Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов



Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов
Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов
Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов
Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов
Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов
Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов
Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов

Владельцы патента RU 2698813:

БАСФ СЕ (DE)

Изобретение относится к способу получения разбухших гранул из расплава полимера, содержащего вспенивающий агент. Способ получения вспененных частиц термопластичного полиуретана включает следующие стадии. Стадия плавления термопластичного полиуретана, осуществляемая в первом экструдере E1. Стадия впрыскивания газообразного вспенивающего агента, осуществляемая во втором экструдере E2. Стадия гомогенного пропитывания вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана, осуществляемая в третьем экструдере E3. А также стадия экструзии пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляции расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана. Технический результат изобретения заключается в повышении контроля технологических параметров. 4 з.п. ф-лы, 6 табл.

 

Изобретение относится к способу получения разбухших гранул из расплава полимера, содержащего вспенивающий агент. Разбухшие гранулы термопластичных полимеров, особенно термопластичного полиуретана (TPU), обладают эластическими и трибологическими свойствами и, таким образом, применимы в широком разнообразии областей применения. Примеры применения разбухших гранул термопластичного полиуретана включают гимнастические маты многократного использования, защитную одежду, элементы балансировки в автомобилестроении, поглотители звука и вибраций, упаковку или в обувных подошвах. Высокая эластичность и удовлетворительная гомогенность со стороны гранул имеют решающую важность во всех этих сферах.

WO 2007/082838 раскрывает способ получения разбухшего термопластичного полиуретана, содержащего вспенивающий агент. Первая стадия способа включает в себя экструзию термопластичного полиуретана в гранулы. Гранулы пропитываются вспенивающим агентом в водной суспензии под давлением на второй стадии и разбухают на третьей стадии. В дополнительном варианте выполнения способа термопластичный полиуретан расплавляют в экструдере вместе со вспенивающим агентом, и расплав гранулируют без устройства для предотвращения вспенивания. В качестве вспенивающих агентов в получении посредством экструзии применяют летучие органические соединения.

WO 2013/153190 относится к способу получения разбухших гранул из содержащего пропеллент расплава полимера, включающему в себя стадии: а) прессование содержащего пропеллент расплава полимера через перфорированную пластину, регулируемую до температуры между 150°C и 280°C, в камеру грануляции; b) измельчение расплава полимера, прессованного через перфорированную пластину с регулированием температуры в отдельные разбухшие гранулы с помощью резательного устройства; с) выгрузку гранул из камеры грануляции с помощью потока текучей среды, где пропеллент содержит СO2 или N2 или комбинацию СO2 и N2, и текучая среда, регулированная до температуры между 10°C и 60°C и имеющая давление между 0,7 бар и 20 бар выше атмосферного давления, вызывает течение через камеру грануляции, и где давление и температуру текучей среды в камере грануляции, а также температуру перфорированной пластины выбирают так, чтобы гранулы в текучей среде под давлением разбухали посредством пропеллента, который они содержат таким образом, чтобы создавались разбухшие гранулы с закрытым верхним слоем.

В случае применения только одного экструдера для получения вспененных частиц термопластичного полиуретана (E-TPU) иногда очень трудно контролировать все технологические параметры, такие как температура, давление и скорость вращения, для достижения желательных свойств продукта, таких как размер пор, плотность, толщина верхнего слоя и независимое отношение массы к объему ячеек. Ограничивается время пребывания и изменение скорости вращения в технологическом процессе.

Цель настоящего изобретения заключалась в решении упомянутых выше проблем и предоставлении точного и универсального способа для получения вспененных частиц термопластичного полиуретана.

Эта проблема решена способом получения вспененных частиц термопластичного полиуретана, включающим в себя стадии

a) плавления термопластичного полиуретана в первом экструдере E1,

b) впрыска газообразного вспенивающего агента во второй экструдер E2,

c) гомогенного пропитывания вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана в третьем экструдере Е3,

d) экструзии пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляции расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана.

На стадии а) термопластичный полиуретан плавится в первом экструдере E1, который предпочтительно представляет собой одношнековый экструдер. Вязкость расплава термопластичного полиуретана (TPU) контролируют в определенном интервале посредством регулирования параметров, таких как температура, давление и скорость вращения, для достижения подходящей вязкости для дозирования газа и постоянной загрузки во второй экструдер E2. Применение экструдера E1 только для плавления TPU дает возможность выбирать широкий интервал TPU, которые не зависят от твердости и молекулярной массы.

Термопластичным полиуретаном может быть любой желательный термопластичный полиуретан (TPU), известный специалистам в данной области техники. Термопластичные полиуретаны и способы их получения подробно описаны, например, в Gerhard W. Becker and Dietrich Braun, Kunst-stoffhandbuch, том 7, "Polyurethane", Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna, 1993.

На стадии b) газообразный вспенивающий агент впрыскивают в расплав термопластичного полиуретана во втором экструдере E2, который предпочтительно представляет собой сдвоенный экструдер. В качестве газообразных вспенивающих агентов применяют предпочтительно СО2 и/или N2 и более предпочтительно комбинацию СО2 и N2. К расплаву полимера можно дополнительно добавлять совместный вспенивающий агент. Применяемые совместные вспенивающие агенты включают алканы, такие как этан, пропан, бутан, пентан, спирты, такие как этанол, изопропанол, галогенсодержащие углеводороды или CFCs или их смесь. Особенно выгодно применение только СО2 и/или N2, а также их комбинации в качестве вспенивающего агента, так как они являются инертными газами, которые не воспламеняются, поэтому в производстве не может возникнуть потенциально взрывоопасная атмосфера. Применение отдельного экструдера E2 для впрыскивания газообразных вспенивающих агентов дает возможность продлить время впрыска газообразного вспенивающего агента.

Если бы не применялась стадия с), тогда газообразный вспенивающий агент следовало бы должным образом диспергировать посредством контроля параметров второго экструдера, и охлаждение следовало бы проводить в последней половине второго экструдера E2 регулированием формы шнеков и контролем температуры.

Три экструдера E1, E2 и Е3 соединяют последовательно, предпочтительно экструдер E1 непосредственно соединяется с Экструдером E2 и Экструдер 2 непосредственно соединяется с Экструдером Е3. Наиболее предпочтительно в качестве экструдера E1 и экструдера E3 применяют одношнековый экструдер, и сдвоенный экструдер применяют в качестве Экструдера E2.

Гомогенное пропитывание газообразного вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана проводят в третьем экструдере E3. Стабилизацию и охлаждение TPU посредством низкой скорости вращения и низкой скорости сдвига осуществляют контролем параметров третьего экструдера E3, который имеет охлаждающее устройство в специально сформированном шнеке, для достижения желательного размера пор, плотности, толщины верхнего слоя и независимого отношения массы к объему ячеек. Применение отдельного экструдера E3 для пропитывания газообразного вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана предоставляет лучшую диффузию газа в расплавленном TPU.

На стадии d) осуществляется экструзия пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляция расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана (E-TPU).

Предпочтительно насыпная плотность вспененных частиц термопластичного полиуретана, образованных на стадии d), находится в интервале от 30 до 250 кг/м3, предпочтительно в интервале от 100 до 200 кг/м3.

Предпочтительно вода в подводном устройстве для грануляции имеет давление в интервале от 1 до 20 бар и температуру в интервале от 10 до 50°C для достижения желательной насыпной плотности вспененных частиц термопластичного полиуретана.

Примеры

Исходные материалы:

Elastollan 1180А (коммерчески доступный TPU от BASF SE)

Elastollan 1196А (коммерчески доступный TPU от BASF Japa)

Elastollan ЕТ880 (коммерчески доступный TPU от BASF Japan)

Elastollan SP9324 (коммерчески доступный TPU от BASF SE)

Сшивающий агент форполимер на основе полиола простого полиэфира-MDI

Связующее вещество для образования TPU

Elastan® С8008 С-В: 15%/МСР

Для примеров 1-12 применяли следующие настройки установки:

Соединяют 3 различных типов экструдеров и присоединяют соответственно следующее оборудование;

1. Сушильную камеру к 1му экструдеру.

2. Дозирующую газ систему ко 2му экструдеру.

3. Подводную систему для грануляции к 3м экструдерам.

В 1ом Экструдере расплавляли TPU. Температурные условия регулировали в зависимости от применяемой марки TPU.

Во 2ой Экструдер (сдвоенный экструдер ϕ46 мм) впрыскивали азот и/или диоксид углерода с применением нагнетательных насосов.

Установочная Температура нагревательной зоны от С1 до С12 и AD (Переходная часть)

Контролируемые условия

Скорость вращения: 47 об/мин

Давление на выходе: 7,5 МПа

Вспенивающие агенты:

N2: Давление 8 МРа (0,4~0,5% в зависимости от TPU)

СО2: Давление 4 МРа (1,1~1,4% в зависимости от TPU)

3ий Экструдер (одношнековый экструдер ϕ65 мм с охлаждаемым шнеком с четырехсторонней резьбой) применяли для диффузии газа в расплавленном TPU

Установочная Температура нагревательной зоны от С1 до С4 и AD (Переходная часть)

Контролируемые условия

Скорость вращения: 24 об/мин

Давление на входе: 8 МПа

Давление в головке: 9 МПа

Подводная грануляция:

Установочная Температура переходной части (между фильтром и головкой) и головки

Для сравнительных примеров 13-15 применяли следующие настройки установки:

В сравнительных примерах применяли только 1 экструдер, который использовался для плавления TPU, дозирования газа и диффузии газа.

Установочная Температура нагревательной зоны от С1 до С12 и AD (Переходная часть)

Подводная грануляция:

Установочная Температура переходной части (между фильтром и головкой) и головки

Условия формования:

Вспененные частицы TPU из примера 1-15 формовали с применением PU связующего вещества Elastan С8008 и прессовали 30 минут при 80°C. Физические свойства формованных изделий суммированы в Таблице 1.

Тестирование:

Плотность формованного изделия и сопротивление сжатию определяли в соответствии с JIS K 6767.

Предел прочности при растяжении и удлинение при разрыве определяли в соответствии с JIS K 6400.

Сопротивление раздиру и эластичность по отскоку определяли в соответствии с JIS K 7311.

Остаточную деформацию при сжатии определяли

1. Способ получения вспененных частиц термопластичного полиуретана, включающий стадии:

a) плавления термопластичного полиуретана в первом экструдере Е1,

b) впрыскивания газообразного вспенивающего агента во второй экструдер Е2,

c) гомогенного пропитывания газообразного вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана в третьем экструдере Е3,

d) экструзии пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляции расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана.

2. Способ по п. 1, где насыпная плотность вспененных частиц термопластичного полиуретана, образованных на стадии d), находится в интервале от 30 до 250 кг/м3.

3. Способ по п. 1, где в качестве газообразного вспенивающего агента применяют СО2, N2 или комбинацию СО2 и N2.

4. Способ по п. 1, где в качестве экструдера Е1 и экструдера Е3 применяют одношнековый экструдер, а в качестве экструдера Е2 применяют сдвоенный экструдер.

5. Способ по любому из пп. 1-3, где вода в подводном устройстве для грануляции имеет давление в интервале от 1 до 20 бар и температуру в интервале от 10 до 50°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вспениваемой полимерной композиции с высокой степенью вспенивания, превосходной стабильностью ячеистой структуры и конечного продукта. Описана вспениваемая полимерная композиция в форме шариков с технологическими свойствами, включающая i) полимерную основу, ii) от 0,2 до 10 мас.ч.

Изобретение относится к композициям, предназначенным для применения при получении вспененного термопластичного полимера (фторполимеры, полиамды, полиамидоимиды, полибензимидазолы, полиимиды, полибутилентерефталаты и др), к способу получения композиции и способу получения вспененного термопластичного полимера.
Изобретение относится к способу получения предварительно вспененных частиц поли(мет)акрилимида (P(M)I), которые можно дополнительно обработать с получением деталей из формованных пеноматериалов или композиционных материалов.

Изобретение относится к композиции для получения вспененного термопластичного полимера и способу получению композиции и получению вспененного термопластичного полимера, которые могут быть применены, для получения электроизолирующих и термоизоляционных изделий, например кабельной изоляции, витых изделий, труб.

Настоящее изобретение относится к вспениваемым полимерным композициям, содержащим винилароматические полимеры и/или сополимеры, имеющие повышенную гибкость, и к способу получения таких композиций.

Изобретение относится к концентрированной полимерной композиции (маточная смесь), содержащей a) ароматические полимеры и/или сополимеры винила в количестве, равном по меньшей мере 10 мас.%, по отношению к целой композиции, b) по меньшей мере одно соединение, содержащее функциональные эпоксидные группы, в количестве от 0,01 до 5 мас.

Изобретение относится к микрочастице, содержащей полимерный материал, где полимерный материал образован из термопластичной композиции, содержащей непрерывную фазу, которая включает матричный полимер, и при этом полимерная добавка микровключения и полимерная добавка нановключения диспергированы в непрерывной фазе в форме дискретных доменов, дополнительно где в материале определяется поровая сеть, которая содержит множество нанопор и микропор.

Изобретение относится к способу получения расширяющихся частиц полистирола для теплоизоляции и к расширяющимся частицам полистирола для теплоизоляции. Способ получения расширяющихся частиц полистирола для теплоизоляции, включающий приготовление смеси расширяющихся частиц полистирола и теплоизоляционного материала путем смешивания расширяющихся частиц полистирола и теплоизоляционного материала, приготовление раствора для смеси путем растворения хлорированного парафина и по меньшей мере одного из парафинового масла и хлоропренового каучука в органическом растворителе, растворяющем стирол, и умягчение поверхностного слоя расширяющихся частиц полистирола путем распыления этого раствора на смесь при помешивании, инфильтрации теплоизоляционного материала, хлорированного парафина и по меньшей мере одного из парафинового масла и хлоропренового каучука в поверхностный слой расширяющихся частиц полистирола.

Изобретение относится к способу получения полистирола, имеющего высокий показатель текучести расплава. Описан способ получения полистирола, имеющего средневесовую молекулярную массу (Mw) в диапазоне значений 120000-160000, полидисперсность в диапазоне значений 4-6 и показатель текучести расплава, равный по меньшей мере 40 г/10 мин, путем подачи стирола в реакционную систему, по которой стирол проходит как компонент реакционной смеси, полимеризуясь при этом, причем реакционная система включает начальную реакционную зону (100) и зону последующей реакции (200), где способ включает стадии: полимеризации стирола в начальной реакционной зоне с образованием полистирола, имеющего Mw более 300000 и полидисперсность в диапазоне значений 1,5-2,5, причем полимеризуется 10-30 мас.% стирола, подаваемого в начальную реакционную зону; и полимеризации оставшегося в реакционной смеси стирола в зоне последующей реакции, причем агент переноса цепи смешивается с реакционной смесью в начале этой реакционной зоны и, необязательно, в одной или нескольких дополнительных точках внутри этой реакционной зоны.

Настоящее изобретение относится к композициям из вспениваемых винилароматических полимеров. Описана композиция из вспениваемых винилароматических полимеров для получения вспениваемых изделий или экструдированных вспениваемых листов, включающая: а) полимерную матрицу, полученную полимеризацией основы, включающей 50-100 масс.% одного или более винилароматических мономеров и 0-50 масс.% по меньшей мере одного сополимеризуемого мономера; б) 1-10 масс.%, относительно полимера (а), вспенивающего агента, введенного в полимерную матрицу; и нетеплопроводный наполнитель, включающий: в) 0,05-25 масс.%, относительно полимера (а), кокса в форме частиц со средним диаметром (d50) (размером) от 0,5 до 100 мкм, имеющего площадь поверхности, измеренную в соответствии c ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 200 м2/г, и г) 0,05-10 масс.%, относительно полимера (а), вспученного графита в форме частиц со средним диаметром (d50) (размером) от 1 до 30 мкм, имеющего площадь поверхности, измеренную в соответствии с ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 500 м2/г.

Изобретение относится к композиционному материалу, включающему чешуйчатые наполнители, состоящие из неорганического материала и связующей смолы, которая представляет собой термореактивную смолу, которая связывает наполнители.

Изобретение относится к резиновой композиция и шине. Резиновая композиция включает компонент на основе диенового каучука, мас.ч на 100 мас.ч.

Изобретение относится к композитной панели с ячеистой термореактивной матрицей, к способу изготовления этой панели и к структуре для покрытия стенки, образованной соединением таких панелей и обеспечивающей теплоизоляцию стенки по отношению к криогенным текучим средам, противопожарную защиту и/или герметичность по отношению к этим текучим средам.

Изобретение относится к композиции добавок для ингибирования подвулканизации в композиции полиуретанового пеноматериала. Композиция добавки включает: дериватизированный гидрохинон с содержанием более чем 5-15% по массе, причём дериватизированный гидрохинон представляет собой 2,5-ди-трет-амил-гидрохинон; дериватизированный лактон с содержанием 10-20% по массе, причём дериватизированный лактон представляет собой где R1 и R3 независимо выбраны из группы, состоящей из H, F, Cl, Br, I, C1-C20 алкилов, C1-C20 циклоалкилов, C1-C20 алкоксигрупп, C7-C20 фенилалкилов и фенильных групп; q представляет собой положительное целое число от 1 до 20 и t означает положительное целое число от 0 до 20, и где q+t имеет значение, которое равно или больше 3, и дериватизированное фенольное соединение с содержанием 70-80% по массе, причём дериватизированное фенольное соединение представляет собой (а) изо-октил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат или (b) смесь сложных эфиров 3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты и C-13 - C-15 спиртов.
Настоящее изобретение раскрывает способ изготовления вспенивающего вещества с высокой температурой вспышки. Получают вспенивающее вещество с высокой температурой вспышки путем обработки альдегида спиртом в присутствии кислого катализатора при температуре от 75-80°С для образования смеси.

Изобретение относится к вспениваемой полимерной композиции с высокой степенью вспенивания, превосходной стабильностью ячеистой структуры и конечного продукта. Описана вспениваемая полимерная композиция в форме шариков с технологическими свойствами, включающая i) полимерную основу, ii) от 0,2 до 10 мас.ч.

Изобретение относится к способу получения многослойного покрытия (М) на основе (S), а также к многослойным покрытиям и к их применению. Способ включает следующие стадии: (I) обеспечение грунтового покрытия (В) на основе путем нанесения водного материала грунтового покрытия (b) на основу (S), причем материал грунтового покрытия является двухкомпонентной композицией покрытия, и (II) обеспечение прозрачного покрытия (K) непосредственно поверх грунтового покрытия (В) путем нанесения материала водного прозрачного покрытия (k) непосредственно на грунтовое покрытие (В), причем материал прозрачного покрытия является двухкомпонентной композицией покрытия.

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к получению макропористых полимерных материалов, которые могут быть использованы при устранении разливов нефтепродуктов с водной поверхности.
Изобретение относится к способу получения эластичного огнестойкого пенополиуретана, а также к эластичному пенополиуретану, формованному изделию и применению полиола на основе пропиленоксида для получения эластичного пенополиуретана.
Изобретение относится к способу получения композита на основе жесткого вспененного PIR, содержащего искусственные стекловидные волокна (MMVF), способ включает обеспечение MMVF, где по меньшей мере 50% волокон по массе имеет длину меньше 250 мкм, обеспечение полиольного компонента, смешение MMVF и полиольного компонента в таком соотношении, что количество MMVF составляет по меньшей мере 10% по массе в расчете на общую массу полиольного компонента, эмульгирование пентана со смесью полиольного компонента и MMVF, индуцирование пенообразования путем добавления дополнительного компонента, который включает изоцианат.

Изобретение относится к способу для создания пространственного тела (3) в процессе стереолитографии. По указанному способу, осуществляют отверждение светочувствительного материала (9) посредством излучения.

Изобретение относится к способу получения разбухших гранул из расплава полимера, содержащего вспенивающий агент. Способ получения вспененных частиц термопластичного полиуретана включает следующие стадии. Стадия плавления термопластичного полиуретана, осуществляемая в первом экструдере E1. Стадия впрыскивания газообразного вспенивающего агента, осуществляемая во втором экструдере E2. Стадия гомогенного пропитывания вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана, осуществляемая в третьем экструдере E3. А также стадия экструзии пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляции расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана. Технический результат изобретения заключается в повышении контроля технологических параметров. 4 з.п. ф-лы, 6 табл.

Наверх