Способ получения (пено)полиуретанов - RU2138518C1

Описание

Изобретение относится к технологии получения полиуретанов, в частности к способу получения (пено)полиуретанов.

Известен способ получения (пено)полиуретанов путем реакции полиизоцианатов с полиольной смесью, состоящей из OH-функциональных сложных полиэфиров с молекулярным весом 260 - 2000 на основе жирных кислот с 9-22 атомами углерода, OH-функциональных, олигомерных полиолефинов с молекулярным весом 700 - 6000 и по меньшей мере дифункциональных полиолов с молекулярным весом 62 - 8000, предпочтительно 62 - 400, которые отличны от сложных полиэфиров и олигомерных полиолефинов, в случае необходимости в присутствии воды в качестве вспенивающего агента и известных в химии полиуретанов вспомогательных веществ и добавок, причем в качестве сложного полиэфира предпочтительно используют полиэфиры на основе вновь вырастающего сырья (см. патент DE N 4303556 C1, МКИ: C 08 G 18/36, 1993).

Недостаток известного способа заключается в том, что используемые функционализированные сложные эфиры жирной кислоты можно получать только дорогостоящим химическим путем.

Задачей изобретения является создание способа, при помощи которого (пено)полиуретаны можно получать с применением нефункциональных, например, сложных эфиров естественных кислот, как, например, рапсового масла или пищевого масла.

Эта задача решается в способе получения (пено)полиуретанов путем взаимодействия полиизоцианатов с компонентом сложного эфира жирной кислоты, в случае необходимости в присутствии вспенивающего агента, катализатора и по меньшей мере одной целевой добавки, за счет того, что в качестве компонента сложного эфира жирной кислоты используют смесь нефункциональных сложных эфиров жирной кислоты и/или нефункциональных углеводородов и по меньшей мере одной соли жирной кислоты с основным полиолом.

Предлагаемый способ можно проводить в присутствии соединений с молекулярным весом 62 - 399, имеющих по меньшей мере два реакционноспособных относительно изоцианатных групп атома водорода, а также в присутствии соединений с молекулярным весом 400 - 10000, имеющих по меньшей мере два реакционноспособных относительно изоцианатных групп атома водорода.

Согласно изобретению предпочтительным является то, что в качестве нефункциональных эфиров жирной кислоты используют глицериды естественной жирной кислоты, в качестве основных полиолов - такие полиолы, имеющие число ОН > 50, в частности > 400, в частности простые полиалкиленгликолевые эфиры, в качестве жирной кислоты - монокарбоновые кислоты с числом атомов углерода больше 9, а в качестве нефункциональных углеводородов - такие углеводороды, которые имеют точку кипения > 200^oC и точку плавления < 100^oC, в частности полиолефины.

Ниже подробнее поясняются используемые в предлагаемом способе компоненты.

В качестве полиизоцианата в принципе используют любые, однако предпочтительно жидкие при комнатной температуре алифатические, циклоалифатические, аралифатические, ароматические и гетероциклические полиизоцианаты, описанные, например, В. Зифкен в Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, стр. 75 - 136, например, полиизоцианаты формулы
Q(NCO)_n,
где n = 2 - 4, предпочтительно 2 и 3,
Q - алифатический углеводород с 2 - 18, предпочтительно 6 - 10 атомами углерода, циклоалифатический углеводород с 4 - 15, предпочтительно 5 - 10 атомами углерода, ароматический углеводород с 6 - 15, предпочтительно 6 - 13 атомами углерода, аралифатический углеводород с 8 - 15, предпочтительно 8 - 13 атомами углерода,
например такие полиизоцианаты, которые описаны в заявке DE N 2832253, стр. 10 - 11.

Предпочтительно используют ароматические полиизоцианаты.

Как правило, особенно предпочтительными являются технически легко доступные полиизоцианаты, как, например, 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианат, а также любые смеси этих изомеров (в дальнейшем "ТДИ"), полифенилполиметиленполиизоцианаты, получаемые путем конденсации анилина и формальдегида и последующего фосгенирования (в дальнейшем "сырой МДИ"), а также содержащие карбодиимидные группы, уретановые группы, аллофанатные группы, изоциануратные группы, мочевинные или биуретные группы полиизоцианаты (в дальнейшем "модифицированные полиизоцианаты"), происходящие от 2,4- и/или 2,6-толуилендиизоцианата или 4,4'- и/или 2,4'-дифенилметандиизоцианата.

Полиизоцианаты используют в 60-150%-ном, предпочтительно 80 - 120%-ном стехиометрическом количестве, в пересчете на содержащиеся в реакционной смеси гидроксильные группы.

В качестве жирных кислот для солеобразования предпочтительно используют карбоновые кислоты с числом атомов углерода больше 9.

Используемые для образования соли с основными простыми полиэфирами жирные кислоты и смеси жирных кислот являются предпочтительно насыщенными и/или ненасыщенными монокарбоновыми кислотами, содержащими больше 9 атомов углерода. Однако можно также использовать ди- и поликарбоновые кислоты, например, получаемые путем олигомеризации так называемые димерные и тримерные кислоты химии жиров.

Карбоновые кислоты могут быть синтетического происхождения, как, например, такие кислоты, которые получают путем взаимодействия аминов или спиртов с ди- или поликарбоновыми кислотами или путем омыления амидов, нитрилов, сложных (поли)эфиров или путем окисления или обработки озоном содержащих, при необходимости, ненасыщенные звенья полиолефинов, например, бутилкаучуков или спиртов жирного ряда. Но предпочтительно они естественного происхождения и часто являются смесями жирных кислот, такими как, например, олеиновая кислота, элаидиновая кислота, стеариновая кислота, изостеариновая кислота, жирная кислота таллового масла, кислота кокосового масла, абиетиновая кислота и другие смоляные кислоты, линолевая кислота, линоленовая кислота, эруковая кислота, жирная кислота рапсового масла, жирные кислоты рыбьего жира, жирные кислоты талькового масла, жирные кислоты касторового масла, жирные кислоты горного воска, жирные кислоты сланцевого масла и т.д.

Предпочтительно используют такие жирные кислоты или смеси этих жирных кислот, которые являются жидкими при комнатной температуре, при этом они могут быть полностью, частично или предпочтительно не отверждены.

Жирные кислоты с точкой плавления ниже 50^oC используют в 30 - 150%-ном, предпочтительно 80 - 120%-ном стехиометрическом количестве в пересчете на основные полиолы.

Неожиданно, что жирные кислоты с точкой плавления свыше 50^oC, как, например, стеариновая кислота, скорей проявляют свойства нефункциональных углеводородных восков и их можно использовать в том же количестве, что и углеводородные воски.

В качестве основных полиолов (предпочтительно простого полиалкиленгликолевого эфира) используют содержащие по меньшей мере одну аминогруппу полиолы (или простые полиэфиры) с гидроксильным числом > 50, в частности > 400, предпочтительно такие полиолы, которые содержат полиэфирные группы на основе полиэтиленоксида и/или полипропиленоксида.

Используемые для солеобразования основные полиолы, или простые полиалкиленгликолевые эфиры, или смеси полиалкиленгликольполиэфиров содержат по меньшей мере одну аминогруппу, предпочтительно 1 - 7, в частности 1 - 4 аминогруппы, в молекуле и/или на ее конце.

В качестве основных полиолов используют алканоламины, которые как моно-, ди- или триэтаноламин, моно-, ди- или трипропаноламин или тетрапропоксиэтилендиамин, могут иметь по меньшей мере одну алканольную группу на азоте. Однако предпочтительно используют основные простые полиалкиленгликолполиэфиры, в частности такие соединения, которые у азота аминогруппы содержат по меньшей мере одну, по меньшей мере двухзвенную полиэфирную цепь. Гидроксильное число составляет по меньшей мере 50, предпочтительно 150 и больше, в частности более 400.

Такие простые полиэфиры обычно получают путем алкоксилирования первичных или вторичных алифатических, аралифатических, циклических, гетероциклических или ароматических аминов, предпочтительно аммиака и/или пропилендиамина, предпочтительно этилендиамина и/или полиалкиленполиамина или их смесей.

Для алкоксилирования обычно используют алкиленоксиды, предпочтительно этиленоксид и/или, в частности, пропиленоксид. Образование соли с жирными кислотами осуществляют путем простого смешивания компонентов, предпочтительно при температуре 5 - 50^oC.

Содержание солей жирных кислот с основными полиолами в подвергаемой взаимодействию с полиизоцианатами реакционной смеси, составляет, как правило, 10 - 80, предпочтительно 20 - 65 вес.%.

Наряду со сложными эфирами синтетической жирной кислоты в качестве нефункциональных сложных эфиров жирной кислоты применяют предпочтительно нефункциональные естественные глицериды жирной кислоты, в частности такие соединения, которые являются жидкими при комнатной температуре.

В качестве нефункциональных углеводородов или полиолефинов применяют предпочтительно жидкие при комнатной температуре или плавящиеся ниже 100^oC фракции и олигомеры химии угля и петрохимии, в частности вещества с точкой кипения > 200^oC.

Как нефункциональные в смысле изобретения компоненты реакционной смеси предпочтительно рассматриваются вещества с точкой кипения > 200^oC и с точкой плавления < 100^oC. В качестве таких веществ следует назвать, например, фракции переработки нефти или угля или процессов утилизации отработанных веществ, как, например, парафиновые масла, твердые парафины, веретенные масла, легкие и тяжелые масла ненасыщенного или насыщенного, алифатического, аралифатического, циклического или ароматического характера.

Возможно также применение масел, получаемых путем полимеризации или олигомеризации или теломеризации ненасыщенных основных компонентов, таких как, например, этилен, пропилен, бутен, изобутен, изобутилен, бутадиен, пентен, октен и их смеси, причем предпочтительно следует назвать жидкие олигомеры изобутилена, поскольку они оказывают особенно благоприятное влияние на гидрофобность и газонепроницаемость продуктов, получаемых предлагаемым способом.

В качестве нефункциональных в смысле изобретения компонентов особенное значение имеют синтетические, в частности естественные, животные и прежде всего растительные масла и воски, которые в большинстве случаев содержат смешанные насыщенные и ненасыщенные сложные эфиры жирной кислоты в виде глицеридов и которые можно использовать как таковые, или в виде их смеси, или в виде смеси с вышеупомянутыми нефункциональными компонентами, такими как, например, пищевые масла различного происхождения, талловые масла, рапсовые масла, ореховые масла, льняные масла, корневые масла и другие экстракционные масла.

Нефункциональные компоненты содержатся в подвергаемой взаимодействию с полиизоцианатами реакционной смеси в количестве 20 - 85, предпочтительно 50 - 70 вес.% (остаток - соли жирных кислот).

Под соединениями, имеющими по меньшей мере два реакционноспособных относительно изоцианатов атома водорода и молекулярный вес 32 - 399, понимаются соединения, которые содержат гидроксильные группы, и/или тиольные группы, и/или карбоксильные группы, предпочтительно гидроксильные группы и/или аминогруппы. Эти соединения служат в качестве удлинителя цепи или сшивающего агента. Как правило, эти соединения содержат 2 - 8, предпочтительно 2 - 4 реакционноспособных относительно изоцианатов атома водорода. Примеры таких соединений описаны в заявке DE N 2832253, стр. 19 - 20.

Под соединениями, имеющими по меньшей мере два реакционноспособных относительно изоцианатов атома водорода и молекулярный вес, как правило, 400 - 10000, понимаются соединения, которые кроме аминогрупп, тионильных групп или карбоксильных групп предпочтительно содержат гидроксильные группы, особенно соединения, имеющие молекулярный вес 1000 - 6000, предпочтительно 2000 - 6000, например, простые и сложные полиэфиры, содержащие по меньшей мере 2, как правило, 2 - 8, однако предпочтительно 2 - 6 гидроксильных групп, а также поликарбонаты и сложные полиэфирамиды, которые применяются для получения гомогенных и ячеистых полиуретанов. Примеры таких веществ описаны в заявке DE N 2832253, стр. 11 - 18.

В качестве вспенивающего агента используют известные вещества, такие как, на пример, бутан, пентан, циклопентан, гексан, простой диметиловый эфир или гексафторбутан. В качестве катализаторов используют известные из химии полиуретанов вещества. Их используют в количестве до 10% от веса компонента сложного эфира жирной кислоты.

Под понятием "целевые добавки" следует понимать все обычные в химии полиуретанов вспомогательные вещества или добавки, например, поверхностно-активные вещества, как, например, эмульгаторы и пеностабилизаторы, замедлители реакции, например, вещества с кислой реакцией, например, соляная кислота или галоидангидриды органических кислот, регуляторы ячеек известного типа, такие как, например, спирты жирного ряда или диметилполисилоксаны, пигменты или красители, огнезащитные вещества известного типа, трикрезилфосфат, вспученный графит, противостарители, средства для придания стойкости к атмосферным воздействиям, пластификаторы, вещества с фунгистатическим и бактериостатическим действием, наполнители, как, например, сульфат бария, кизельгур, сажа и флотированный мел. Такие вспомогательные вещества и добавки, которые могут использоваться в предлагаемом способе, описаны в заявке DE N 2732292, стр. 21 - 24.

Дальнейшие примеры используемых при необходимости поверхностно-активных добавок, пеностабилизаторов, регуляторов ячеек, замедлителей реакции, стабилизаторов, огнезащитных средств, пластификаторов, красителей, наполнителей и веществ с фунгистатическим и бактериостатическим действием, а также подробные сведения об их использовании и принципе действия приведены в справочнике Kunststoff-Handbuch, том VII, под ред. Фивег и Хехтлен, изд. Карл-Ханзер-Ферлаг, г. Мюнхен 1966, например, на стр. 103 -113.

Предлагаемый способ получения полиуретановых пластмасс осуществляют следующим образом.

Реакцию осуществляют по известному одностадийному способу или известному способу с применением преполимера, причем часто используют известные механические средства, например, оборудование, описанное в патенте США N 2764565. Информации об установках (для осуществления периодического или непрерывного способа), которые можно также использовать согласно изобретению, приведены в справочнике Kunststoff-Handbuch, том VIII, под ред. Фивег и Хехтлен, изд. Карл-Ханзер-Ферлаг, г. Мюнхен 1966, например, на стр. 121 - 205. Само собой разумеется, что пенопласты можно также получать путем так называемого блочного вспенивания или с применением двойной конвейерной ленты.

Получаемые согласно изобретению (пено)пластмассы основаны на дешевых, технически легко доступных полиолефинах, парафинах, твердых парафинах и предпочтительно в основном естественном вновь вырастающем сырье, к которому принадлежат также используемые согласно изобретению жирные кислоты. Они имеют в основном характер жесткой пены. В зависимости от используемых согласно изобретению нефункциональных компонентов и их количества получаемые продукты имеют закрытые или открытые поры, являются гидрофобными, частично обладают низкой газопроницаемостью и низкой водопоглощаемостью или же вследствие пористых стенок ячеек - водопроницаемостью. Они часто отличаются хорошей способностью к выниманию из формы. Продукты используют для изготовления формованных изделий для звукоизоляции, заполнения полостей, в качестве материала для изоляции термического и электрического оборудования, в качестве упаковочного материала с хорошей способностью к поглощению энергии ударов, для изготовления многослойных изделий, в качестве конструкционного материала или для изготовления так называемых интегральных формованных пеноизделий. В измельченном или открытопористом или экстрагированном виде их можно также использовать для абсорбционных целей или в качестве фильтровального материала.

Получаемые предлагаемым способом (пено)пластмассы могут содержать органические и/или неорганические наполнители, а также волокнистую арматуру.

Неожиданным оказалось, что часто можно отказаться от применения катализатора, поскольку соли жирных кислот обеспечивают достаточно хорошую активацию не смотря на сравнительно большие количества разбавляющих, нереакционноспособных компонентов.

Кроме того, возможно и использование известных из химии лаков сиккативов, ускоряющих воздушную сушку масел, придающих стойкость к распаду веществ и консервантов для уменьшения вредного атмосферного и биологического воздействия на (пено)пластмассы, а также огнезащитных средств, ароматов, красителей, внутренних смазок, наполнителей и служащих в качестве арматуры волокон. И эти упомянутые вспомогательные вещества рассматриваются как целевые добавки.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами. Если ничего другого не сказано, то указанные части и проценты относятся к весу.

При этом используют следующие исходные материалы:
Жирные кислоты
А: торговая олеиновая кислота фирмы Хэнкель, г. Дюссельдорф, DE
Б: торговая абиетиновая кислота
В: торговая жирная кислота соевого масла
Г: торговая жирная кислота таллового масла
Д: получаемая путем озонирования торгового бутилкаучука в метиленхлориде изобутиленсодержащая олигомерная карбоновая кислота с кислотным числом 17
Е: торговая смесь жирных кислот кокосового масла
Ж: торговые так называемые димерные жирные кислоты (фирмы Унихем, DE).

Основные полиолы:
А: диэтаноламин
Б: триэтаноламин
В: продукт пропоксилирования триэтаноламина с гидроксильным числом 500
Г: продукт пропоксилирования этилендиамина с гидроксильным числом 155
Д: продукт пропоксилирования этилендиамина с гидроксильным числом 480
Е: продукт пропоксилирования этилендиамина с гидроксильным числом 60
Ж: продукт взаимодействия триэтаноламина с одинаковыми частями этиленоксида и пропиленоксида с гидроксильным числом 505.

Нефункциональные масла:
А: торговое пищевое растительное масло (фирмы Брелио, Хандельсгез., г. Хамм, DE)
Б: торговый полиизобутиленовый олигомер (торговый продукт Оппанол БЗ, фирмы БАСФ АГ, г. Людвигсхфафен, DE)
В: торговое веретенное масло
Г: торговое рапсовое масло
Д: торговый твердый парафин; т. пл. примерно 60^oC.

Пример 1
20 частей жирной кислоты А смешивают с 40 частями масла А и 16, 4 части полиола Д и к получаемому прозрачному раствору добавляют еще 1,3 части торгового стабилизатора (ПУ 1836, фирмы Байер АГ, DE) и 1 часть воды. Получаемую смесь интенсивно перемешивают в течение 10 с. вместе с 25 частями торгового полиизоцианата МДИ (торговый продукт Десмодур 44 В 20, фирмы Байер AГ, DE), вливают в подобную ящику форму, где осуществляют вспенивание.

Получают мелкопористый, гомогенный жесткий пенопласт с объемным весом примерно 60 г/л, который не является клейким.

Пример 2
Повторяют пример 1 с той лишь разницей, что используют двойное количество масла А и количество изоцианата повышают до 31,5 части. Получают мелкопористый полужесткий неклейкий пенопласт с объемным весом примерно 50 г/л.

Примеры 1 и 2 показывают возможность успешного использования нефункциональных масел для получения полиуретанов. Такие пенопласты пригодны в качестве материала для поглощения энергии ударов и изоляционных целей.

Пример 3
48 частей жирной кислоты А, 100 частей масла А, 45,8 часта полиола В, 5 частей полиола Б, 4,6 части воды и 2,6 части используемого в примере 1 стабилизатора интенсивно перемешивают при комнатной температуре.

Получают жидкотекучую, слегка мутную, гомогенную смесь, содержащую больше 70 % вновь вырастающего сырья. Затем ее интенсивно смешивают в сопловой смесительной головке с 133,6 частями используемого в примере 1 полиизоцианата и получаемую смесь подают в подобную ящику форму, в которой образуется блок с объемным весом примерно 45 г/л.

Пенопласт является гомогенно-мелкопористым, жестко-вязким, сухим и неклейким. Он имеет мелкопористые стенки ячеек. Такие пенопласты пригодны в качестве изоляционных и фильтровальных материалов и в качестве ядра многослойных изделий. Если процесс вспенивания осуществляют в закрытой форме, то получают легко вынимаемые формованные изделия с уплотненной краевой зоной.

Пример 4
45 частей жирной кислоты Б растворяют при температуре 80^oC в 100 частях масла А и 50 частях полиола В. Затем охлаждают до комнатной температуры и смешивают с 5 частями полиола Б, 5 частями воды, а также 3 частями торгового стабилизатора на основе полиэфирполисилоксана (стабилизатор ОС 20). Получают жидкотекучий гомогенный раствор, который интенсивно смешивают с техническим МДИ (Десмодур 44В 10, фирмы Байер AГ, DE) и подают в подобную стакану форму, в которой реакционная смесь вспенивает до мелкопористого, гомогенного вязко-твердого жесткого пенопласта с объемным весом примерно 50 г/л.

Пример 5
Повторяют пример 3 с той лишь разницей, что вместо масла А используют смесь, состоящую из одинаковых частей масла В и масла Г или масла А и масла В. Данную смесь применяют в том же количестве, что и масло А в примере 3. В обоих случаях получают вязко-твердый жесткий пенопласт, имеющий примерно ту же самую характеристику, что и пенопласт примера 3.

Пример 6
Повторяют пример 3 с той лишь разницей, что вместо масла А используют масло Г в том же количестве. Получают жесткий пенопласт со сравнимыми свойствами.

Пример 7
20 частей полиола Д, 30 частей жирной кислоты А, 1 часть полиола А и 1 часть полиола Б смешивают с 45 частями масла Б, 3 частями стабилизатора примера 1, а также 0,5 частями октоата олова, 0,5 частями воды и 5 частями циклопентана до получения гомогенной, жидкотекучей смеси, которую интенсивно смешивают в течение 10 секунд с 32 частями полиизоцианата МДИ примера 1 и подают в подобную ящику форму, в которой реакционная смесь вспенивает до мелкопористого жесткого пенопласта с объемным весом примерно 70 г/л.

Пример 8
Повторяют пример 1 с той лишь разницей, что вместо жирной кислоты А используют одинаковое количество жирной кислоты В, или жирной кислоты Г, или жирной кислоты Е, или жирной кислоты Ж. Во всех четырех случаях получают пенопласты со сравнимыми с пенопластом примера 1 свойствами.

Пример 9
Повторяют пример 2 с той лишь разницей, что вместо 20 частей жирной кислоты А используют 100 частей жирной кислоты Д или смесь 150 частей жирной кислоты Д и 112 частей жирной кислоты Г. В обоих случаях получают безупречный пенопласт с объемным весом примерно 60 г/л. Такие пенопласты можно использовать в качестве поглощающих энергию ударов упаковочных материалов.

Пример 10
20 частей жирной кислоты А интенсивно смешивают с 13,1 части полиола Е, 50 частями масла А, 11 частями глицерина, 5 частями воды, 1,5 части стабилизатора примера 1 и (в качестве дополнительного активатора) 2 частями диметилбензиламина и затем с 152 частями полиизоцианата примера 1. Реакционную смесь подают в подобную ящику форму, где ее вспенивают до вязкого, мелкопористого жесткого пенопласта с объемным весом примерно 55 г/л. Пенопласт является неклейким и хорошо пригоден в качестве упаковочного материала.

Пример 11
24 части жирной кислоты Г, 20 частей масла Б, 20 частей масла В, 50 частей масла Г, 6,4 части полиола Б, 1,4 части стабилизатора примера 1 и 2 части воды перемешивают до получения жидкотекучей гомогенной смеси, которую интенсивно смешивают с 62 частями полиизоцианата примера 1. Реакционную смесь подают в подобную стакану форму, в которой образуется гомогенный, мелкопористый вязко-жесткий пенопласт с объемным весом примерно 60 г/л.

Пенопласт является сухим и неклейким и его используют в качестве внутреннего слоя многослойного изделия.

Пример 12
50 частей жирной кислоты Д, 100 частей масла А, 50 частей масла Б и 56 частей полиола В смешивают с 5 частями воды, 3 частями торгового силиконового пено-стабилизатора, а также 10 частями циклопентана и получаемую слегка мутную гомогенную фазу интенсивно смешивают с 136 частями технического МДИ по примеру 1. Реакционную смесь подают в подобную ящику форму, где ее вспенивают до жесткого, гомогенно-пористого пенопласта с объемным весом примерно 40 г/л, который можно использовать в качестве поглощающего энергию ударов упаковочного материала.

Пример 13
34 части жирной кислоты А смешивают с 20 частями масла А, 30 частями полиола В и при интенсивной гомогенизации подвергают взаимодействию с 38 частями МДИ по примеру 1. Затем реакцию завершают в предназначенной для изготовления плит форме. Получают неклейкую, твердо-гибкую массивную плиту с объемным весом примерно 0,9 г/см.

Пример 14
Повторяют пример 13 с той лишь, что вместо полиола В используют смесь 50 частей полиола Е и 5,7 части бутандиола. Получают гибкую, слегка ячеистую плиту с объемным весом примерно 0,8 г/см³.

Такие практически массивные продукты используют для изготовления формованных изделий, в качестве массы для заполнения полостей и для выполнения покрытий.

Пример 15
65 частей простого полипропиленгликолевого эфира с гидроксильным числом 35 на основе триметилолпропана смешивают с 15 частями полиола Б, 30 частей жирной кислоты В, 60 частями мазута и 60 частями масла В. К получаемой при этом смеси добавляют еще 3 части воды, 1 часть торгового стабилизатора согласно примеру 1, а также 5 частей хлопковых волокон.

Получаемую таким образом смесь интенсивно смешивают с 50 частями МДИ согласно примеру 1 и подают в подобную ящику форму. Получают безупречный неклейкий пенопласт с объемным весом 60 г/л. Такой пенопласт можно, например, наносить на текстильные подложки и в таком виде применять для очистки загрязненных частей машин.

Пример 16
15 частей жирной кислоты А, 5 частей жирной кислоты Е, 10 частей жирной кислоты Ж, 18 частей полиола Б, 20 частей полиола согласно примеру 15, 80 частей масла Б, 4,5 части воды и 1 часть стабилизатора согласно примеру 1 интенсивно перемешивают до получения салеобразной гомогенной смеси. В смесительной головке 153 части смеси на единицу времени (1 с) интенсивно смешивают с 85 частями МДИ примера 1 и реакционную смесь подают в подобную ящику форму, где ее вспенивают до мелкопористого гомогенного пенопласта с объемным весом примерно 30 г/л. Через 30 с полужесткий пенопласт является неклейким. Такие пенопласты пригодны для упаковочных целей.

Пример 17
48 частей жирной кислоты А, 250 частей масла Б, 46 частей полиола В, 5 частей полиола Б, 25 частей циклопентана, 11,6 части воды и 5 частей торгового стабилизатора на основе простого полиэфирполисилоксана интенсивно перемешивают и получаемую смесь интенсивно смешивают в течение 6 секунд с 183 частями технического МДИ по примеру 4. Реакционную смесь подают в подобную ящику форму, в которой осуществляют процесс вспенивания. Через 65 секунд процесс вспенивания закончен и образовавшийся пенопласт является твердым и неклейким. Он является в основном закрытопористым, мелкопористым, имеет гомогенную ячеистую структуру и объемный вес около 28 г/л. Он может классифицироваться как жесткий пенопласт.

Такие пенопласты пригодны для получения двойных изоляционных плит с покровными бумажными слоями, многослойных изделий, формованных изделий и материалов для поглощения энергии ударов.

Пример 18
Повторяют пример 17 с той лишь разницей, что вместо 250 частей масла Б используют смесь 83 частей масла Б и 167 частей масла А. Получаемый пенопласт по своим основным свойствам соответствует пенопласту согласно примеру 17.

Пример 19
Повторяют пример 17 с той лишь разницей, что вместо 250 частей масла Б используют смесь 83 частей масла Б, 85 частей свиного сала и 85 частей кокосового масла в расплавленном виде (с температурой 40^oC). Получаемый пенопласт по своим основным свойствам соответствует пенопласту согласно примеру 18.

В измельченном виде пенопласты согласно примерам 2, 3 и 19 разлагаются после шестимесячного компостирования.

Пример 20
20 частей жирной кислоты А, 200 частей масла Б, 25 частей полиола Б, 20 частей циклопентана, 4,6 части воды и 3 части стабилизатора согласно примеру 1 хорошо перемешивают и получаемую смесь интенсивно смешивают с 134 частями полиизоцианата по примеру 1 в течение около 10 секунд. Затем смесь подают в подобную ящику форму, где она вспенивает до почти неклейкого жесткого пенопласта с объемным весом около 70 г/л. Такие пенопласты можно использовать в качестве упаковочных материалов и материалов для поглощения энергии ударов.

В данной рецептуре масло Б может быть заменено одинаковым количеством масла А или масла В.

В таком случае получаемый пенопласт состоит почти исключительно из вновь вырастающего сырья (конечно, кроме изоцианатного компонента).

Пример 21
10 частей жирной кислоты А, 10 частей жирной кислоты Д, 40 частей рицинолевой кислоты, 25 частей полиола Б, 200 частей масла Б, 50 частей касторового масла, 40 частей циклопентана, 11 части воды и 3 части стабилизатора примера 4 хорошо перемешивают при помощи быстровращающейся мешалки и получаемую смесь интенсивно перемешивают с 220 частями полиизоцианата примера 1. Примерно через 10 секунд реакционную смесь подают в подобную ящику форму, в которой ее вспенивают до сухого, неклейкого жесткого пенопласта с объемным весом около 50 г/л. Такие пенопласты, которые так же, как и пенопласты предыдущих примеров, можно получать без использования аминовых или металлических активаторов, используют для таких же целей, что и продукт примера 20.

Пример 22
50 частей жирной кислоты Г, 20 частей жирной кислоты Д, 250 частей масла Б, 6 частей полиола Б, 50 частей полиола В, 25 частей циклопентана, 5,2 стабилизатора примера 1 и 11,6 части воды перемешивают до получения гомогенной смеси, которую интенсивно смешивают с 183 частями используемого в примере 1 полиизоцианата. Примерно через 10 секунд смесь подают в подобную ящику открытую форму, в которой ее вспенивают. Через 50 минут получают неклейкий жесткий пенопласт с гомогенной мелкоячеистой структурой и объемным весом около 20 г/л.

При непрерывном проведении процесса в установке, снабженной смесительной головкой, можно получать продукт со сниженным еще примерно на 3 г/л объемным весом.

Такие пенопласты пригодны для упаковочных и изоляционных целей.

Пример 23
50 частей жирной кислоты А, 150 частей масла Д, 50 частей полиола В, 3 части торгового стабилизатора на основе полиэфирполисилоксана, 20 частей циклопентана и 5 частей воды поддерживают в качестве расплава при температуре около 60^oC при интенсивном перемешивании в автоклаве. Эту смесь смешивают с 145 частями торгового МДИ по примеру 4 при помощи стандартной сопловой головки и реакционную смесь подают в предназначенную для получения плит форму, в которой хорошо смешанную реакционную смесь вспенивают до мелкопористого гомогенного пенопласта с объемным весом около 25 г/л.

Этот пенопласт является сильно гидрофобным и его используют для изоляционных целей, где требуется минимальное водопоглощение изоляционным материалом.

Пример 24
Повторяют пример 23 с той лишь разницей, что вместо масла А используют взятую в том же количестве стеариновую кислоту.

Получают пенопласт, который имеет сравнимые с пенопластом примера 23 свойства. Его используют в качестве ядра многослойного изделия.

Пример 25
Повторяют пример 23 с той лишь разницей, что при интенсивном перемешивании в расплав переводят 50 частей жирной кислоты А, 100 частей стеариновой кислоты, 50 частей полиола В, 5 частей полиола Б, 3 части того же стабилизатора, 5 частей воды и 20 частей циклопентана.

Эту смесь интенсивно смешивают при помощи сопловой смесительной головки с 145 частями полиизоцианата примера 23 и подают в подобную ящику форму, в которой реакционную смесь вспенивают до мелкопористого вязко-жесткого пенопласта с объемным весом около 24 г/л. Этот пенопласт может становиться мягким при механической нагрузке. Он является сильно гидрофобным и пригоден для упаковочных целей, поскольку он имеет хорошие свойства по поглощению энергии ударов.

Пример 26
Повторяют пример 23 с той лишь разницей, что добавляют 100 частей воска, 50 частей стеариновой кислоты, 10 частей циклопентана и 2 части стабилизатора. Получают мелкопористый жесткий пенопласт с объемным весом около 25 г/л. Около 60 % этого пенопласта состоит из воска и жирной кислоты. Он имеет сильно гидрофобный характер и пригоден для заполнения излоляционных стенок в различного вида приборах, например в холодильниках.

Реферат

Изобретение относится к способу получения (пено)полиуретанов путем взаимодействия полиизоцианатов с компонентом сложного эфира жирной кислоты, в случае необходимости, в присутствии вспенивающего агента, катализатора и по меньшей мере одной целевой добавки. В качестве компонента сложного эфира жирной кислоты используют смесь сложных эфиров жирной кислоты и/или углеводородов, не содержащих функциональные группы, и по меньшей мере одной соли жирной кислоты с основным полиолом. Технический результат - упрощение и удешевление процесса. 9 з.п. ф-лы.

Формула