PL100367B1 - Sposob wytwarzania polproduktu przeznaczonego do sporzadzania masy poliuretanowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia stabilnego pólproduktu poliolowego, przezna¬ czonego do sporzadzania masy poliuretanowej slu¬ zacej do pokrywania nawierzchni obiektów spor¬ towych.

Wedlug dotychczas znanych sposobów wytwa¬ rza sie mase poliuretanowa do pokrywania du¬ zych nawierzchni bezposrednio na miejscu prze¬ znaczenia.

W tym celu wszystkie surowce jak polietery lub poliestry, toluilenodwuizocyjaniany, wypelniacze nieorganiczne, wypelniacze elastyczne, dodatki sta¬ bilizujace i barwniki transportuje sie na miejsce, w którym ma byc wytwarzana elastyczna na¬ wierzchnia.

Wszystkie skladniki wprowadza sie w warun¬ kach technologicznych, wymaganych podczas poli¬ meryzacji polioli lub poliestrów, do zbiorników z szybkoobrotowymi mieszadlami wzglednie urza¬ dzenia o dzialaniu ciaglym i wytwarza ciekla mase poliuretanowa, która bezposrednio nanosi sie na twarde podloze, na którym masa ulega dalsze¬ mu usieciowaniu i zestalaniu tworzac elastyczna nawierzchnie.

Takie postepowanie nie zawsze przy tych sa¬ mych zalozeniach technologicznych prowadzi do produktu o jednakowych wlasnosciach fizyko^me- chanicznych. Duza ilosc stosowanych róznych su¬ rowców, zmienne warunki atmosferyczne, wielkosc zbiorników }ub urzadzenia do ciaglego wytwarza¬ lo nia masy poliuretanowej oraz glównie wilgotnosc, temperatura otoczenia wplywa na zróznicowanie wlasnosci fizykomechanieznych produktu. W nie¬ których niekorzystnych przypadkach, zwlaszcza je¬ zeli wylewanie masy prowadzi sie przy duzym na¬ wilgoceniu powietrza otrzymuje sie wycinki wy¬ lozonej elastomerem nawierzchni, których wlas^ nosci fizyko-mechaniczne odbiegaja od wyznaczo¬ nych norm dla tworzywa tak daleko, ze nieraz konieczne jest wycinanie pewnych partii po¬ wierzchni nalozonej.

Wedlug opisu patentowego nr 75 918 wytwarza sie mase zawierajaca elastomer poliuretanowy, stosowana do pokrywania nawierzchni z bezwod¬ nych polioli liniowych i rozgalezionych typu po- lieterowego, propolimerów otrzymanych z dwu- izocyjanianów, polieterów i alkoholi wielowodoro- tlenowych oraz wypelniaczy elastycznych i nie¬ elastycznych, pigmentów, stabilizatorów na swiatlo, stabilizatorów na starzenie, pigmentów, zwiazków hamujacych palenie i zwiazków hamujacych gni¬ cie. Reakcje miedzy poliolami i prepolimerarni za¬ wierajacymi grupy izocyjanianowe lub toluileno- dwuizocyjanianem przeprowadza sie wobec kata¬ lizatorów metaloorganicznych, przy czym dodatki wprowadza sie odpowiednio do procesu w trakcie przebiegu reakcji. v Wedlug tego opisu wytwarza sie mase zawiera¬ jaca elastomer poliuretanowy na urzadzeniu dzia¬ lajacym w sposób ciagly, skladajacym sie z trzech 100 3673 100 3(7 4 podajników slimakowych, polaczonych z szeregiem zbiorników doprowadzajacych zmieszane ze soba skladniki sypkie do glowic mieszajacych gdzie po- Tdaje~ sie zmieszane ciecze. Takie urzadzenie jest )duze, posiada sK6m|>liko,wana budowe, jest klopot¬ liwe w transporciej montazu i demontazu na miej- ' scu pracy. -$& Równiez rozwiazanie wedlug opisu patentowego tfSA nr 3 272 098 dotyezy wytwarzania tworzywa elastycznego sluzacego do pokrywania biezni i stadionów, z polieterów liniowych organicznych ge*i^yi^£n datków. W procesie tym wytlacza sie bezposred¬ nio mase poliuretanowa i formuje z niej dywany lub plyty, które nastepnie przewozi sie na miejsce przeznaczenia i nakleja do betonowego podloza.

Istota wynalazku polaga na wytworzeniu stabil¬ nego, jednorodnego pólproduktu z polieterów wy¬ pelniaczy, dodatków stabilizujacych oraz tl&flftu- jacych palenie, starzenie lub. gnicie, pigmentów i elastycznych wypelniaczy, który w reakcji z dwu- izocyjanianem daje elastomer ¦poJBuretainowy o je¬ dnakowych parametrach fizykomechanicznych w calej masie, nienaleznie od warunków zewnetrznych wystepujacych podczas nakladania masy poliureta¬ nowej na twarde podloze.

Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie sta¬ bilny pólprodukt przeznaczony do sporzadzania masy poliuretanowej na bazie surowych poliete¬ rów liniowych i roaga^e^nych, otrzymanych w procesie poliaddycji tlenków alkilenowyeb,, tQ j,esi tlenku etylenu, tlenku propylenu, czterohydrofu- ranu i/lub epichlorowcohydryny z glikolami, alko¬ holami trójwodorotlenowymi, pirokatechina, hydro¬ chinonem, rezorcyna, luJb z oksyalkilenowanych fieopli,, krezoli, ksscIenoU kondensowanych, nastep¬ nie z te*rrnaldebydeixk prowadzonych w obecnosci totalizatorów aJtolicaAych.

W procesie stosuje sie mieszanine skladajaca sde z, 10^=^0 czesci wagowych polieterów liniowych o ciezarze drenowych 10jQ0—^3 OM i/lub 1Qt-9jO czarci wagowych rozgalezionych polieterów o cie¬ zarze drobinowym 15.00^4 5jQfl ora* 2—10 czesci w#$pwych DoJilterów o ciezarze drobinowym 2.00^ —1OOfl Q odczynie, alkalicznym pochodzacym od stosowanych katalizatorów. Taka mieszanine trak¬ tuje sie kwasami mineratoymi lub organicznymi, tyz^lednie zwiazkami, które pod wplywem wody rozkladaja sie* do kwasów, az do uzyskania pH Korzystnie, stosuje sie, do neutralizacji poliete¬ rów PQCV PClf, PCfe, broi&oj^hotkie fosforu, aWorek tjpnylu, o&locek s^urylu, kwas cbloro- sAjltpnpjw^ wzgle<&nje bezwodnik kwasu octowego, ^wiazki te wprowadza, sia da mies^ania^ su¬ rowych polieterów w stecljiom^tr^cznycjh ilosciach c^ie^on^cfe d# zawartosci alkalicznego kaMlU*- tpra w mieszaninie. Neutralizacje prowadzi s.ia w temperaJt^urze 5Q—TQ°Q przy czym, ka&ow Rochp- dzace z ro^Wadu kata&zaiqra z. resztami kwaso* wymi WDrow^zojiyoJ? czynników n«ujtralizu4a^ych tworza sole latwo wytracajace sie. Nastepnie mie¬ szanine ogrzewa sie, dP temperatur 80—W^C nod obnizonym cisnieniem, rzack lOr-300 nam H W tych warunkach przepuszcza sia pczez miesza¬ nine barbotujac gazowy az&t lub dwutlenek wejta i prowadzi odwodnienie mieszaniny poliolawej tak dlugo dopóki zawartosc wody »ie_ obnizy $ie do 0,1% wagowych. Sladowe ilosci wody z poliete¬ rów usuwa sie, nastepnie traktujac mieszanine 0,1—1,0 czesciami wagowymi zwiazków wiazacych chemicznie resztki wody. Do tego, celu «teuje sie toluilenodwuizocyjanian, 4,4'-dwuf«&3$®W^ izocyjanian wzglednie prepolimer otrzymamy z bez¬ wodnych polieterów oraz toluilenodjwj**afl£3rjanianu i/lub 4,4'-dwufenylometano-dwuizocyjaniami, które pod wplywem wilgoci rozkladaja sie do amin.

Osad wytraconych soli mineralnych od poliete¬ rów w stanie cieklym rozdziela sjje ,pt$tz sedy¬ mentacje lub odwirowanie lub firtpacje. Po czym na l*0t czesci wagowych odwetfnioiiyeh i odgii- neralizowanych polieterów mieszajac wprowadza sie 5—50 czesci wagowych stalych rojdrebnionych wypelniaczy nieorganicznych, 0,2—5,0 czesci wago¬ wych pigmentów, ¦0,1—4,5 czesci wagowych stabili¬ zatora przeciw starzeniu, 8—15 czesci wagowych zwiazków hamujacych palenie, 0,2—0,5 czesci wago¬ wych zwiazków hamujacych gnicie. Jako wypelnia¬ cze stosuje sie korzystnie gips, glinke kaolinowa, krede, talk, ziemie okrzemkowa lub mielone mi¬ neraly. ¦ • ¦ W charakterze zwiazków hamujacych paleme stosuje sie 10—15 czesci wagowych kompozycji trójtlenku antymonu ze zwiazkami chlorowcopo¬ chodnymi jak polichlfcorkiera winylu, chloroparafi- na, szesciochlorocykloheksanem wzglednie trójbro- motoluenem, stosujac na 1 gramomol antymonu 3 gramomole chlorowca, lub 8—15 czesci wagowych kompozycji otrzymanej z 1—5 korzystnie 1—2 czesci wagowych czerwonego fosforu i 7—12 czesci wa#wyo& zwiazków cftlo^wcopoc&od&ycM wyBade- • nioj&yefc uprzedim W roli czynników hamujacych gnicie stosuje sie korzystni* pi^iochlosesenol, fe^ylooctan rteci, tle¬ nek rteci lub tlenek miedzi, a jako barwniki i pig^ menjty uz^rwa sie. zwiazki niereag*ijace z gapami izocyjani&nowymi, najlepiej pigmenty nieorganicz¬ ne; o> duzej sile krycia.

Po wprowadzeniu do cieklej mieszaniny polime¬ rowej wymienionych dodatków w s^staci zwiazków starych o zróznicowanej srednicy ziaren, calosc poddaje sie homogenizowaniu wprowadzajac mase na, urzadzenie zawierajace korzystnie trójwalcarke.

Korzystna lesst wprowadzenie skladników stalych tylko do czesci polieterów, tak by usrednianie na walcarce do. wielkosci ziaren ponizej 50, wakrej&ów zwiazków stalych, prowadzic w gestej, masie. Po czym jednorodna maga z reszta polieterów miesza sia w reajktorze* a nastegnie przeprowadza sie, po¬ nowne odwadniane masy w stasowanych uprzed¬ nio warunkach, ter jeat ogrzewajac im-eszanine, pod obnizonym cisnieniem^, rzedu lGr-20Q mm Hg ^ tem^catury 80—$2Qr°C i barbatujae przez mie^ szanine azot lub gazowy dwutlenek wegia. ^ood- pe^z^iaiu wo4y 4efe zawartosci ponizej, 0vlVo. w sto- stynleu do> masy calkowitej, wprowadza sie do mier s^giu^y Q#-~%tQ;. czesci wagowych; ^uilenodwwK^ cyjanian, 4,<^wufenylometan^wuiz!(^ftyj^iai^ wzglaclnie pr*epolimeru otrzymanego z bezwodnych polieterów z toluilenodwuizocyjanianu. w n 40 45 50 55 M100 367 6 Taka ilosc wprowadzonych grup izocyjaniano- wych do polieterów wystarcza na stechiometrycz- ne calkowite zwiazanie wody z polieterów i sklad¬ ników stalych a równoczesnie podwyzsza lepkosc produktu dajac pólprodukt bezwodny, nie sedy- mentujacy w czasie magazynowania.

Otrzymany pólprodukt jest jednorodny i posiada jednakowe stezenie w calej masie, wykazuje kon¬ systencje lakieru i nie ulega sedymentacji w cza¬ sie ponizej 6 tygodni. Zawieszone w gestej cieczy drobne czasteczki ciala stalego o wielkosci poni¬ zej 50 mikronów sa pozornie nieruchome.

Pólprodukt otrzymany wedlug wynalazku wpro¬ wadza sie do beczek lub cystern i przewozi na miejsce, w którym ma byc wytwarzana nawierz¬ chnia elastyczna na przyklad stadionu, biezni, hali sportowej, fabryki. rStosujac pólprodukt wedlug wynalazku mozliwe jest stosowanie uproszczonych aparatów dwu lub trójkomponentnych dla wytworzenia masy poli¬ uretanowej, która bezposrednio rozprowadza sie na' twarde podloze w postaci warstwy o jedna¬ kowej grubosci, przy czym sieciowanie a wiec u- twardzanie masy poliuretanowej nastepuje na pod¬ lozu. Wytworzona nawierzchnia posiada we wszyst¬ kich miejscach jednakowe wlasnosci fizykomecha- niczne. x Przyklad I. Do reaktora o pojemnosci 10 1 zaopatrzonego w mieszadlo mechaniczne, ogrzewa¬ nie, termometr, manometr, doprowadzenie gazu barbotujacegO' u dolu reaktora, odprowadzenie o- parów do prózni i doprowadzenie surowców wpro¬ wadza sie 2,5 kg surowego polieteru liniowego o liczbie hydroksylowej 55 mg KOH/g zawieraja¬ cego 0,2% wagowych KOH jako katalizatora re¬ akcji poliaddycji tlenku propylenowego i tlenku etylenowego do glikolu, 2,5 kg surowego poliete¬ ru o liczbie hydroksylowej 57 mg KOH/g zawie¬ rajacego 0,2% wagowych KOH a otrzymanego z tlenku propylenowego i tlenku etylenowego i gli- 40 ceryny oraz 250 g surowego polieteru o liczbie hydroksylowej 374 mg KOH/g zawierajacego 0,2% wagowych KOH a otrzymanego z frakcji pirokate- chinowej i tlenku etylenowego.

Calosc mieszajac ogrzewa sie do 70°C i wpro¬ wadza czynnik neutralizujacy i odwadniajacy kwas chlorosulfonowy w ilosci 7,5 g. Po uzyskaniu pH miedzy 6,0—6,8 calosc ogrzewa do 120°C przy wlaczonej prózni rzedu 50—10Ó mm Hg i wlaczo¬ nym mieszaniu. Mase nalezy dodatkowo barboto- wac gazowym N2 lub C02 az do uzyskania wil¬ goci ponizej 0,1% wody. Zawartosc reaktora ozie¬ bia sie do 70°C i wprowadza w Ciagu 10 minut g toluilenodwuizocyjanianu. Po 0,5 godz. miesza¬ niu wprowadza sie 250 g wegla aktywnego i od¬ dziela osad przez wirowanie, otrzymujac ponad kg klarownej oleistej cieczy o pH ok; 6,2.

Do tak przygotowanej mieszaniny polieterów wprowadzonej do 10 1 reaktora jak wyzej wpro- dza sie 2000 g powietrzno suchego talku, 200 g czerwieni zelazowej, 350 g tlenku antymonowego, 450 g polichlorku winylowego emulsyjnego, 10 g tlenku miedziowego, 10 g jonolu lub innego typo¬ wego stabilizatora na swiatlo i calosc miesza sie przez 10—15 minut. Nastepnie mase uciera sie na walcach do uzyskania granulacji cial stalych: po¬ nizej 50|x. Utarta mase 'odwadnia sie pod próznia —50 mm Hg w temperaturze 120°C barbotujac mase gazowym azotem. Po uzyskaniu ponizej 0,1% wagowych wilgoci calosc oziebia sie do 60—70°C i mieszajac wprowadza sie W ciagu 1 godziny 50 g toluilenodwuizocyjanianu. Po 1 godzinie mieszania mase pakuje sie do szczelnych i suchych opako¬ wan. Uzyskany czerwony lakier o zawartosci wo¬ dy ponizej 0,05% wagowych tworzy ze stechio- metryczna iloscia dwuizocyjanianu elastomer o twardosci 40—45° SHA.

Dalsze przyklady prowadzono w sposób opisany w przykladzie I z uzyciem substratów, których ilosci podano w ponizszej tabeli. 1 1 2 ' 3 4 6 k 7 8 9 Nazwa substratu 2 Polieter liniowy M=l—3 tys.

Polieter rozgaleziony M=1,5—4,5 tys.

Polieter arylowy M=180—1000 Polieter z pirokatechiny M=200—1000 Polieter z hydrochinonu M=200—1000 Polieter z rezorsyny M=200—1000 POCL8 POBr3 PCL8 Przyklady nr nr II 3 5000 — 500 — — — — — III 4 2000 3000 — — 250 — — IV 4000 1000 — — 800 6 — V 6 4000 1000 500 — — — 11,5 VI 7 1500 3000 — 1000 — — — VII 8 1000 4000 — 500 . — — — VIII 9 5000 — — — — — — IX ^-. 5000 — — 500 — — X 11 2500 2500 ¦ — — 500 — —100 367 1 11 12 13 14 1 1? 16 17 1 18, 19 21 22 23 24 | 25 26 27 28 29 31 32 33 34 36 37 38 39. 40 41 42 7 2 PBr3 PCL5 PBr5 SOCL2 S02CL2 S02/OH/CL SgCL*2 /CH8CO/^0 H*S04 HsP04 HCOOH Totuilenodwuizocyjanian 4,4 dwufenylometanodwuizocyj anian Prepolimer 40% talk techn.

Kaolin Ziemia okrzemkowa Mielona kreda Gips Mielone mineraly Trójtlenek antymonu Fosfor czerwony Polichlorek winylowy Chlproparafina Szesjciochlorocykloheksan trójbromotoluen Stabilizator na swiatlo Czerwien zelazowa Zielen chromowa pieciochlorofenol fenylooctan rtec.

Tlenek rteciowy Tlenek miedziowy 1 3 12 — — — — — — — — — — — — 200 2000 250 — — — — 560 250 — — — — 4 . — — 8 — — — — — — — — 2000 — — — — — 50 300 — — — — 300 — — — | 5 — — — — — — 11 — — 60 2000 - 200 200 — — — — 1 — 1 145 1 300 250 j — -| — I — 1 10 — 6 — 11 — — — — — — — 1000 — — 1000 200 — — — . — 1 — J | » 350 — [ — 1 — I 10 | 7 — — — — — — — — — 2500 — — — — — 250 — — 300 290 300 — 1 — 1 1 — — 1 8 8 — — — — — — — — 50 1000 — — — — 1000 — 60 — — 1 — 1 — 1 300 — — — 9 — — 7 — — — — — — — 2000 — 100 — — 350 — 450 — — 250 — — — — 1 — — — 9 — — — — — — 2000 — — — 200 — — — — 115 300 — — — — U — — — — 1 10 — — 1 — — 1 — 1 40 — — | — 1 100 1 — 1 2000 1 — 1 30 | — — | — 1 300 | — 1 250 — | — 1 — 1 |

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania pólproduktu przeznaczo¬ nego do sporzadzania masy poliuretanowej, na ba¬ zie polieterów otrzymanych wobec katalizatorów alkalicznych, znamienny tym, ze na mieszanine polieterów zawierajaca 10—90 czesci wagowych liniowych oksyalkilenowanych polieterów o cieza¬ rze drobinowym 1000—3 000 'i/lub 10—90 czesci wagowych rozgalezionych oksyalkilenowanych po¬ lieterów o ciezarze czasteczkowym 1500 do 4 500 oraz 2—10 czesci wagowych polieterów o ciezarze drobinowym 200—1 000 dziala sie do uzyskania pH 6,8—>5,6 kwasami mineralnymi lub organicznymi wzglednie zwiazkami rozkladajacymi sie pod wply¬ wem wody do kwasów, calosc ogrzewa sie mie- 50 szajac przepuszczajac azot lub dwutlenek wegla pod obnizonym cisnieniem do temperatury 80— —120°C i utrzymuje w tej temperaturze do uzy¬ skania ponizej 0,1% wagowych zawartosci wody w mieszaninie, po czym dodaje sie od 0,1 do 1 55 czesci wagowych toluilenodwuizocyjanianu, 4,4'- -dwufenylometanodwuizocyjanianu wzglednie pre- polimeru otrzymanego z bezwodnych polieterów i toluilenodwuizocyjanianu, w charakterze czynników wiazacych chemicznie wode, a nastepnie oddziela 60 sie osad soli mineralnych przez sedymentacje lub na drodze mechanicznej i dodaje do 100 czesci wagowych bezwodnej cieklej mieszaniny poliolo- wej, 5—50 czesci wagowych stalych wypelniaczy nieorganicznych, 0,2—5% wagowych pigmentów, 05 0,1—0,5 stabilizatorów na starzenie 8—15 czesci9 10 wagowych zwiazków hamujacych palenie, oraz 0,2— —0,5 czesci wagowych zwiazków hamujacych gni¬ cie, po czym mieszanine homogenizuje sie na urza¬ dzeniach rozcierajacych korzystnie trójwalcarce do uzyskania srednicy ziaren skladników stalych w mieszaninie wynoszacej ponizej 50 mikronów, zas uzyskana mase ponownie odwadnia sie pod próz¬ nia w temperaturze 80—120°C barbotujac azotem lub dwutlenkiem wegla do zawartosci ponizej 0,1% wagowych wody w stosunku do masy calkowitej oraz wiaze chemicznie resztki wody i zwieksza lep¬ kosc produktu przez wprowadzenie 0,2—2 czesci wagowych toluilenodwuizocyjanianu i/lub 4,4'-dwu- fenylometanodwuizocyjanianu, wzglednie prepoli- meru otrzymanego z bezwodnych polieterów i wy¬ mienionych zwiazków, a tak uzyskany pólprodukt przechowuje sie bez dostepu wilgoci.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazki neutralizujace, które pod wplywem wody wydzielaja najczesciej kwasy mineralne sto¬ suje sie tlenochlorek fosforu i pieciochlorek fos¬ foru, trójchlorek fosforu, trójbromek fosforu, pie- ciobromek fosforu, chlorek tionylu, chlorek surfu- rylu, kwas chlorosulfonowy, bezwodnik kwasu octowego, chlorek siarki.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny ty jako zwiazki hamujace palenie uzywa sie k< ^zycje trójtlenku antymonowego ze zwiazkami rowcopochodnych jak .polichlorku winyle 5 cliloroparafine, szesciochlorocykloheksanu, tr< motoluenu, stosujac na 1 gramomol antym* gramomole chlorowca lub 8—15 czesci wag< kompozycji zlozonej z 1^5 czesci wagowych wonego fosforu lub jego zwiazków z chlor 10 pochodnymi wymienionymi wyzej.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny ty jako wypelniacze korzystnie stosuje sie gips, ke kaolinowa, krede, talk, ziemie okrzemków mielone mineraly. 15

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny ty jako zwiazki hamujace gnicie stosuje sie p chlorofenol, fenylooctan rteci, tlenek rteci lu nek miedzi. 20

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny ty: jako barwniki niereagujace z grupami izocy, nowymi stosuje sie najlepiej pigmenty nie niczne o duzej sile krycia jak czerwien zela „ zielen chromowa.