароматические и геторциклические полиизоцианаты, например, полиизоцианаты формулы гдеозначает число 2-4, предпочтительно 2-3, иозначает алифатический углеводородный остаток с 2-18, предпочтительно 6-10 атомами углерода, циклоалифатический углеводородный остаток с 4-15, предпочтительно 5-10 атомами углерода, ароматический углеводородный остаток с 6-15, предпочтительно 6-13 атомами углерода или аралифатический углеводородный остаток с 8-15, предпочтительно 8-13 атомами углерода. Как правило, особенно предпочтительны легко доступные технически полиизоцианаты, например 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианат, а также любые смеси этих изомеров (ТДИ), полифенилполиметиленполиизоцианаты, которые получаются анилин-формальдегидной конденсацией и последующим фосгенированием (сырой МДИ) и полиизоцианаты, содержащие карбодиимидные группы, уретановые группы, аллофанатные группы, изоцианоуратные группы, группы мочевины или биуретана (модифицированные полиизоцианаты), в частности такие модифицированные полиизоцианаты, которые являются производными 2,4- и/или 2,6 толуилендиизоцианата или 4,4- и/или 2,4-дифенилметандиизоцианата. Под соединениями, имеющими, по меньшей мере, два активных по отношению к изоцианатным группам атома водорода, с молекулярной массой от 92 до 10000, понимают соединения с аминогруппами, тиольными группами или карбоксильными группами, предпочтительно имеющие гидроксильные группы соединения, в частности соединения с 2-8 гидроксильными группами, предпочтительно соединения с молекулярной массой 200-1200, особенно предпочтительно 250-500, например, простые и сложные полиэфиры, по меньшей мере,с двумя, предпочтительно от 2 до 8, особенно предпочтительно от 2 до 6, гидроксильными группами. В предлагаемом способе можно применять также стандартные целевые добавки, такие как огнезащитное средство, пластификаторы, катализаторы, стабилизаторы пены, замедлители реакции, поверхностноактивные вещества, регуляторы пористости, наполнители, красители, фунгистатически и бактериостатически активные соединения. В качестве огнезащитного средства применяют известные огнезащитные средства, предпочтительно жидкие при 20 С продукты. В качестве стабилизаторов пены применяют, прежде всего, простые полиэфирсилоксаны, специальные водорастворимые представители. Эти соединения имеют обычно такое строение, что сополимер этиленоксида и пропиленоксида связан с остатком полидиметилсилоксана. В качестве катализаторов применяют известные из химии полиуретана катализаторы, такие как третичные амины и/или металлорганические соединения. В качестве замедлителя реакции можно применять, например, вещества с кислой реакцией, такие как соляная кислота, или галогенангидриды органических кислот, в качестве регулятора пористости - парафины или жирные спирты или диметилполисилоксаны, в качестве наполнителя - сульфат бария, кизельгур, сажи или отмученный мел. Предлагаемый способ можно проводить известными приемами. В общем случае работают в области изоцианатного показателя от 100 до 300, предпочтительно от 100 до 130. Вспенивание можно проводить в закрытых формах. При этом реакционную смесь вносят в форму. В качестве материала для формы используют металл, например алюминий, или пластмассу, например эпоксидную смолу. В форме реакционная смесь вспенивается и образует формованное изделие. Вспенивание в форме может при этом проводиться так, чтобы формованное изделие имело на своей поверхности ячеистую структуру. Однако оно может проводиться и таким образом, чтобы формованное изделие имело поверхность в виде пленки сплошной структуры и ячеистую сердцевину. В первом случае поступают, согласно изобретению, таким образом, что вносят в форму столько вспениваемой реакционной смеси, чтобы полученная пена полностью заполняла форму. Во втором случае в форму вносят больше вспениваемой смеси, чем это необходимо для заполнения внутреннего пространства формы. Таким образом, в данном случае работают со сверхзагрузкой. Предлагаемый способ предпочтительно применяют для выполнения элементов уплотнения холодильных и морозильных установок. Само собой разумеется, что пенополиуретаны могут быть получены также вспениванием в процессе блокполимеризации или самим по себе известным двухстадийным способом. Полученные по изобретению жесткие пенополиуретаны находят применение, например, в строительстве,а также для уплотнения теплофикационных труб и контейнеров. 2 3807 1 Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами. Примеры. 100 г полиольной смеси, состоящей из 95 г функционального простого полигидроксиполиэфира, который является продуктом пропоксилирования сахарозы, пропиленгликоля и воды в качестве стеарата со средним молекулярным весом 850 г/моль и гидроксильным числом 380,1 г активатора (диметилциклогексиламин), 2 г стабилизатора В 8421 (фирмы Гольдшмидт АГ), 2 г воды и по 5 г растворяющего агента смешивают с циклопентаном до тех пор, пока не обозначится разделение фаз. Полученное таким образом количество циклопентана обозначается ниже как граничная концентрация растворимости. В качестве растворяющего агента применяют диэтилкарбонат (пример 1),трибутилфосфат (пример 2),продукт реакции двух молей жирной кислоты таллового масла и одного моля 3-диметиламинопропиламина-1 (пример 3),хлорид метилтриоктиламмония (пример 4). Полученные граничные концентрации приведены в следующей таблице. Растворимость циклопентана (г) Сравнение без растворяющего агента Граничная концентрация циклопентана (г) в 100 г полиольной смеси Примеры 1-4, согласно изобретению, четко показывают, что количество растворимого циклопентана в полиольной смеси по отношению к сравнительному примеру может быть увеличено. Чем выше количество растворимого циклопентана в полиольной смеси, тем выше его доля в газевспенивателе полученного жесткого пенополиуретана и тем ниже его коэффициент теплопроводности. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3