CS201782B1 - SpQsob přípravy poiyuretánov - Google Patents

Abstract

Vynález rieái spdeob přípravy polyureténoY, najmá pružnej integráXnej polyuretánovej pany na báze polyeeterpoXyoXu. Na přípravu poXyuretánu sa použijú poXyesterpoXyoXy, připravené za přítomnosti takých kataXyzátorov, ktorá sú súčasne aj katalyzátore! v ohémii poiyuretánov. Znamená to, že do následná připravovanéj poXyolovej komponenty a takéhoto typu polyeeterpoXyoXu sa katalyzátor už nemusí přidávat’, připadne sa len jeho konoentráoia upraví. Ako katalyzátory pre poXyesterifikáoiu a súčasne aj pre přípravu polyuretánov eú vhodná organozXúčeniny titánu, zirkonu, olova a oinu, najmá v komhináoii β tereiárnymi amínmi, napr.: trietyXamínom.

Description

201 782 i

Predraetom vynálezu je modifikovaný epósob výroby polyuretánov, najraM pružnéj integ-rálně j polyuretánovej pěny.

Pri výrobě elaetomémyoh polyuretánov, predovčetkým víak pri výrobě pružnej integ-rálně j polyuretánovej pěny, sa obvykle využívá dvojstupňový postup. V prvom stupni vzni-ká reakciou polyesterpolyolov, polyéterpolyolov alebo inej hydroxylovej skupiny, obsahu-júoej zlúčeniny s nadbytkem diizokyanátu predpolymór s voinými -NGO skupinami. V druhomstupni reaguje predpolymór s polyolovým komponentom, obsahujúoim potřebná příměsiza tvorby polyuretánu.

Postupy, pri ktorýoh sa popisuje příprava polyuretánov s integrálnym povrohom,sú uvedené aj v patentovej literatúre (napr. franc. pat. spis č. 1 486 246, belg. pát.spis č. 706 7191 put. spisy č. 3'251 7871 3 251 788 a 3 468 991)* Napriek značnémuprepraoovaniu teohnológie výroby polýuretánov, včitane integrálnej polyuretánovej pěny,známe postupy raajú aj rad nedostatkov a ťažkostí, a to predováetkým v oblasti katalytic-kého systému. Z hl’adiska manipulačnóho niektoré katalyzátory sú tuhé látky a apósobujúurčité ťažkosti pri homogénnej distribúoii do polyolového komponentu. Na druhéj straněnevyhovuje aktivita katalyzátorov, připadne vznikajú problémy so skladovatePnosťou výcho-diskových komponentov pre finálny výrobok.

Pri přípravě polyuretánov alebo pružnýoh integrálnyoh polyuretánovýoh plen je potřebné dbať na to, aby jednotlivé komponenty neobsahovali příměsi, ktoré by vykazovali ved-1’ajéie katalytické účinky. Je například známe, že niektoré kovy používané pri prípravepolyéterpolyolu, napr. alkalické kovy spdsobujú pri príprave predpolyméru trimerizáoiuu diizokyanátov, v důsledku Soho sa nedá připravit’ predpolymér o požadovaných vlast-nostiach. Taktiež pri príprave vlaatného polyuretánu třeba dbať, aby priebeh reakoiebol dostatečné rýohly, reprodukovatePný a pri reakci! nedoohádzalq k nežiadúoim vedl’aj-áím reakolám. Sú to například látky kyslej povahy, ktoré spomaPujú rýohlosť tvorby poly-uretánu, čo si vyžaduje úpravu katalytického systému. Za účelom zníženia vplyvu stopo-vých nečistůt kovov sa navrhuje přidávat* do polyolu zlúčeniny, ako je napr. 2,4-penta-dión (aoetylaoetón), benzylaoetón, alizarín, alfa-nitrózo-beta-noftol, připadne iné zlú-čeniny, ktoré tvoria s uvedenými stopovými nečistotami cheláty (napr. USA pat. 2 110 583) leh použitie nie je dosť účinné. Mnohé příměsi negativné ovplyvňujú skladovatePnosťpolyolového komponentu, priebeh tvorby polyuretánu a jeho meohanické vlastnosti. Pretopolyéterpolyoly alebo polyesterpolyoly sa pripravujú tak, aby obsahovali před přípravoupredpolyméru minimálny obsah látok, ktoré ovplyvňujú priebeh tvorby polyuretánov.

Podl’a tohto vynálezu sa spůsob přípravy polyuretánov, najma pružnej integrálnejpolyuretánovej pěny pre použitie v obuvníctve, z polyolovej východiskovéj suroviny re-akciou aspoň s jednýui polyizokyanátom za přítomnosti pomocných látok, ako sú aktivátory,stabilizátory a sieťovadlá, respektive aj nadúvadiel uskutečňuje tak, že najslcŮr z poly-esterpolyolovej zložky alebo jej zmesi s polyéterpolyolovou zložkou reakciou s polyizo-kyanátmi připraví predpolymór, pričom sa před přípravou predpolyméru do tejto sústavy 2 201 782 vneste, s výhodou v polyesterpoiyolovej zložke teroiárny amin a/alebo aspoň jedna látka,v ktorej je chemicky viazaný titán, zirkon, olovo alebo oín a finálny polyuretán sa při-praví reakolou predpolyméru a polyolovou zložkou, s obsahom pomoonýoh látok a zbytkovéhomnožstva katalyticky účinnéj látky předatavujúceho 5 až 90 1° hmot. z celkového použitéhomnožstva katalyzátoru.

Postup podl'a vynálezu podstatné odstraňuje doterajšie nedostatky súvisiaoe jednaks apllkáciou katalyzátoru a jednak tým, že v bezprostrednej nadváznosti na zvolenýpostup uslcutočňujé aj výběr katalytického systému, robi túto teohnológiu 1’ahko zvládnu-telná a reprodukovatďnú so zvýšeným využitím východiskových surovin, ked sa znižujenepodarkovosť a dalšie straty v ddsledku nezvládnutia technologie.

Vhodnou vol*bou katalytického systému využívá kovy přítomné vo výohodiskovýoh suro-vinách, najmd z predchádzajúcich procesov a znižuje ich spotřebu a týni aj náklady na fi-nálny výrobok.

Pri postupe podl’a vynálezu sa rnóžu použit* polyizokyanáty aromatickéj, alifatiokejalebo oykloalifatiokej povahy, ktoré majú dve alebo .tri -NCO skupiny. Obvykle sa použí-vá jú polyizokyanáty pod označením "MDI" - známy ako metylón-bis(fenyl-4-izokyanát), ktorýsa tiež označuje ako ρ,ρ'-difenylmetándiizokyanát a to buď v čistéj alebo surověj formě. Z ďalšíoh možných diizokyanátov priohádza do úvahy "TDI", toluéndiizokyanát, ktorý savyskytuje obvykle ako zmes 2,4- a 2,6-izomérov v pomere 80 : 20 % alebo 65 : 35 5^· V mnohých pripadooh, zvlášť pri přípravě studenej p.olyuretánovej pěny, sa používá zmesdifenyldiizokyanátu a toluéndiizokyanátu. Ďalšie možné diizokyanáty pre tento postup súpopísáné v USA pat. spise č. 3 251 787·

Ako další hlavný komponent sa používá zlúčenina, ktorá obsahuje najmenej dve hydro-xylovó skupiny, například polyéterpolyol alebo polyesterpolyol o mol. hmotnosti 400 až10 000, s výhodou 2 000 až 5 000, ktorá obsahuje aspoň 10 5“ primárných hydroxylovýchskupin. Okrem uvedených zlúčenín můžu byť použité látky s aktívnym vodíkora, ktorých vo-díkový atom je viazaný na iný atóin ako kyslík, například síru, dusík apod. lieakciou po-lyizokyanátu a zlúčeniny s aktívnym vodíkom sa pripravujo predpolymémy komponent, litorýsa označuje ako komponent A. Komponent B (polyolový komponent) obsahuje ako základnázložku lineámy polyéterpolyol alebo polyesterpolyol alebo látku obsahujúcu aktívny vo-dík o mol. hmotnosti vyššej ako 1 000. Dalšími zložkami tohto komponentu sú katalyzátory,emulgátory, stabilizátory, retardéry horenia, nadúvadlá, nízkomolekuláme zlúčeniny obsa-hu júoe aktívny vodík a iné pomooné látky. Příklad 1

Polyuretánová integrálna pěna sa připraví zhomogenizovaním týchto dvooh zložiek:

a) Komponent A 136 hmot. dielov difenylmetándiizokyanátu sa roztaví a vyhřeje na 60 °C. Za miešania 201 782 sado nebo vleje 100 hmot. dielov polyesterpolyolu s mol. hmotnosťou 2 000 a OH díslom56 mg KOH/g, ktorý bol vyhriaty na 80 °0 a obsahuje 0,001 hmot. ohemioky vlaženého ti-tánu a 0,05 5“ hmot. trietylaminu. Po zhomogenizovani sa materiál neohá zreagovať 24 ho-din. Získá sa predpolymér s 18 £ hmot. vol*hýoh —NCO skupin, viskozity 750 m.Pa.s a hus-toty 1 180 kg/m3 pri teplote 40 °C.

b) Komponent D

Polyolová zložka sa připraví zmieSanim nasledovnýoh látok: - lineámy polyesterpolyol připravený z kyseliny adipovej, butándiolu a monoetyléngly-kolu mol. hmotnosti 2 000 a OH dísla 56 mg KOIl/g, obsahujúoi 0,002 hmot. ohemloky vla-ženého olova a 0,06 $ hmot. trietyléndiaminu 36,544 hmot. dielov - rozvětvený polyesterpolyol připravený z kyseliny adipovej, diolu a triolu o mol. lunot-nosti 2 700, OH dlela 48 ing KOH/g v množstvo 5,00 hiuot. dielov - butándiol-1,4 8,00 hmot. dielov - trietyléndiamln 0,15 hmot. dielu - voda 0,20 hmot. dielu - dibutyloindilaurát * 0,006 hmot. dielu

Oba komponenty sa neohajú zreagovať v pomere 1:1, zleka sa tak polyuretánový materiál,ktorý pri mérnej hmotnosti 600 kg/m3 má nasledovné fyzikálno-meohan oké vlastnosti: pevnost* v ťahu: 6,8 MPa modul 100: 2,17 MPa ťažnosť: 420 Jí pevnost’ v ďaléotn trháni: 19,2 N/mm

tvrdost*: 68 °ShA Příklad 2

Polyuretánová integrálna pěna s mikrobune8nou Strukturou sa připraví z týohto zlo- žiek: - difenylmetándiizokyanát modifikovaný polyéterpolyolom a polyesterpolyolom o rovnakom OH disle 56 mg KOH/g a priememej hmotnosti 2 000 tak, že obsahuje 18 “jí vol*nýoh -NCO skupín, v množstvo 50 hmot. dielov - lineámy polyester připravený z kyseliny adipovej, butándiolu a monoetylénglykoluo mol. hmotnosti 2 000 (obsahujúoi ohemioky viazaného 0,03 % zirkonu, 0,002 olova a 0,001 Jo trietyléndiaminu v množstvo 4l,O5 hm. dielu - butándiol-1,4 8,5 hm. dielu - trietyléndiamln 0,15 hm. dielu - vazelínový olej 0,10 hm. dielu - voda 0,20 hm. dielu

Podl*a uvedenoj reoeptúry sa připraví najprv modifikovaný difenylmetándiizokyanát, ktorý sa neohá zreagovať s ostatnými zložkami reoeptúry. Ziska sa tak polyuretánový materiál

Claims (1)

1. 201 782 vhodný najma, na výrobu polyuretanových podoSiev, ktorý má následovně fyzikálno-mechaniokévlastnosti: měrná hmotnost’ /lcg/m^/tvrdost’ / °ShA/odolnost’ proti odieraniu /mg/pevnost’ v ťahu /MPa/ťažnosť /“,./ pevnost’ v ďaláora trhaní /N/mm/ 600 ± 50 68 í 570 - io min. 5,0 380 až 420 min. ZZ P K S J) M tí T VYDÁLBZV Spósob přípravy polyuretánov, najmá pružnéj integrálněj polyuretanovéj pěny pre po-užitie v obuvniotve, z polyolovej východiskovéj suroviny reakoiou aspoň s jedným polyizo-kyanatom za přítomnosti pomoonýoh látok, ako sú aktivátory, stabilizátory a sleťovadlá,reep. aj nadúvadiel, vyznaoujúoi sa tým, že sa najskdr z polyesterpolyolovej zložky alebojej zniesi s polyóterpolyolovou zložkou reakoiou s polyizokyanátini připraví predpolymér,pričoci sa pre přípravou predpolyméru do tejto sústavy vnesie, s výhodou v polyesterpoly-olovej zložko teroiámy amin a/alebo aspoň jedna látka, v ktorej je ohemioky viazaný ti-tán, zirkónium, olovo, germánium alebo oín a finálny polyuretán sa připraví reakoioupredpolyméru s polyolovou zložkou, s obsahom pomocných látok a zbytkového množstva kata-lyticky účinnéj látky představujúceho 5 až 90 $ hmot. z oelkove použitého množstva kata-lyzátore .