RU2044744C1 - Способ получения пенополиуретана - Google Patents

Способ получения пенополиуретана Download PDF

Info

Publication number
RU2044744C1
RU2044744C1 SU894614761A SU4614761A RU2044744C1 RU 2044744 C1 RU2044744 C1 RU 2044744C1 SU 894614761 A SU894614761 A SU 894614761A SU 4614761 A SU4614761 A SU 4614761A RU 2044744 C1 RU2044744 C1 RU 2044744C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixer
mixture
solution
catalyst
toluene diisocyanate
Prior art date
Application number
SU894614761A
Other languages
English (en)
Inventor
Кумасака Садао
Тада Сатоми
Катсуки Коретоси
Фудзии Осаму
Куга Сигео
Original Assignee
Хьюман Индастри Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP63181140A external-priority patent/JPH0230506A/ja
Priority claimed from JP63203519A external-priority patent/JPH0252708A/ja
Application filed by Хьюман Индастри Корпорейшн filed Critical Хьюман Индастри Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2044744C1 publication Critical patent/RU2044744C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7404Mixing devices specially adapted for foamable substances
    • B29B7/7433Plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7404Mixing devices specially adapted for foamable substances
    • B29B7/7409Mixing devices specially adapted for foamable substances with supply of gas
    • B29B7/7428Methodical aspects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/7485Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants with consecutive mixers, e.g. with premixing some of the components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/914Polyurethane cellular product formed from a polyol which has been derived from at least two 1,2 epoxides as reactants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/917Specialized mixing apparatus utilized in cell forming process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

Использование: для получения равномерноячеистого пенополиуретана, пригодного в различных областях промышленности. В смеситель подают полиэфирполиол, катализатор по различным каналам, затем осуществляют перемешивание: при температуре воздуха от -10 до 25°С; в атмосфере спиртного газа и в отсутствии влаги при любой комбинации. Непрореагировавшую смесь заливают в емкость и вводят толуилендиизоцианат и выдерживают от -10 до 25°С в течение 12 72 ч. Перемешивание можно осуществлять в среде инертного газа или воздуха. 4 з. п.ф-лы, 3 табл. 9 ил.

Description

Изобретение относится к способу изготовления пенополиуретанов с равномерными ячейками и может быть использовано в различных областях промышленности.
Известен способ получения пенополиуретана путем подачи в смеситель полиэфирполиола, толуилендиизоцианата, катализатора, пенообразователя с последующим их перемешиванием [1]
В соответствии с известным способом исходные компоненты не всегда удается перемешать тщательно и в достаточной степени с помощью обычного смесителя, что вызывает появление ряда проблем.
Так, если увеличить продолжительность перемешивания исходных материалов с целью гаранирования удовлетворительного их перемешивания смесителем, тогда будут начинаться реакции между исходными комопнентами, что приведет к увеличению вязкости пенообразующего раствора. Следовательно увеличить продолжительность перемешивания практически нецелесообразно.
Целью изобретения являетя создание условий для эффективного и достаточного перемешивания, в процессе которого можно легко и просто регулировать значения твердости получаемого пенополиуретана (от низкой до высокой) при низких удельных весах самого материала.
Кроме того способ изготовления пенополиуретана по данному изобретению, в процессе осуществления которого в качестве вспенивающего агента используют воду, не создает дополнительных проблем в плане загрязнения окружающей среды.
Чтобы добиться указанных выше целей настоящего изобретения, разработан способ изготовления пенополиуретана, в соответствии с которым в смеситель подаются полиол, органический изоцианат, пенообразователь, катализатор, стабилизатор пенообразования, которые необходимые для данного случая добавки, например пигмент, замедлитель горения и наполнитель; в смесителе происходит тщательное перемешивание и смешивание полиола, органического изоцианата, пенообразователя, катализатора, стабилизатора пенообразования и других необходимых для данного случая добавок, например пигмента, замедлителя горения и наполнителя с конечным образованием пенообразующего раствора, причем упомянутый способ содержит следующие этапы:
1) подачу полиола и органического изоцианата из различных трубопроводов в смеситель и обеспечение срабатывания смесителя с целью смешивания полиола и органического изоцианата с конечным образованием непрореагировавшей смеси, содержащей полиол и органический изоцианат;
2) подачу непрореагировавшей смеси в смеситель и обеспечение срабатывания смесителя с целью смешивания непрореагировавшей смеси с пенообразователем, катализатором, стабилизатором пенообразования и с некоторыми другими необходимыми для данного случая добавками, например пигментом, замедлителем горения, наполнением;
3) заливки полученной на этапе (2) конечной смеси из смесителя с целью вспенения и образования поперечных связей в смеси.
Этап (1) осуществляется в условиях, которые практически исключают возможность протекания реакции между полиолом и органическим изоцианатом, т.е. в атмосфере воздуха с температурой от -10 до 25оС, в атмосфере инертного газа; в атмосфере, которая по существу свободна от влаги, или при какой-то комбинации условий.
После добавления в полученную на этапе (2) смесь раствора полиола и органического изоцианата катализатора (или воды), стабилизатора пенообразования и пенообразователя, в упомянутую смесь раствора.
После образования на этапе (1) непрореагировавшей смеси ее можно смешивать с желатинообразующим катализатором (например, с каким-то соединением олова) в другом смесителе; образованную таким образом смесь можно подавать на этап (2).
Кроме того желатинообразующий катализатор, например соединение олова, можно подавать из какой-либо другой линии в смеситель на этапе (1), и его можно смешивать с полиолом и органическим изоцианатом. Образуемую таким образом смесь можно подавать на этап (2).
Получаемую на этапе (1) непрореагировавшую смесь можно смешивать и подвергать старению в смесителе или в емкость для старения после подачи непрореагировавшей смеси из смесителя в емкость для старения при температуре -10оС в течение 12-72 ч. Подвергшуюся старению смесь можно подачать на этап (2). Прошедшую обработку старением смесь можно смешивать в другом смесителе с желатинообразующим катализатором, подаваемым из другой линии, а образующуюся в результате перемешивания смесь можно подавать на этап (2).
Заданное количество газа, например инертного газа или воздуха, можно подавать в смеситель из другой линии на этапе (1) и ее можно будет смешивать и перемешивать с полиолом и органическим изоцианатом. Образующуюся в результате этаго смешивания смесь можно подавать как таковую или вместе с желатинирующим катализатормо на этап (2). В данном случае полученную на этапе (1) непрореагировавшую смесь можно смешивать и перемешивать в другом смесителе с газом, подаваемым из другой линии, или с этим газом и желатинирующим катализатором. Образующуюся таким образом смесь можно подавать на этап (2).
Используемые в соответствии с настоящим изобретением такие материалы, как полиол и органический изоцианат, относятся к исходным материалам, которые используются точно так же, как и в известном способе. Наиболее типичным представителем полиола являются полиолы сложного и простого эфиров (простые или сложные полиэфиры с концевыми гидроксильными группами), которые можно относительно просто получить путем полимеризации присоединением пропиленоксида или этиленоксида с соединением, имеющим одну группу ОН. Наиболее типичным представителем органического изоцианата являются толилендиизоцианат (ТDI), 4,4'-дифенилметанизоцианат (МDI), гександиизоцианат (HDI) и ксилендиизоцианат (ХDI).
На фиг. 1-9 изображены блок-схемы, иллюстрирующие способы изготовления пенопластов на основе полиуретановой смолы по предлагаемому способу.
П р и м е р ы 1-3. В танке 1 (фиг.1) содержится полиол, в танке 2 органический изоцианат. Танк 1 соединяется с танком 3 через трубопровод 4. Примерно на полпути трубопровода 4 располагаются клапан 5 и насос 6. Танк 2 соединяется с танком 3 через трубопровод 7. Примерно на полпути трубопровода 7 располагаются клапан 8 и насос 9. Танк 3 соединяется со смесителем 10, смесительная головка которого проходит через трубу 11. Примерно на полпути трубы 11 располагаются клапан 12 и насос 13. В смеситель 10 подаются стабилизатор пенообразования (силикон), катализатор и другие подобные же вещества или компоненты.
В примерах 1-3 с помощью описанного выше оборудования обеспечивалась свободная подача полипропиленового гликоля в качестве полиола из емкости (танка 1) в емкость (танк 3) через трубопровод 4 и толуилендиизоцианата в качестве органического изоцианата из емкости танка 2 в танк 3 через труборовод 7. Полипропиленовый гликоль и толуилендиизоцианат смешивают в танке 3, например, в атмосфере азота. Поскольку эти материалы смешивают в атмосфере азота, то получают однородную смесь раствора, в которой полипропиленовый гликоль по существу не вступает в реакцию с толуилендиизоцианатом. Образующуюся таким образом в танке 3 непрореагировавшую смесь раствора подают в смеситель 10 по трубе 11. В то же время в смеситель 10 также добавляют катализатор, воду, стабилизатор пенообразования и пенообразователь; все эти компоненты тщательно перемешивают с непрореагировавшей смесью раствора. Полученный в результате смешивания раствор подают из установленной в смесителе 10 смесительной головки в заранее установленные пресс-формы и получают пенополиуретаны. В табл.1 приводятся данные относительно таких условий обработки компонентов, как процентные содержания исходных материалов, температура и продолжительность обработки; именно эти условия обработки исходных материалов были типичны для примеров 1-3.
В соответствии с примерами 1-3 полипропиленовый гликоль смешивают с толуилендиизоциантом в атмосфере азота в танке 3, в котором по существу не будет происходить реакция между этими двумя компоненатми. На эти компоненты по существу не оказывает никакого отрицательного влияния и находящаяся в воздухе влага или другие подобные элементы, а следовательно, с микроскопической точки зрения они могут смешиваться достаточно равномерно и тщательно. Следовательно, за счет добавления в непрореагировавшую смесь раствора катализатора, стабилизатора пенообразования и другого подобного компонента можно будет свести к минимуму вероятность образования в готовых пенопластах трещин или преждевременной вулканизации, появление которых обычно обуславливается подобными реакциями. Кроме того образующие пенопласты ячейки в данном случае могут становиться более плотными по сравнению с обычными структурами ячеек, а твердость можно будет увеличить на 30% и больше.
П р и м е р 4. В примере 1 РРG и ТDI смешивают в атмосфере азота, однако в описываемом ниже примере PPG и ТDI смешивают в атмосфере воздуха в емкости, причем температуру внутри этой емкости поддерижвают на уровне от -10 до 25оС. Пенополиуретан получают по той же процедуре, что и в примере 1. Полученный в примере 3 пенополиуретан имеет равномерные ячейки и удельный вес в 0,028 г/см3.
В примерах 1-4 РРG и ТDI подаются и смешиваются в емкости. Однако РРG и ТDI можно смешивать в течение достаточно длительного периода времени, пока эти компоненты подаются и проходят через трубу 11. В этом последнем случае труба 11 должна находиться в достаточно охлажденном состоянии, для чего используется специальное охлаждающее устройство.
П р и м е р ы 5-7. Внутренняя часть танка 3, показанного на фиг.18, удерживается при температуре, например, 20оС и заполняется газообразным азотом для исключения вероятности вступления полиола в реакцию с органическим изоцианатом. Полиолы и органические изоцианаты смешивают друг с другом при соотношениях, указанных в табл.2, а затем тщательно перемешивают в течение 15 мин (только примеры 5-7). В примерах 5-7 температура смесей раствора полипропиленового гликоля и изоцианата поддерживается на уровне 15, 15 и 20оС соответственно. С помощью рубашки (на чертежах не показана), которая в течение протекания реакции устанавливается вокруг емкости для хранения исходных компонентов, осуществляют нагревание смесей раствора до 25оС. Нагретую таким образом смесь раствора (каждая по отдельности) подают в смеситель 10, причем подача смеси обеспечивается насосом сразу же после открытия клапана 12. Помимо основных исходных материалов в смеситель 10 также подают следующие компоненты: воду, аминовый катализатор, оловянный катализатор и стабилизатор пенообразования (в табл.2 указаны количества этих компонентов, в которых они подаются в смеситель 10). В смесителе 10 происходит окончательное перемешивание и смешивание этих материалов. Индивидуально приготовленный пенообразующий раствор заливают из установленной в смесителе 10 смесительной головки непосредственно в пресс-формы. Скорость вращения смесителя равна 5000 об/мин (табл.2). После заливки каждого пенообразующего раствора вспененное полиуретановое изделие подается в печь с температурой 100 или 90оС, где оно отверждается в течение 6 мин. Затем в течение от 24 до 72 ч пенополиуретаны подвергают старению при комнатной температуре. Удельный вес конечных пенопластов колебался в диапазоне от 0,028 до 0,018 г/см3 (табл.2).
Благодаря тщательному и равномерному смешиванию РРG и TDI реакция между ними могла протекать равномерно и плавно. В пенопластах не происхоидт образования трещин или преждевременной вулканизации. Кроме того ячейки этих пенопластов плотные, по меньшей мере плотнее, чем у пенопластов, полученных по уже известным технологиям. Твердость пенопластов повышается до 16 кг.
П р и м е р 8. Пенополиуретан изготовляют по той же технологии, что и в примере 5, за исключением того момента, что внутренняя часть танка 3 находится в атмосфере сухого воздуха (с влажностью лишь в 3%), а не в атмосфере азота. Получаемый в данном случае пеноплиуретан имеет равномерные ячейки, а его удельный вес равен 0,028 кг/см3.
П р и м е р 9. Нижеследующие исходные материалы непрерывно подают из емкости для хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (трубоповоды подачи материалов показаны на фиг.2).
Исходные материалы состава, мас. Трифункциональный простой полиэфир с концевыми гидро- ксильными группами (молекулярный вес 3000, гидроксильное число 56) 100 Толуилендиизоцианат (Т-80) 59,0 Триэтилендиамин (ами- новый катализатор) 0,3 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,4 Вода 0,4 Дилаурат дибутилолова (оло- вянный катализатор) 0,2 Силиконовое масло (ста- билизатор пенообразова- ния) 1,5
Показанные на фиг.2 насосы 14 и 15 обеспечивают открытие клапанов 16 и 17, чтобы можно было подать полиэфир с концевыми гидроксильными группами и толуилендиизоцианат в питающие трубопроводы 18 и 19 с заданным отношением между этими компонентами. Поступающие растворы смешивают в первом смесителе 20, а уже образующуюся смесь подают во второй смеситель 21 через питающий трубопровод. В примере 9 используют смесители серии "Гомомиксерз" (выпускает фирма "Токушу кика когейо К.К.") Оловянный катализатор непрерывно подают во второй смеситель 21 через питающий трубопровод 22 точно так же, как и полиол. В смесителе 21 этот оловянный катализатор смешивают со смесью раствора полиола и изоцианата. Образованную в результате из трех исходных компонентов смесь подают в смеситель 23 через питающий трубопровод 24. В смеситель 23 подают также и другие материалы, причем подача этих материалов осуществляется через трубопроводы 25 и 26 и после срабатывания клапанов 27 и 28 и насосы 29 и 30, подача этих материалов осуществляется точно так же, как и оловянного катализатора. Под термином другие материалы имеются в виду триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), вода, силиконовое масло (стабилизатор пенообразования). Эти материалы подают в смеситель 23 индивидуально. Расход заливки пенообразующего раствора равен 113 кг/c, при этом пенообразующий раствор непрерывно заливают в соответствии с известным способом на бесконечный конвейер со специальными выемками, на котором и происхоидт образоване листовой заготовки пенополиуретана. Плотность вспененного изделия составляет 24 кг/см3, а плотность расположения ячеек пенопласта очень высока и равномерна.
П р и м е р 10. Исходные материалы непрерывно подают из танков для хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (питающие трубопроводы показаны на фиг.3).
Исходные материалы состава, мас. Трифункциональный простой полиэфир с концевыми гидроксиль- ными группами (молеку- лярный вес 3000, гидро- ксильное число 56) 100 Толуилендиизоцианат (Т-80) 71,0 Триэтиленамин (аминовый катализатор) 0,35 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,5 Вода 5,0 Дилаурат дибутилолова (оловянный катализатор) 0,3 Силиконовое масло (стаби- лизатор пенообразования) 1,6
В показанной на фиг.3 схеме оборудования насосы 14, 15 и 31 срабатывают с целью открытия клапанов 16, 17 и 32 и последующей подачи простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами, толуилендиизоцианата и оловянного катализатора в питающие трубопроводы 18, 19 и 22 с заданным отношением компонентов. Эти растворы смешивают в смесителе 20, а образующуюся смесь подают в смеситель 23 через питающий трубопровод 24. Другие исходные материалы также подают в смеситель 23, причем точно таким же образом, как и полиол. Под термином другие материалы имеются в виду триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), вода и силиконовое масло (стабилизатор пенообразования). Эти материалы, как и в примере 9, подают в смеситель 23 индивидуально. Расход заливки пенообразующего раствора устанавливают равным 113 кг/с, а сам пенообразующий раствор непрерывно заливают на бесконечный конвейер с выемками, чтобы получить листовые заготовки пенополиуретана по уже известному способу. Плотность вспененного изделия составляет 17 кг/м3, а плотность расположения ячеек пенопласта очень высока и равномерна.
В примерах 9 и 10 исходные материалы смешивают в смесителях, которые устанавливают на полпути вдоль питающего трубопровода. Для подачи смеси в смесиетль требуется небольшой период времени от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Именно это обстоятельство исключает вероятность протекания реакции в смеси раствора и увеличения вязкости.
На практике полиол и органический изоцианат можно поддерживать при комнатной температуре, обычно поддерживаются в температурном диапазоне от 20 до 30оС.
П р и м е р 11. Перечисленные ниже исходные материалы непрерывно подают из емкости хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (питающие трубопроводы показаны на фиг.4).
Исходные материалы, мас. Трифункциональный простой полиэфир с концевыми гидроксиль- ными группами (молеку- лярный вес 3000,гидро- ксильное число 56) 100 Толуилендиизоцианат (Т-80) 89,0 Триэтилендиамин (амино- вый катализатор) 0,07 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,70 Вода 6,5 Дилаурат дибутилолова (оло- вянный катализатор) 0,9 Силиконовое масло (стаби- лизатор пенообразования) 1,8
В показанной на фиг.4 в схеме оборудования насосы 33 и 34 срабатывают с целью открытия клапанов 35 и 36 для обеспечения подачи простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами и толуилендиизоцианата в емкость 37 для хранения через питающие трубопроводы 38 и 39 с заданным соотношением этих компонентов. Объем емкости 37 для хранения равен 2000 л. Находящиеся в емкости 37 для хранения материалы постоянно перемешиваются мешалкой 38, которая установлена внутри емкости 37, причем это перемешивание продолжается 24 ч и имеет целью состарить смесь раствора. После указанного срока работа мешалки прекращается и смесь раствора выливают из емкости 37 через ее нижнюю часть. В более узком смысле клапан 39' открывается, а насос 40 начинает работать, чтобы гарантировать непрерывную подачу смеси раствора в питающий трубопровод 41. Затем смесь раствора подают через смеситель 42 в мешалку 43. Тем временем смеситель 42 принимает через питающий трубопровод 44 оловянный катализатор, причем это происходит после начала работы насоса 45 и открытия клапана 46, оловянный катализатор смешивают со смесью раствора. После срабатывания регулирующих клапанов 47 и 48 и насосов 49 и 50 в мешалку 43 подают другие исходные компонентоы, причем подача этих компонентов осуществляется через питающие трубопроводы 51 и 52, после чего происходит смешивание этих компонентов с раствором, вытекающим из смесителя 42. Под термином другие компоненты в данном случае имеются в виду триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), вода и силиконовое масло (стабилизатор пенообразования). Образующийся в результате пенообразующий раствор непрерывно заливают из смесительной головки в пресс-формы. Расход заливки пенообразующего раствора устанавливется равным 94 кг/мин, причем в данном случае пенообразующий раствор непрерывно заливают на бесконечный конвейер с выемками, чтобы в конечном итоге получить заготовки пенополиуретана по уже известному способу. Плотность пенопластового изделия была равна 19 кг/м3, и плотность расположения ячеек была очень высокой и равномерной.
П р и м е р 12. Перечисленные ниже исходные материалы непрерывно подают из емкости для хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (питающие трубопроводы показаны на фиг.5).
Исходные материалы, мас. Трифункциональный простой полиэфир с концевыми гидроксиль- ными группами (молеку- лярный вес 3000, гидро- ксильное число 56) 100 Толуилендиизоцианат (Т-80) 97,0 Триэтилендиамин (аминовый катализатор) 0,07 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,75 Вода 7,2 Дилаурат дибутилолова (оловянный катализатор) 0,95 Силиконовое масло (ста- билизатор пенообразования) 1,9
В показанной на фиг.5 схеме оборудования насосы 33 и 34 срабатывают с целью открытия клапанов 35 и 36, чтобы обеспечить подачу через питающие трубопрводы 38 и 39 простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами и толуилендиизоцианата в смеситель 53, а затем дальше в емкость 37 для хранения с заданным соотношением этих компонентов. Объем емкости 37 для хранения равен 2 000 л. Находящиеся в емкости 37 для хранения материалы постоянно перемешивают мешалкой 38, которая установлена в емкости 37, в течение 48 ч с целью подвергнуть смесь раствора старению. После указанного срока работа мешалки прекращается, а смесь раствора удаляют из емкости 37 для хранения через через ее нижнюю часть. В более узком смысле клапан 39' открывается и насос начинает постоянно подавать смесь раствора в питающий трубопровод 41. Затем через смеситель 42 смесь раствора подают в мешалку 43. Тем временем смеситель 42 принимает оловянный катализатор и смешивает его со смесью раствора, вытекающей из смесителя 42 (фиг.6). Под термином другие материалы имеются в виду триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), вода и силиконовое масло (стабилизатор пенообразования). Образующийся в результате пенообразующий раствор непрерывно заливают из смесительной головки в пресс-формы. Расход заливки пенообразующего раствора равен 94 кг/мин, а сам пенообразующий раствор заливают непрерывно в соответствии с уже известным способом на бесконечный конвейер с выемками, чтобы получить листовые заготовки пенополиуретана. Плотность пенопластового изделия равна 16 кг/м3, а плотность расположения ячеек была очень высокой и равномерной.
П р и м е р 13. Перечисленные ниже исходные материалы непрерывно подают из емкости хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (питающие трубопроводы показаны на фиг.6).
Исходные материалы, мас. Трифункциональный простой полиэфир с концевыми гидро- ксильными группами 100 (молекулярный вес 3000, гидроксильное число 56) Толуилендиизоцианат (Т-80) 79
Триэтилендиамин (аммино- вый катализатор) 0,07 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,6 Вода 6,0 Дилаурат дибутилолова (оловянный катализатор) 0,5 Силиконовое масло (ста- билизатор пенообразования) 1,8
В показанной на фиг.6 схеме оборудования насосы 54 и 55 срабатывают с целью открытия клапанов 56 и 57 для обеспечения подачи простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами и толуилендиизоцианата в питающие трубопроводы 58 и 59 с заданными соотношениями этих компонентов. В данном случае газообразный азот со скоростью потока 1,3 л/мин подавали в питающем трубопроводе 58 для полиола через трубопровод 60; после прохождения расходомера М поток азота смешивался с полиолом. Образованные в результате этого предварительного смешивания растворы тщательно перемешивали в смесителе 61, а образованную в результате смесь подавали в смеситель 62 через питающий трубопровод 63. Используемый в примере 13 смеситель относился к серии "Гомомиксер" (их выпускает фирма "Токушу кика когайо К.К."). В смеситель 62 также подается оловянный катализатор вместе с другими исходными компонентами, причем подача этих компонентов происходит через трубопроводы 64, 65 и 66 и после срабатывания регулирующих клапанов 67, 68 и 69 и насосов 70, 71 и 72. Под термином другие материалы имеются в виду триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), вода и силиконово масло (стабилизатор пенообразования). Расход инжектируемого из смесительной головки пенообразующего раствора устанавливают равным 72 кг/мин, а сам пенообразующий раствор непрерывно заливают на бесконечный конвейер с выемками для получения пеноуретановых листовых заготовок по предлагаемому способу. Плотность пенопластового изделия равна 16 кг/м3, а плотность расположения ячеек этого изделия очень высокая и равномерная.
П р и м е р 14. Перечисленные ниже исходные материалы непрерывно подают из емкости хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (питающие трубопроводы показаны на фиг.7а).
Исходные материалы, мас. Трифункциональный простой полиэфир с концевыми гидроксильными группами (молярный вес 3000, гидро- ксильное число 56) 100 Толуилендиизоцианат (Т-80) 65 Триэтилендиамин (аминовый катализатор) 0,06 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,5 Вода 4,8 Дилаурат дибутилолова (оловянный катализатор) 0,3 Силиконовое масло (ста- билизатор пенообразования) 1,3
В показанной на фиг.7д схеме оборудования насосы 73, 74 и 75 срабатывают с целью открытия клапанов 76, 77 и 78 для обеспечения подачи простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами, толуилендиизоцианата и катализатора в питающие трубопроводы 79, 80 и 81 с заданными соотношениями этих компонентов. В этом примере газообразный поток со скоростью 1,1 л/мин подают в питающий трубопровод 79 для полиола через трубопровод 82, где и происходит смешивание этих компонентов. Растворы этих компонентов тщательно смешивают в смесителе 83, а полученную в результате этого смесь подают в питающий трубопровод 84. Вместе с упомянутыми выше материалами смешивают оловянный катализатор. Все упомянутые выше исходные материалы тщательно перемешивают и смешивают смесителем 85, в результате через получают смесь раствора, в которой мельчайшие пузырьки перемешивают в смеси раствора полиола и изоцианата. Эту смесь раствора непрерывно подают в смеситель по питающему трубопроводу 86. В смесиетль 87 подают также и другие исходные материалы, причем подача этих материалов происходит по трубопроводам 88 и 89 и только после срабатывания клапанов 90 и 91 и насосов 92 и 93; все поданные сюда материалы тщательно смешивают и перемешивают. Под термином другие материалы имеются в виду триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), вода и силиконовое масло (стабилизатор пенообразования). Эти материалы подают в смеситель 87 индивидуально, как и в примере 13. Расход заливки пенообразующего раствора из смесительной головки устанавливают равным 113 кг/мин, а сам пенообразующий раствор непрерывно подают (заливают) на бесконечный конвейер с выемками, чтобы получить заготовки готового пенополиуретана в соответствии с уже известным способом. Плотность пенопластового изделия равна 21 кг/м3, а плотность расположения ячеек очень высока и равномерна.
П р и м е р 15. Перечисленные ниже материалы непрерывно подают из емкости хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (питающие трубопроводы показаны на фиг.8).
Исходные материалы, мас. Трифункциональный простой полиэфир с концевыми гидроксиль- ными группами 100 (молекулярный вес 3000, гидроксильное число 56) 100 Толуилендиизоцианат (Т-80) 74 Триэтилендиамин (аминовый катализатор) 0,07 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,5 Вода 5,5 Дилаурат дибутилолова (оловянный катализатор) 0,4 Силиконовое масло (ста- билизатор пенообразования) 1,6
В показанной на фиг.8 схеме оборудования насосы 94 и 95 срабатывают с целью открытия клапанов 96 и 97 для обеспечения подачи простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами и толуилендиизоцианата в питающие трубопроводы 98 и 99 с заданным соотношением упомянутых компонентов. Эти растворы перемешивают в первом смесителе 100, а полученную смесь перемешивают с газообразным азотом, который имеет норму расхода в трубопроводе 101 в 1,0 л/мин. Смесь раствора с газообразным азотом подают и перемешивают во втором смесителе 102. В результате этого перемешивания получают раствор, содержащий мельчайшие пузырьки в смеси раствора полиола и изоцианата. Раствор материала с содержанием мельчайших пузырьков подается в смеситель 103. В смеситель 103 подаются также и другие материалы вместе с оловянным катализатором, причем эту подачу осуществляют по питающим трубопроводам 104, 105 и 106 после срабатывания насосов 107, 108 и 109 и открытия клапанов 110, 111 и 112. Под термином другие материалы имеются в виду триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), вода и силиконовое масло (стабилизатор пенообразования), с помощью которых происходит образование пенообразующего раствора. Этот пенообразующий раствор непрерывно заливают из смесительной головки на бесконечный конвейер с выемками с нормой расхода 94 кг/мин, в результате чего происходит образование заготовки пенополиуретана по уже известному способу. Плотность пенопластового изделия 17 кг/м3, а плотность расположения ячеек пенопласта очень высока и равномерна.
П р и м е р 16. Перечисленные ниже материалы непрерывно подают из емкости хранения соответствующих материалов в смеситель, который является частью оборудования (питающие трубопроводы показаны на фиг.10).
Исходные материалы, мас. Трифункциональный простой полиэфир с кон- цевыми гидроксильными группами (молекулярный вес 3000, гидроксильное число 56) 100 Толуилендиизоцианат (Т-80) 68,0 Триэтилендиамин (аминовый катализатор) 0,06 Стандартный этилморфолин (аминовый катализатор) 0,5 Вода 5,0 Дилаурат дибутилолова (оло- вянный катализатор) 0,3 Силиконовое масло (ста- билизатор пенообразования) 1,6
В показанной на фиг.9 схеме оборудования насосы 113 и 114 срабатывают с целью открытия клапанов 115 и 116 для обеспечения подачи простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами и толуилендиизоцианата в питающие трубопроводы 117 и 118 с заданным соотношением этих компонентов. Эти растворы смешивают в первом смесителе 119, а полученную смесь подают во второй смеситель 120 че- рез трубопровод 121. После подачи смеси раствора полиола и изоцианата во второй смеситель 120 в эту смесь добавляют газообразный азот через питающий трубопровод 122 и оловянный катализатор через питающий трубопровод 123, причем эти добавления осуществляют после открытия регулирующего клапана 124 и срабатывания насоса 125. Поскольку оловянный катализатор и газообразный азот смешивают и перемешивают со смесью раствора полиола и изоцианата, поэтому в смеси раствора всех этих трех компонентов содержатся мельчайшие пузырьки. Результирующую смесь раствора подают в смеситель 126 через питающий трубопровод 127. В смеситель 126 также добавляют триэтилендиамин (аминовый катализатор), стандартный этилморфолин (аминовый катализатор), воду и силиконовое масло (стабилизатор пенообразования) причем это добавление осуществляют по питающим трубопроводам 128 и 129 и сразу же после срабатывания клапанов 130 и 131 и насосов 132 и 133. Все упомянутые выше компоненты тщательно смешивают в смесителе 126 с конечным образованием пенообразующего раствора, содержащего мельчайшие пузырьки. В этом примере расход потока пенообразующего раствора устанавливают равным 94 кг/мин. Пенообразующий раствор непрерывно заливают из смесительной головки на бесконечный конвейер с выемками с целью образования листовой заготовки пенополиуретана в соответствии с известным способом. Плотность пенопластового изделия 20 кг/м3, а плотность расположения ячеек пенопластового материала очень высока и равномерна.
П р и м е р ы 17-22. Способ, описанный в примере 1, повторен за исключением того, что такие условия, как исходные материалы, катализаторы и температура, изменены, как указано в табл.3 ниже. В результате получают пенополиуретаны, имеющие удельные массы, как изображено в табл.3.
По настоящему изобретению полиол и органический изоцианат в качестве основных исходных материалов равномерно смешивают в одностадийной системе, затем подают в смеситель, в который добавляют катализатор и другие компоненты с целью получения желаемой смеси раствора, из которого формуют пенопласт, следовательно, в данном случае реакция протекает равномерно без образования трещин и преждевременной вулканизации, возникновение которых обусловлено побочными реакциями. Кроме того, поскольку раствор исходных материалов перемешан равномерно, то имеется возможность увеличить твердость, удельный вес и эластичность конечных пенопластовых изделий.
Можно относительно легко и просто добиться равномерного и однородного перемешивания и достаточного старения полиола и изоцианата в качестве основных исходных матералов. В данном случае можно также добиться отличного качества пенообразующего раствора в качестве конечной смеси раствора, получаемой в результате смешивания смеси исходных материалов с катализатором и другими компонентами. Именно по этой причине имеется возможность обеспечить равномерное протекание пенообразующей реакции с использованием пенообразующего раствора, что гарантирует получение пенопласта с равномерными или однородными ячейками, низким удельным весом и высокой твердостью.
Операция смешивания растворов основных исходных материалов для вспенивания полиуретана выполняется один или два раза, только после этого смесь подается в смеситель. Следует также иметь в виду, что в смеси раствора содержатся мельчайшие пузырьки, именно поэтому индектируемый из смесительной головки пенообразующий раствор предварительно равномерно и однородно перемешан и обладает отличной способностью в плане образования пены. Именно по этой причине реакция пенообразующего раствора может происходить полностью и равномерно с конечным образованием пенопласта с равномерными и однородными ячейками.

Claims (4)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА путем подачи в смеситель полиэфирполиола, толуилендиизоцианата, катализатора, пенообразователя с последующим их перемешиванием, заливкой полученной смеси в емкость и вспениванием, отличающийся тем, что подачу полиэфирполиола и толуилендиизоцианата в смеситель проводят по различным каналам и перемешивание осуществляют в следующем режиме: а) при температуре воздуха 10 25oС, или б) в атмосфере инертного газа, или в) в отсутствие влаги, или при любой комбинации от а) до в) до момента образования непрореагировавшей смеси полиэфирполиола и толуилендиизоцианата.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до момента заливки смеси в емкость всех компанентов в нее дополнительно при перемешивании вводят толуилендиизоцианат
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что непрореагировавшую смесь предварительно смешивают с катализатором во втором смесителе до момента введения остальных компонентов или после их введения.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что непрореагировавшую смесь полиэфирполиола и толуилендиизоцианата выдерживают в смесителе при температуре -10 25oС в течение 12 72 ч.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в смеситель на стадии перемешивания полиэфирполиола и толуилендиизоцианата дополнительно подают инертный газ или воздух.
Приоритет по пунктам:
20.07.88 по пп. 3 и 4;
16.08.88 по пп. 3 и 5.
SU894614761A 1988-07-20 1989-07-19 Способ получения пенополиуретана RU2044744C1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63-203519 1988-07-20
JP63-181140 1988-07-20
JP63181140A JPH0230506A (ja) 1988-07-20 1988-07-20 ポリウレタンフォームの製造法
JP63203519A JPH0252708A (ja) 1988-08-16 1988-08-16 ポリウレタンフォームの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2044744C1 true RU2044744C1 (ru) 1995-09-27

Family

ID=26500431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894614761A RU2044744C1 (ru) 1988-07-20 1989-07-19 Способ получения пенополиуретана

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5079276A (ru)
EP (1) EP0351852A3 (ru)
KR (1) KR970011714B1 (ru)
CN (1) CN1039428A (ru)
AU (1) AU3814689A (ru)
EG (1) EG18809A (ru)
RU (1) RU2044744C1 (ru)
TR (1) TR26122A (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU636191B2 (en) * 1990-02-01 1993-04-22 Huntsman Ici Chemicals Llc Manufacturing of polymeric foams from polyisocyanate compositions
ATE166366T1 (de) * 1990-10-12 1998-06-15 Ici Plc Kontinuierliches verfahren zur herstellung von isocyanat enthaltenden präpolymeren und daraus hergestellte polyurethan-schäume
GB9022194D0 (en) * 1990-10-12 1990-11-28 Ici Plc Method for preparing polyurea-polyurethane flexible foams
DE4223437C2 (de) * 1992-07-16 1994-10-27 Bayer Ag Vorrichtung zum Herstellen eines massiven oder zelligen Kunststoff bildenden, fließfähigen Reaktionsgemisches
US5453250A (en) * 1992-07-16 1995-09-26 Bayer Aktiengesellschaft Apparatus for the preparation of a flowable reaction mixture
US5432204A (en) * 1993-01-22 1995-07-11 Woodbridge Foam Corporation Foamed polymer and process for production thereof
US8501828B2 (en) * 2004-08-11 2013-08-06 Huntsman Petrochemical Llc Cure rebond binder
US20060141239A1 (en) * 2004-12-28 2006-06-29 Gilder Stephen D Method for making a bonded foam product suitable for use as an underlayment for floor coverings
JP5232357B2 (ja) * 2005-08-11 2013-07-10 株式会社ブリヂストン 導電性ローラ及びそれを備えた画像形成装置
CN100335522C (zh) * 2005-09-29 2007-09-05 上海申真企业发展有限公司 阻燃型聚氨酯水性分散体及其制备方法
CN102093531B (zh) * 2009-12-11 2012-12-19 财团法人工业技术研究院 防火聚氨酯发泡材料及其制法
CN103332520A (zh) * 2013-07-09 2013-10-02 江苏久久防水保温隔热工程有限公司 一种轻质高强节能导布辊的生产方法
CN109049486A (zh) * 2018-09-19 2018-12-21 苏州顺时特机械科技有限公司 一种发泡塑料混合注射装置
CN111070455B (zh) * 2019-12-31 2020-11-27 浙江奥创制冷设备有限公司 一种用于冷库板生产的加工装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1053235A (ru) * 1900-01-01
NL90983C (ru) * 1954-06-04
DE1128125B (de) * 1956-05-11 1962-04-19 Bayer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung poroeser oder homogener Kunststoff-Halbfabrikate bzw. -Fertigartikel auf Polyurethanbasis
NL99362C (ru) * 1956-05-12
NL231140A (ru) * 1957-09-10
GB957748A (en) * 1960-10-22 1964-05-13 Bayer Ag Proportioning and mixing device
GB1071081A (en) * 1962-10-25 1967-06-07 Parameters Company Ltd Improvements in or relating to the manufacture of moulded polyurethane foams
US3476292A (en) * 1966-08-04 1969-11-04 Holiday Inns Of America Inc Apparatus for making polyurethane foam
US3482822A (en) * 1968-01-30 1969-12-09 Eugene J Krizak Mixing device
DE1770990A1 (de) * 1968-07-26 1972-01-13 Reuter Kunststoff Osnabrueck Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethan-Kunststoffen
US3821130A (en) * 1972-04-26 1974-06-28 Dow Chemical Co Air frothed polyurethane foams
US4199547A (en) * 1977-12-12 1980-04-22 Irkutsky Gosudarstvenny NauchnoIssledovatelsky Institut Redkikh I Tsvetnykh Metallov "Irgiredmet" Device for producing foam plastics
EP0070324A1 (en) * 1981-07-16 1983-01-26 Union Carbide Corporation Apparatus for producing a curable polyurethane froth
JPS6028796B2 (ja) * 1982-01-27 1985-07-06 日本油脂株式会社 油中水型エマルシヨン爆薬の製造法
DE3507202A1 (de) * 1985-03-01 1986-09-04 DETEC Fertigung GmbH, 6080 Groß-Gerau Misch- und dosiervorrichtung fuer zweikomponenten-kunststoffe
IT1182036B (it) * 1985-05-13 1987-09-30 Pro Sac Srl Procedimento per la produzione di materiali espansi, caricati, a struttura portante, a partire da resine poliestere insature e dispositivo per la realizzazione del procedimento

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Композиционные материалы на основе полиуретанов. Под ред. Дж. М. Бюиста. М.: Химия, 1982, с.197 - 198. *

Also Published As

Publication number Publication date
US5079276A (en) 1992-01-07
TR26122A (tr) 1994-01-03
AU3814689A (en) 1990-01-25
KR900001767A (ko) 1990-02-27
KR970011714B1 (ko) 1997-07-14
EP0351852A2 (en) 1990-01-24
EP0351852A3 (en) 1990-04-25
CN1039428A (zh) 1990-02-07
EG18809A (en) 1994-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2044744C1 (ru) Способ получения пенополиуретана
US3188296A (en) Process for preparing polyurethane plastics
US2764565A (en) Process and apparatus for the manufacture of polyurethane plastics
US4374209A (en) Polymer-modified polyols useful in polyurethane manufacture
US4906672A (en) Blowing agents for polyurethane foam
US3184419A (en) Method for the production of polyurethane foamed material
US4157427A (en) Method for entraining gas in a liquid chemical precursor for reaction injection molding
GB2072204A (en) Polymer-modified polyols useful in polyurethane manufacture
IE50890B1 (en) Polymer-modified polyols useful in polyurethane manufacture
US3882052A (en) On-site generation of non-froth polyurethane foam
US3730919A (en) Process for production of rigid self-skinning polyurethane foam
CN101080444A (zh) 制备聚氨酯泡沫材料模塑制品的方法
US3362919A (en) Process for foaming thermoset organic materials
CN1478111B (zh) 改进聚氨酯泡沫体性能的方法
US3455848A (en) Polyurethane foam-producing compositions comprising microencapsulated particles and a method of making foams therefrom
CN110540626B (zh) 超轻质大孔隙网状聚氨酯泡沫塑料及其超低温制备方法
US3005624A (en) Mixing apparatus
US5264464A (en) On-site generation of polyurethane foam using an HCFC as a sole blowing agent
US5183583A (en) Catalysts for extending the shelf life of formulations for producing rigid polyurethane foams
US5328938A (en) On-site generation of polyurethane foam using an HCFC as a sole blowing agent
US4590218A (en) Method and apparatus for forming a chemical composition from cross-linking components and product of the method
GB2233926A (en) Process for producing multihardness foamed articles
US3774887A (en) Apparatus for mixing coreactive liquids which forms polyurethanes
US3674720A (en) Process for mixing coreactive liquids which form polyurethanes
JPH11293027A (ja) ポリウレタンフォームの製造方法および製造装置