PL94749B1 - Sposob wytwarzania lanych mas poliuretanowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jesit sposób wytwarza¬ nia lanych mas poliuretanowych o ulepszanych wlasnosciach przetwórczych i aplikacyjnych.Lane masy na bazie poliuretanów otrzymuje sie w wyniku reakcji poliaddycji zwiazku wieloizo- cyjaniamowego do zwiazku wielowodorotlenowego.Jato wielk/izocyjanian uzywany jest na ogól toli- lenodwuizocyjanian w postaci jego prepolimeru z alkoholem wielowodorotlenowym lub dwuizocy- janian 4,4'-dwufenylornetanu.Jako oligomeryczne alkohole wielowodorotieno- we uzywaine sa nasycone poliestry zakonczone gru¬ pami wodorotlenowymi, addukity tlenków alkilemo^ wych do zwiazków zawierajacych aktywne wodo¬ ry lub prepolimery wyzej wymienionych zwiaz¬ ków z wieloizocyjanianami zakonczone griupsimi hydroksylowymi. W sklad masy moga wchodzic niereaktywne skladniki typu wypelniaczy, pigmen¬ tów, srodkótw osuszajacych, srodków tiksoitropuja- cych. Ciekla, zdolna do utwardzania mase poliu¬ retanowa otrzymuje sie przez dokladne wymiesza¬ nie w odopwaedniej proporcji opisanych powyzej skladników.Lane masy poliuretanowe znajduja szerokie za¬ stosowanie jako wylewane na miejscu bazspoiino- we wykladziny podlogowe, pokrycia dachowe, szczeliwa do wypelnienia fug dylatacyjnych w bu¬ downictwie mieszlkanlowyim i przemyslowymi oraz pokrycia obiektów sportowych i rekreacyjnych. 2 Powierzchnie uzytkowe otrzymane na bazie la¬ nych poliuretanów winny cechowac sie wysoka odpornoscia na starzenie i zmeczenie oraz wyso¬ ka estetyka. Wlasnosci uzytkowe gotowego pro¬ duktu zaleza od skladu chemicznego kamonome¬ row poliaddycji oraz ciezaru czasteczkowego o- trzymanego poliadduiktu.Ze wzrostem ciezaru czasteczkowego poili/ureta- nu, stanowiacego srodek Wiazacy mase, polepsza¬ ja sie wlasnosci uzytkowe koncowego (produktu.Wysoki ciezar czasteczkowy zywicy wiazacej moz¬ na osiagnac przez stosowanie jako sutastrataw po¬ liaddycji wysoko . spolimeryzowanych prepofliime- rów izocyjainianowych i oligomeirycznych zwiazków wielojwodorotlenowych oraz dokladma kontrole pro¬ cesu sieciowania niaisy poliurqtainowiej.Zasadnicza wada stosowania prepolimerów o sjtosunkowo wysokim ciezarze czasteczkowym jest wysoka lepkosc i slaba rozlewnosc takich ukla¬ dów, co w konsekwencji powaznie utrudnia apli¬ kacje. Druga, nie mniej istotna wada stosowania wysokolepkich ukladów jest bardzo trudna kon¬ trola przebiegu procesu utwairdzania z uwagi na blokowy przebieg poliaddycji. W tym typie reak¬ cji wystepuje duza zaleznosc czasu zycia maisy od temperatury, co utrudnia dobranie optymalnej ilo¬ sci katalizatora poliadycji, a co za tym idzie za¬ pewnienia odpowiedniego czasu obraibialnosci ma¬ sy. 94 749* Niedogodnosci wynikajace z duzjych lepkosci u_ kladów próbowano obejsc przez dodatek realkltyw- nych zwiazków o niskiej lepkosci polepszajacych roalewnosc i obrabialnosc masy. Ogólnie znanym reaktywnym srodkiem polepszajacym rozlewnosc i obrabialhosc masy jest miedehydiratyzofwany olej rycynowy, jak w opisach paitentowych RFN mir 1815 945 i USA nr 3;546148 lub oksyeityienowany olej rycynowy. Stosowane sa takze oksyetyleno- wane alkohole jedhowodoriatiencHwe na przyklad izooktanol, jak w opisie patentowym RFN 2 030 664.Zasadniczymi wadami oleju rycynowego i jego pochodnych sa firudnodositepnosc surowców, dosc duze zawodnienie surowca* stosunkowo duza za¬ wartosc grup hydroksylowych, LOH= 160, co zwie- ksza zuzycie skladnika izocyjamianowego..Wada jednofunkcyjnych produkltów oksyetyle- nowania alkoholi jednowodorotolenowych jesit prze¬ rywanie procesu poliaddycji przez zakonczenie lan¬ cucha jednofunkcyjnym alkoholem i w konse¬ kwencji obnizenie wlasnosci fizykosmechamicznych produkltów /koncowych.Istota wynalazku polega na wprowadzeniu do u_ kladu reakcyjnego 5—35% wagowych, najkorzyst¬ niej 15—25°/o rozpuszczalnych w srodowisku re¬ akcji i w koncowym produkcie reakcji poliaddy- cji, lanej masie poliuretanowej, niskolepkich i niskdofcnych zwiazków organicznych, takich jak esttry kwaisu ftalowego* jak ftalany: dlwubuitylo- wy, dwuoWtylowy, bujtylowobenzylowy, weglowo- dory parafinowe o 11—'18 altomów wegla w cza¬ steczce, ciekle cMoropapratfiny o itakiiej samej licz¬ bie altomóiw wegla w czasteczce lub mieszaniny wymienionych zwliazkójw.Sposobem wedlug wynalazku lane masy poliure¬ tanowe wytwarza sie w imieszaihniku z szybko¬ obrotowym mieszadlem, dokad wprowadza sie wczesniej przygotowany komponent zawierajacy aktywne grupy wodorotlenowe, srodek ulepszaja¬ cy wlasnosci masy, to jest jeden z estrów kwasu ftalowego, weglowodór paralfinowy, chlotroparafine lub tez mieszanine wymienionych zwiazków i po wymieszaniu zawartosci mieszalnika wprowadza dwuizocyjanian 4,4,-dwufenylometanu, miesza in¬ tensywnie przez okolo ,3^5 minut, w. wyniku cze¬ go nastepuje poiiaddycja skladnika izocyjaniano- wego do komponentu poliolowego. Otrzymana ma¬ se wylewa sie do form lub na przygotowane pod¬ loze. ' . Komponent zawierajacy aktywne grupy wodoro¬ tlenowe przygotowuje sie w mieszalniku przez do-» kladne wymieszanie adduktu tlenku propylenu do pentaerytrytu z adduktem tlenku propylenu do glikolu etylenowego oraz z talkiem.Otrzymane sposobem wedlug wynalazku lane masy poliuretanowe charakteryzuja sie znacznie nizsza lepkoscia, samorozlewtnoscia i posiadaja dluzszy okres obrabiainosci i korzystne wlasnosci aplikacyjne.• Dodatkowa zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc wprowadzenia do kompozycji wiekszej iloScET wypelniaczy, co posiada wplyw na niektóre wlasnosci fizykochemiczne i obniza koszt wytwa¬ rzaniamasy. ( 14749 4 Istote wynalazku objasniaja przyklady stosowa¬ nia.Przyklad I. Przygotowanie skladnika polio¬ lowego — „Komponent A". W mieszalniku umie- szczono 100 g polieteru, produktu addycji tlenku propylenu do pentaerytrytu o L Qh =4150 oraz 100 g polieteru, produktu addycji tlenku propylenu do n glikolu etylenowego o LOH^56, dodano 0,di. g oc- tanianu cynawego i 150 g -talku. Zawartosc mie- io szano w ciagu 15 minut do otrzymania gestej ma¬ sy o lepkosci 27 000cP. - Przyklad II. W mieszalniku umieszczono 350 g komponentu A wraz z 90 g dwuizocyjania- nu, 4,4'-dwufenylametanu (MDI). Zawartosc mie- szano 3 minuty i otrzymano mase o lepkosci 2/1000 cP, która wylano do formy o wymiarach 30#X300 mm. Po uplywie 6 godzin masa ulegla zestaleniu.Czas obrabialnosci masy 5 minut. Masa wymagala rozprowadzenia w formie przy pomocy listwy. Po uplywie 48 godzin oznaczono podstawowe wlasno¬ sci fizykomechaniczne: wytrzymalosc na Rozciaganie — Rr = 19 kG/cm2 rozdztiernosc wg Grevego — RG = 4,5 kG/cm, gesltosc — d = 0,97 g/cm3 twardosc — °ShA = 68 W przekroju próbki widoczne wyrazne rniikro- spienienia.Przyfclaid III. W mieszalniku umieszczono 350 g komponentu A, 250 g dtalanu diwutaultylu o- raz 80 g MDI, mieszanie kon/tyniuowano przez 3 minuty. Otrzymano mase o lepkosci 17 000 cP, cza¬ sie obrabiallinosci 10 minut, samarozlewnosci w far¬ mie o wymiarach 300X300 — 120 sekund. Po u- plywie 8 godzin masa ulegla zestaleniu. Po uply- wie "dalszych 48 gcdteki (oznaczono wlasnosci me¬ chaniczne: wytrzymalosc na rozciaganie — Rr =21 kG/cm2 rozdziejinosc wg Grevego — RG = 5,6 kG/cm twardosc — °ShA = 68 * gestosc — d = 1,01 g/cm3 W przekroju przez próbke widoczna niewielka ilosc imitonospienien.Przyklady IV—XVII zestawione w tabeli.Sposób postepowania) jak w przykladzie II—III 45 z ta róznica, ze stosowano za kazdym razem inny rodzaj lulb/i ilosc srodka polep^zaljacego wlasnosci produkitu. Wlasnosci fizyko-mechaniczne próbki o- kreslano po uplywie 48 godzin.Przyklad XVIII. W mieszalniku umieszczo- w no 350 g komponentu A, 15 g fitalanu djwuokty- lu, 15 g ftailanu dwubuitylu oraz 80 g Desmodiuiru 44 V 20, mieszanie kontynuowano przez 3 minu¬ ty. Otrzymano mase o lepkosci H5.200 oP, czasie obrabialnosci 10 minut, ;rozlewnosci w formie w 300X300 — 100 sekund. Po uplywie 10 godlzin ma¬ sa ulegla zestaleniu. Po uplywie 48 godfcin ozna¬ czono wytrzymalosc na rozciaganie Rr = 20 kG/cm2, rozdziiernosc wg Grevego Rq=5,5 kiG/cm, twar¬ dosc °ShA = 66, gestosc d = 1,00 g/cm3. Pirzekrój 60 przez próbke lity.Pfr z y k l a d XIX. W mieszalniku umieszczono 350 g komponeotu A, 100 g fltailaou butyilowo-beri_ v zylowego, 100 g ftalanu dfwiuoktylu oraz 80 g Bes- moduru 44 V 20, mieszalnie kontynuowano przez * M 3 minuty. Otrzymano mase o lepkosci 4400 cP, cie-.94 74& s Przy¬ klad Srodek popmalwialtacy rozdewnosc PU 'O c3 31 O o) -O s .o 1 KC0 co O 3 .Przekrój próbki IV (V VI VII van !IX X XI Xli XfII XIV XV XVI XfViII fitalan dwiubutyki ftalan dwuoktylu iftaiairi-ibutylowo- -benzyllowy parafina ^11-^17 chioropairafina 100 GOÓ 100 200 fe5 I1O0 200 aoo 1200 100 &00 dil.000 4.200 16.000 9.500 3.900 17J500 lE.OOO 4.400 .500 .800 4J100 18,500 (12.700 .200 125 119 65 60 60 'IG 45 12 24 12 64 a4 24 H5 24 6 14 <24i 100 8 90 75 60 (20,4 18,9 22,2 421,0 ,7 21,7 ,8 *5 ,9 6,8 '5,6 ,6 ,0 194 ,tf ,0 19,1 31,2 ,y8 1 204 ,5 6,5 %fi ,7 ,6 b$ ,8 ,6 66 64 69 68 66 67 66 65 66 65 63 66 64 1,04 1,03 M2 1,03 M2 l,0fl 1,02 1,02 1,00 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 toty lity maikirospie- ntiony lity iiity imitarospie- niony liity liity mailkirospie- niony liity lity mikirospie- nrony lity ility zarze obrabialnosci 60 -minut, rozlewnosci w for¬ mie 300X300 — 15 sekund. Utwardzenie masy na¬ stapilo po uplywie 24 godzin/ Po uplywie 48 go¬ dzin oznaczono wytrzymalosc na rozciaganie Rr = = 18,8 kG/cm2, rozdzieraiosc wedlug Grevego Rg= = 5,5 kG/cm, twardosc °ShA = 65, gestosc d = 1,02 g/cm3. Przekrój przez próbke Mity. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania lanych mas poliuretano¬ wych o ulepszonych wlasnosciach przetwórczych i aplikacyjnych na drodze poliaddycji izocyjania¬ nów do polioli przy uzyciu katalizatorów, wypel- 40 45 niaczy, pigmentów i srodków tiiksoitropowych, zna- mieny tym, ze proces poliaddycji prowadzi sie. w obecnosci 5—35% wagowych, najkoraysibnieg 15— 25°/o, liczac na imase wsadiu, estrów kwasu fitaiLa- wego* weglowodorów parafinowych, chloropairafin lub mieszanin wymienionych zwiazków.
2. 2. Sposób wedlug zastirz. 1, znamienny tym, ze jako estry kwasu fitalowego stosuje sie ftalan dlwu- butylu, fitalan dwuiofotyiu, ftalan bwtyiowoibanzy- lowy.
3. 3. Sposób wedlug zastirz. 1, znamienny tymT ze jako weglowodory parafinowe d cMoroparafiny sto¬ suje sie odipowiejdnie frakcje o zawartosci 11—18 atomów" wegla w czasteczce. PL