Способ получения полимер-полиола, полиольной дисперсной композиции

Изобретение относится к способу получения полимер-полиола, включающего две стадии. На первой - полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, смешивают с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол - бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси, при температуре 100°С. На второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей акрилонитрил, стирол, акрилат, винилиденхлорид или их смеси, а затем катализатор. Полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа. Также изобретение относится к полиольной дисперсной композиции. Изобретение позволяет получить стабильную дисперсию, сократить время технологического цикла получения полимер-полиола и уменьшить энергозатраты. 2 н. п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к способу получения полимерных полиолов с высоким содержанием сухого вещества, к получению полиольных дисперсных композиций, которые пригодны для получения высокоэластичных пеноуретанов. Эластичные пеноуретаны широко используются в основном в автомобильной и мебельной промышленности.

Известны способы получения полимер-полиола и полиольной дисперсии для эластичного пеноуретана (заявка RU №95113718, кл. С 08 G 18/40, 18/32, 20.03.97, Бюл. №8); в котором дисперсия полиола, модифицированная полимером, содержит полиаддитивный продукт, диспергированный в полиоле. Полиаддитивный продукт присутствует в количестве приблизительно 25-75 масс.% из расчета на общую массу полиаддитивного продукта и полиола. Дисперсия имеет вязкость приблизительно 4000-50000 МПа*с, и эта вязкость остается практически той же после получения дисперсии полиола, модифицированной полимером.

Дисперсия полиола и способ ее получения ориентированы на получение полиуретанового полимера в полиоле, что не всегда удобно в технологии и удорожает стоимость дисперсии ввиду высокой стоимости компонентов.

Наиболее близким по технической сути является полиольная композиция, эластичный латексоподобный пенополиуретан и формованное изделие (пат. RU №2166516, кл. С 08 G 18/48, C 08L 71/00, 71/02, 75/08, от 10.05.2001).

Полиольная композиция включает полиол с диспергированным в нем полимер-полиолом. Полимер-полиол получают растворением при ламинарном перемешивании в полиоле полимера или сополимера в количестве до 40 м.ч. при повышенных температуре и давлении.

Композиция содержит: (а) 80-99,5 м. ч. полимерного полиола, содержащего основной полиол. Имеющий молекулярную массу в пределах 2500-6500, первичное гидроксильное содержание не менее 40% и стабильный диспергированный в нем полимер до общей массы 100 м.ч.; (в) 0,5-20 м.ч. гидрофильного полиола, имеющего молекулярную массу в пределах 2000-5500 и первичное гидроксильное содержание не менее 50%. В качестве полимера в полиоле используют полистирол, стиролакрилонитрильный сополимер (САН) или полиуретановый полимер. Однако процесс получения полимер-полиола с большим количеством полимера связан с длительностью растворения полимера, а полученные частицы полимера в полиоле имеют большой разброс по размеру, что не способствует стабильности свойств получаемой пены и формованного изделия.

Технической задачей изобретения является получение стабильной дисперсии, снижение времени технологического цикла получения полимер-полиола и уменьшение энергозатрат на процесс.

Поставленная задача решается тем, что способ получения полимер-полиола включающий две стадии, где на первой стадии смешивают полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол-бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси, при температуре 100°С, а на второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей стирол, акрилонитрил, акрилат или их смеси, а затем катализатор и полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа. Полиольная дисперсная композиция, содержащая 76,6-96,9 м.ч. полипропиленгликоля с молекулярной массой 2000-6000 и первичным гидроксильным содержанием не менее 40%, 2-20 м.ч. полимер-полиола, полученного способом по п.1, и добавки.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения является то, что получение полимер-полиола осуществляют в две стадии, где на первой стадии смешивают полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол-бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси, при температуре 100°С, а на второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей стирол, акрилонитрил, акрилат или их смеси, а затем катализатор и полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа. Полиольная дисперсная композиция, содержащая 76,6-96,9 м.ч. полипропиленгликоля с молекулярной массой 2000-6000 и первичным гидроксильным содержанием не менее 40%, 2-20 м.ч. полимер-полиола, полученного способом по п.1, и добавки.

Приготовление полимер-полиола связано с длительными процессами смешения компонентов, набуханием полимера, его частичного растворения при повышенных температуре и давлении с образованием дисперсии: твердого полимера в полиоле. Однако даже длительное перемешивание в указанных условиях не всегда приводит к ожидаемому результату. Это связано с нестабильностью межфазного взаимодействия на границе полиол-полимер, к расслаиванию при хранении, в результате чего формируемый в конечном итоге эластичный пеноуретан не всегда удовлетворяет техническим требованиям и особо это связано с деформацией пены под нагрузкой.

Для стабильности межфазного взаимодействия на границе полиол-полимер в предлагаемом изобретении предлагается введение второй стадии в получении полимер-полиола, при которой в ранее приготовленную смесь полиола и полимера вводят вначале мономер, а затем катализатор и в условиях перемешивания, и в условиях повышенных температур и давления осуществляют процесс полимеризации или сополимеризации мономера. Процесс происходит и на поверхности твердых частиц полимера, обеспечивая изменение межфазного взаимодействия. Тем самым достигают большей стабильности на межфазной поверхности в полимер-полиоле. Подбирая пару полимер, мономер и полиол на основе индивидуального полиэфира или их смеси, можно достичь высокой стабильности полиольной дисперсной композиции при использовании предлагаемого полимер-полиола. А высокая стабильность полиольной дисперсной композиции позволит получать качественный эластичный пеноуретан, соответствующий необходимым техническим требованиям.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В реактор объемом 0,05 м3 с полиэфиром-Лапрол 5003 с молекулярной массой 5000 и первичным гидроксильным содержанием 42-45% при перемешивании и температуре 100°С вводят 20 м.ч. полистирола по отношению к полиэфиру. Повышают давление в реакторе до 0,2 МПа и перемешивают в течении 10 часов. На второй стадии температуру в объеме реактора понижают до 90°С, вводят при перемешивании акрилонитрил 20 м.ч., затем катализатор - перекись третбутила. Полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа в течении 6 часов. Результаты опыта представлены в таблице 1.

Пример 2. Условия приведены в примере 1. Полиэфир является смесью Лапрола 5003 с молекулярной массой 5000 и первичным гидроксильным содержанием 42-45% и Лапрол 3003 с молекулярной массой 3000 и первичным гидроксильным содержанием 56-60% в соотношении 1:1.

Полимер - сополимер стирола с акрилонитрилом в количестве 26 м.ч. На второй стадии вводят 14 м.ч. мономера - смесь стирола и акрилонитрила в соотношении 1:2. Результаты опыта представлены в таблице 1.

Пример 3. Условия приведены в примере 1. Полимер-стирол-бутадиеновый сополимер, мономер - акриловая кислота. Результаты опыта представлены в таблице 1.

Пример 4. Условия приведены в примере 1. Полимер-акрилонитрильный сополимер и акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик в соотношении 1:1. Мономер - смесь акрилонитрила с винилиденхлоридом в соотношении 2:1. Результаты опыта представлены в таблице 1.

Пример 5 (прототип). Условия приведены в примере 2. Второй стадии приготовления полимер-полиола нет. Количество сополимера 40 м.ч. Время перемешивания 28 часов. Результаты опыта представлены в таблице 1.

Пример 6. Полиольную дисперсную композицию получают смешивая:

- полимер-полиол по примерам 1-5 - 10 м.ч.

- полиэфир гидрофильный аналогичный как в примерах 1-5 - 80 м.ч.

- катализатор сшивания «Тегостат В 8681», октоат олова 0,25 м.ч.

- кремний органический продукт «Тегостат 2770» - 2 м.ч.

Полученная композиция имеет белый цвет, содержание полимера - 6%, вязкость для разных примеров в пределах 2800-4000 сПз.

Состав реакционной смеси для получения эластичного пеноуретана для всех примеров одинаковый и содержит:

полиольную дисперсную композицию- 100 м.ч.
добавки- 2 м.ч.

смесь толуилендиизоцианат - 80/20 и полиизоцианат на основе метафенилендиизоцианат - 50 м.ч.

Свойства полученных эластичных пеноуретанов приведены в таблице 2.

Таблица 1

Свойства полимер-полиолов
№ опытаОбщее время 1 и 2 стадий, часВязкость при 25°С, сПзСухой остаток, %Средний размер частиц полимера, мкмЗапахУстойчивость дисперсии при 45°С в течение 30 суток
1162950403,3слабый+
2163200403,8слабый+
3163250403,5-+
4163600404слабый+
5284100405,7нет22

Таблица 2

Характеристики эластичных пеноуретанов, полученных из реакционных смесей составленных из полильных диспесных композиций (пример 6) с использованием полимер-полиолов, полученных в примерах 1-5
ПоказателиПримеры
12345
Плотность, кг/м3242222,524,520
Упругость, %3734333632
Деформация сжатия под нагрузкой Н, кПа
10%0,850,70,650,80,55
20%2,01,71,71,91,57
40%2,92,352,252,51,9

Сравнение показателей полимер-полиолов (таблица 1), полученных разными способами, показывает, что введение на второй стадии полимеризационных процессов улучшает стабильность полимер-полиола, снижает технологическое время его получения и отсюда энергозатраты на процесс (примеры 1-5).

Полученные полиольные дисперсные композиции на основе полимер-полиолов по примерам 1-4 позволяют получать эластичные пеноуретаны, превосходящие по свойствам, в первую очередь, по упругой деформации, аналогичные пеноуретаны, получаемые по прототипу.

1. Способ получения полимер-полиола, включающий две стадии, где на первой стадии смешивают полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол-бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси при температуре 100°С, а на второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей стирол, акрилонитрил, акрилат, винилиденфторид или их смеси, а затем катализатор и полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа.

2. Полиольная дисперсная композиция, содержащая 76,6-96,9 мас.ч. полипропиленгликоля с молекулярной массой 2000-6000 и первичным гидроксильным содержанием не менее 40 %, 2-20 мас.ч. полимер-полиола, полученного способом по п.1, и добавки.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу изготовления состава для энергетических и газогенерирующих устройств. .

Изобретение относится к дисперсиям полиалкиленоксидполиолов, которые могут быть использованы для получения сверхмягкой полиуретановой пены. .

Изобретение относится к гидрофильной обработке пленок, изготовленных из стирольных смол, и использованию модификаторов для улучшения, например, антистатических свойств и свойства скольжения (скользкости) пленок.

Изобретение относится к составам, использующимся при добыче, транспортировке и подготовке к переработке высоковязких нефтей и нефтяных эмульсий. .

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано для обезвоживания и обессоливания нефти с одновременной защитой оборудования от асфальтено-парафиновых отложений.

Изобретение относится к эпоксидным композициям, используемым для приклеивания ремонтных накладок на трубы, металлические конструкции, для заделки небольших дефектов, в качестве антикоррозионного покрытия.

Изобретение относится к металлонаполненным композициям на основе эпоксидных смол, предназначенных для ремонта металлических поверхностей, в частности газопроводов.

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для разрушения водонефтяных эмульсий, защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтеносмолопарафиновых отложений и коррозии.

Изобретение относится к нефтяной и нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разрушения стойких водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтеносмолопарафиновых отложений.

Изобретение относится к композиции для формования изделий, которая может быть использована в области строительных материалов. .

Изобретение относится к полимерной композиции и способу замедления деполимеризации. .

Изобретение относится к композициям, содержащим привитые сополимеры полипропилена, поликарбонат, алифатический полиэфир и, необязательно, каучуковый компонент и/или полипропилен.

Изобретение относится к композициям, состоящим из привитых сополимеров, которые включают полистирол, привитый к главной цепи или основе полипропилена, и в частности, это изобретение относится к композициям на основе привитых сополимеров, имеющих гетерофазную морфологию, отличающуюся тем, что полипропилен представляет непрерывную фазу, а полистирол дисперсную фазу.

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе термоэластопласта привитого сополимера винилхлорида (ВХ) на сополимер этилен-винилацетат (ЭВА) для изделий медицинского назначения, не содержащих низкомолекулярный пластификатор, характеризующихся повышенной эластичностью, прозрачностью, устойчивых к различным видам стерилизации.

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе модифицированного полимера винилхлорида (ВХ), применяемой, например, для изготовления профильно-погонажных изделий, листов, пленок и т.д.

Изобретение относится к составу полимерной композиции на основе непластифицированного поливинилхлорида /ПВХ/, перерабатываемой, например, в профильно-погонажные изделия /оконные и дверные блоки/ с повышенной белизной.

Изобретение относится к нейтральному липополимеру формулы где каждый из R1 и R2 независимо друг от друга означает алкильную или алкенильную цепь, содержащую от приблизительно 8 до приблизительно 24 атомов углерода; n равно от приблизительно 10 до приблизительно 300, Z выбирают из группы, состоящей из гидрокси, алкокси, бензилокси, сложного эфира карбоновой кислоты, сложного эфира сульфоновой кислоты, алкил- или арилкарбоната, амино и алкиламино, и L выбирают из группы, состоящей из (i) -X-(C=О)-Y-CH2-, (ii) -X-(C=О)- и (iii) -X-CH 2-, где Х и Y независимо выбирают из кислорода, NH и простой связи, при условии, что если L означает -Х-(С=О)-, то Х не является NH.
Наверх