СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2280046 (13) C2

(51) МПК
C08G 18/48 (2006.01)
C08G 18/18 (2006.01)
C08G 18/32 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 19.04.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.07.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003134061/04 
(22) Дата подачи заявки: 2003.11.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.11.24 
(43) Дата публикации заявки: 2005.06.20 
(45) Опубликовано: 2006.07.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2131440 C1, 10.06.1999.

JP 05-170711 A, 09.07.1993.

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. Т. 36. ВЫП. 1. ИВАНОВО, 1993, с. 84- 89.

US 6384097 A, 07.05.2002.

SU 311926 A, 01.01.1971. 
(72) Имя изобретателя: Трефилов Сергей Викторович (RU); Трефилов Андрей Викторович (RU); Трефилова Елена Викторовна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Трефилов Сергей Викторович (RU); Трефилов Андрей Викторович (RU); Трефилова Елена Викторовна (RU) 
(98) Адрес для переписки: 614109, г.Пермь, ул. Адм. Ушакова, 76, кв.36, С.В.Трефилову 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА
Изобретение относится к получению жестких пенополиуретанов, служащих в качестве теплоизолирующих покрытий. Описывается способ получения жесткого пенополиуретана взаимодействием полиизоцианата с полиэфирным компонентом в присутствии катализаторов вспенивания и отверждения, вспенивателя, пенорегулятора, антипирена путем совмещения полиизоцианата с гидроксилсодержащей смесью, содержащей гидроксилсодержащее соединение, простой полиэфир, дополненный соединением циклического характера формулы I. В качестве малотоксичного катализатора-сшивателя цепей используют дополнительно циклическое соединение формулы II в количестве 1-200 мас.ч. каждого на 100 мас.ч. смеси гидроксилсодержащего соединения и простого полиэфира. Изобретение обеспечивает получение пенопласта с теплостойкостью на уровне 210 °С, напряжением при сжатии 0,48 МПа, влагопоглощением 6,8 % без существенного повышения хрупкости материала, что позволяет использовать его в строительстве, энергетике, судо- и автомобилестроении, нефтегазовой и холодильной промышленности. 2 табл.








ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к способу получения жестких пенополиуретанов, служащих в качестве теплоизолирующих покрытий и изделий, наносимых как при заливке в межстеновое (межтрубное) пространство или форму, так и при напылении на различные поверхности, используемых в различных отраслях промышленности, особенно в строительстве, энергетике, судо-, железнодорожно-, автомобилестроении, в нефтегазовой и холодильной промышленности.

Известен способ получения жесткого пенополиуретана (ППУ), включающий в качестве полиэфирного компонента простой полиэфир или смесь простых полиэфиров - триолов (смесь триола и тетрола), третичные амины, воду, пеностабилизатор (пенорегулятор), хладон, а в качестве изоцианатного компонента - полиизоцианат, в основном, марки Б (ППУ - 309М, ОСТ 6-05-455-82).

Получающийся известным способом пенополиуретан имеет недостаточную механическую прочность при динамическом нагружении, связанную с хрупкостью изделия. Кроме того, полученный полиэфирный компонент позволяет получать изделия из ППУ только методом заливки в межстеновое пространство (время старта более 30 с).

Известен способ получения жесткого пенополиуретана или пенополиизоцианурата, включающий взаимодействие смеси простых полиолов с функциональностью 3-8 и полиэфирдиолов с мол. массой 400-2100, причем количество полиэфирдиолов составляет 10-40 мас.ч. на 100 мас.ч. смеси гидроксилсодержащих соединений. Покрытия и изделия из известного способа получения жесткого ППУ имеют достаточно высокую прочность, низкую хрупкость и высокую растекаемость (Патент РФ №2048424, С 08 G 18/48 // (С 08 G 18/48, 101:00 от 21.04.1993).

Однако используемый способ не позволяет эксплуатировать ППУ в силу значительного количества длинноцепочечных полиэфирдиолов, выше 120°С, изделия и покрытия имеют недостаточную стойкость к действию огня и не выдерживают испытания на влагопоглощение при кипячении в воде.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения жесткого пенополиуретана взаимодействием полиизоцианата с полиэфирным компонентом на основе таллового масла и триэтаноламина в присутствии оксиалкилендиметилгидроксисилоксанового блок-сополимера и слабокислотного катализатора, обеспечивающий различное время старта, с улучшением физико-механических характеристик и снижением хрупкости целевого продукта, но недостаточной теплостойкостью и влагопоглощением при кипячении (Патент РФ №2131440, С 08 G 18/36, 18/16 от 10.06.1999).

Целью настоящего изобретения является способ получения жесткого пенополиуретана на основе гидроксилсодержащего соединения (ГСС) с условным наименованием АС-1, имеющий различное время старта, дополненный соединениями с циклическими радикалами, обеспечивающими повышение температуры теплостойкости, стойкости к действию огня, уменьшение влагопоглощения ППУ при кипячении.

Указанная цель достигается тем, что получение жесткого пенополиуретана производят совмещением полиизоцианата с гидроксилсодержащей смесью, содержащей гидроксилсодержащее соединение АС-1, простой полиэфир, дополненный соединением формулы



а в качестве малотоксичного катализатора-сшивателя цепей используют дополнительно соединение формулы



в количестве 1-200 мас.ч. каждого на 100 мас.ч. смеси гидроксилсодержащего соединения и простого полиэфира.

Пример 1. Синтез соединения формулы (I) производят взаимодействием фуран-, фенол- или формалинпроизводного соединения с основно-нейтральными свойствами в количестве 2 моль на 1 моль этих производных с нейтрально-кислотными свойствами при температуре 70-100°С в течение 1-8 часов до получения смолы вязкостью 500-3000 мПа·с и мол. массой 300-900 единиц.

Пример 2. Синтез малотоксичного катализатора-сшивателя цепей производят взаимодействием фуран-, фенол- или формалинпроизводного соединения с нейтрально-кислотными свойствами с аминосодержащим спиртом с последующим соединением промежуточного продукта с галогенэпоксисоединением в количестве 1:1:1 моль каждого соединения при температуре (20-80)°С в течение 1-24 часа до получения смолы коричневого цвета вязкостью 800-6000 мПа·с, Т° плавления 0°С, хорошо растворяющейся в спиртах, кетонах, низко (средне) молекулярных жидких гидроксилсодержащих полиэфирах, плохо в воде, нерастворимый в предельном эфире.

В качестве элементов соединения формулы (I) используют фенол, фурфурол, нафтилуксусный альдегид, фурфуриловый спирт, нафтол, ксиленол, бензиловый спирт, дифенилолпропан, бензилфенол, крезол, о-оксидифенил, оксин и подобные.

В качестве элементов малотоксичного кактализатора-сшивателя цепей используют нафтилуксусный альдегид, фурфурол, салициловый альдегид, аминоэтанол, эпи(галоген)-гидрин, 1-(галоген-3- -фурфурилоксибутанол-2), 4-галоген-1,2-эпоксибутан и подобные.

В качестве ГСС используют продукт реакции таллового масла с аминотриолом в сочетании со слабокислым катализатором, (АС-1).

В качестве простого полиэфира используют гидроксилсодержащие полиэфиры мол.м. 370-5000 (Лапрол - 402, 502, 373, 503, 564ЭС, 603, 703, 805, 1052, 1502, 2502, 3003, 3603, 4503, 5003).

В качестве катализатора вспенивания используют триэтиламин, диметилэтаноламин, диметилбензиламин, диметилциклогексиламин и другие известные третичные амины.

В качестве катализатора отверждения используют щелочи, соли щелочных металлов, металлоорганические соединения олова и свинца, комплексный катализатор на основе гликолеамина и кислоты Льюиса при массовом соотношении 1:0,1-1 (КТ-1) и другие известные соединения.

В качестве пенорегулятора используют известные силоксан-оксиалкиленовые соединения КЭП - 1, 2, 3, 6, Лапросил - 406, Пента - 483, 485 и их импортные аналоги.

В качестве известных вспенивателей используют воду, низкокипящие хладоны и алкановые соединения с температурой кипения (20-50)°С.

В качестве антипиренов используют трихлорэтилфосфат, трихлорпропилфосфат, трис-(2,3-дибромпропил)фосфат и другие известные соединения.

В качестве полиизоцианата используют ПИЦ-Д, ПИЦ-Т, Suprasec-5005, Lupranate M20S, Systanate NR, Cosmonate M200.

Пример 3. Жесткий пенополиуретан получают соединением полиизоцианата 135 м.ч. с гидроксилсодержащим компонентом (компонент А), содержащим 45 м.ч. ГСС, 1 м.ч. соединения (I), 1 м.ч. соединения (II), 55 м.ч. Лапрол - 564, 0,4 м.ч. диметилэтаноламина (ДМЭА), 0,4 м.ч. комплексного катализатора (КТ-1), 2,0 м.ч. КЭП-1, 10 м.ч. хладон 123, 20 м.ч. трихлорпропилфосфата, 1,5 м.ч. воды.

Пример 4. Жесткий пенополиуретан получают соединением полиизоцианата 490 м.ч. с гидроксилсодержащим компонентом (компонент А), содержащим 50 м.ч. ГСС, 200 м.ч. соединения (I), 200 м.ч. соединения (II), 50 м.ч. Лапрол - 373, 3 м.ч. ДМЭА, 2,4 м.ч. КТ-1, 3,8 м.ч. КЭП-1, 30 м.ч. хладона 141 в, 50 м.ч. трихлорэтилфосфата (ТХЭФ), 4,5 м.ч. воды.

Примеры 3-6 по изобретению приведены в таблице 1, результаты испытании приведены в таблице 2.

Таблица 1 
Компоненты ППУ Примеры 
3 4 5 6 прототип 
ГСС (АС-1) 45 50 40 40 3,5 
Соединение (I) 1 200 100 1 - 
Соединение (II) 1 200 1 100 - 
Лапрамол - 294 - - - - 4,5 
Лапрол - 373 - 50 - 60 - 
Лапрол - 564ЭС 55 - 60 - 8,0 
ДМЭА 0,4 3,0 1,0 3,0 - 
КТ-1 0,4 2,4 1,2 1,8 - 
КЭП-1 (2) 2,0 3,8 2,5 3,0 0,3 
Хладон или алкан с Т° кип 10 30 18 24 5,0 
(20-50)°С 
ТХЭФ(ТХПФ) 20 50 40 35 5,0 
Н 2O 1,5 4,5 3,0 2,8 0,3 
ПИЦ 135 490 260 270 30 
Нитрит натрия - - - - 0,1 
Раствор ацетата калия в - - - - 0,12 
(ЭГ) ДЭГ и ТЭОА 
Таблица 2 
Показатели Примеры 
3 4 5 6 прототип 
Время старта, с 40 4 24 7 27 
Время гелеобразования, с 120 12 88 17 110 
Кажущаяся плотность, кг/м3 42 39 40 45 34,1 
Напряжение сжатия, МПа 0,45 0,48 0,42 0,48 0,3 
Потеря массы образца 59 20 32 34 90 
после нахождения в 
пламени прибора ОТМ,% 
Теплостойкость, °С 160 210 180 180 130 
Влагопоглощение при 7,4 9,0 6,8 8,8 20 
кипячении, % 
Условная хрупкость, % 19 18 17 18 19 


Согласно приведенным в таблицах данным очевидно, что изобретение позволяет существенно улучшить теплостойкость, прочность при разрушении, влагостойкость, не повышая при этом хрупкости пенополиуретана.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ получения жесткого пенополиуретана взаимодействием полиизоцианата с гидроксилсодержащим компонентом в присутствии катализаторов вспенивания и отверждения, вспенивателя, пенорегулятора, антипирена, отличающийся тем, что получение жесткого пенополиуретана производят совмещением полиизоцианата с гидроксилсодержащей смесью, содержащей гидроксилсодержащее соединение АС-1, простой полиэфир, дополненный соединением формулы I



а в качестве малотоксичного катализатора-сшивателя цепей используют дополнительно соединение формулы II



в количестве 1-200 мас.ч. каждого на 100 мас.ч. смеси гидроксилсодержащего соединения и простого полиэфира.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru