RU2226538C2 - Композиция для получения жесткого пенополиуретана - Google Patents

Композиция для получения жесткого пенополиуретана Download PDF

Info

Publication number
RU2226538C2
RU2226538C2 RU2002100317/04A RU2002100317A RU2226538C2 RU 2226538 C2 RU2226538 C2 RU 2226538C2 RU 2002100317/04 A RU2002100317/04 A RU 2002100317/04A RU 2002100317 A RU2002100317 A RU 2002100317A RU 2226538 C2 RU2226538 C2 RU 2226538C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parts
weight
mixture
composition
polyester
Prior art date
Application number
RU2002100317/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002100317A (ru
Inventor
И.А. Солинов
И.С. Никандров
Ю.Р. Зайцев
И.Г. Маслова
Original Assignee
Солинов Игорь Анатольевич
Никандров Игорь Семенович
Зайцев Юрий Рафисович
Маслова Ида Геннадьевна
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
Application filed by Солинов Игорь Анатольевич, Никандров Игорь Семенович, Зайцев Юрий Рафисович, Маслова Ида Геннадьевна filed Critical Солинов Игорь Анатольевич
Priority to RU2002100317/04A priority Critical patent/RU2226538C2/ru
Publication of RU2002100317A publication Critical patent/RU2002100317A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2226538C2 publication Critical patent/RU2226538C2/ru

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике получения композиций для изготовления жесткого пенополиуретана, предназначенного для изготовления теплоизолирующих элементов. Описывается композиция для получения жесткого пенополиуретана, содержащая 35-45 мас.ч. 4,4'-дифенилметандиизоцианата, 30-50 мас.ч. сложного полиэфира с молекулярной массой 200-400, 2-5 мас.ч. этиленгликоля, 5-10 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром при массовом соотношении 4-5:1, 2-7 мас.ч. пеностабилизатора, 0,2-0,5 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина (катализатор) и 1,5-3 мас.ч. воды. Изобретение позволяет снизить расход катализатора в 1,5 раза, улучшить теплозащитные свойства в 1,1-1,5 раза и снизить удельный расход жесткого пенополиуретана на единицу изделия из пенопласта в 1,1 раза.

Description

Изобретение относится к технике получения композиций для изготовления жесткого пенополиуретана (ППУ) смешением полиэфиров с 4,4’-дифенилметандиизоцианатом, пеностабилизатором, вспенивающим агентом и катализатором.
Известные способы получения жестких ППУ предполагают смешение следующих обязательных компонентов: полиэфир (ПЭ), изоцианат (И), пено-стабилизатор (ПС), вспенивающий агент (ВА) и катализатор (К) ([1] - А.с. № 1214678].
В качестве (ПЭ) чаще всего используют смесь низкомолекулярных и высокомолекулярных простых полиэфиров, их смесь с добавками триолов или оксиалкилтриолов, или диаминов. Однако в последнее время в качестве (ПЭ) используют и сложные полиэфиры, в частности на основе метилтерефталата (или его смеси с оксипропилированной сахарозой и глицирином), а также бутиленгликоль адипината ([2] - Саундерс Д. X. и др., 1968).
Их применение позволяет существенно расширить сырьевую базу производства жестких ППУ, в виду острого дефицита простых полиэфиров. При использовании сложных полиэфиров в силу их меньшей реакционной способности возрастают требования к активности катализатора.
В качестве (И) используют дифенилметандиизоцианат или его смесь с толуилендиизоцианатом. В качестве (ПС) используют кремнийорганические соединения. В качестве (ВА) используют различные хладоны, пентан, изопентан, воду (или их смеси), жидкую углекислоту, либо вещества, выделяющие оксид углерода IV. В качестве (К) чаще всего применяют триэтаноламин или его смесь с диэтаноламином. Реже применяют октоат олова или 1,4 диазобицикло/2,2,2/октан (ДАБКО). Применение октоата олова и ДАБКО при получении жесткого ППУ малоэффективно из-за их низкой активности к реакциям изоцианата с гидроксилсодержащими веществами (спиртами и эфирами), которые составляют основу жесткого ППУ.
В результате относительно низкой скорости образуются крупноячеистые пенополиуретаны, имеющие коэффициенты теплопроводности 0,020-0,030 ВТ/м2 °С и кажущуюся плотность 25-50 кг/м3.
Высокие требования к энергосбережению в производстве стеновых панелей и холодильных камер могут быть обеспечены получением однородных мелкоячеистых жестких пенополиуретанов. Последние можно получать с использованием сложных полиэфиров при введении в состав композиции катализаторов более активных в реакциях тримеризации и уретанообразования.
В качестве (К) при производстве ППУ из простых полиэфиров обычно применяют триэтилендиамин в сочетании с диметилэтаноламином ([1[ - А.с. № 1214678).
Для ППУ на сложных полиэфирах используют нафтенаты металлов ([2] - Саундерс Д.X. и др., 1968), октоат калия в смеси с диметиламинометилфенолом ([3] - US 5109031), октоат свинца в смеси с триэтилендиамином и фосфатом ([4] - US 5091434) или смесь диэтаноламина и толуилендиамина ([5] - US 5034425).
Во всех этих случаях теплопроводность жесткого ППУ остается достаточно высокой. Однородная структура жесткого ППУ на основе сложного полиэфира достигается лишь при использовании 1-12% ДАБКО (Polycat) от массы полиэфира. При этом теплопроводность снижается до 0,0144 Вт/м2К ([6] - US 5169877).
Известно ([7] - RU 2142968) эффективное использование бисдиметилгексаметилендиамина гуанидина в составе композиции эластичного ППУ. Однако применение его в составе композиции жесткого ППУ и тем более в композициях со сложными полиэфирами в известных решениях отсутствует.
В качестве (ВА) в большинстве случаев используют хладоны (фреоны), обладающие высокой вспенивающей способностью. Поскольку хладоны активно разрушают озон, международной конвенцией их изготовление и применение запрещено. В 2003 году заканчивается срок разрешения его использования и для России. Поэтому идут активные поиски заменителей фреонов в технологии ППУ. Для этой цели используют сжатые газы (воздух, азот, СО3) ([3] - US 5109031), пентан, метиленхлориды ([4] - US 5091434). Однако их применяют лишь в смеси с фреонами, сокращая часть последних.
Наиболее близким по составу композиции и технической сущности получения жесткого ППУ к предполагаемому изобретению является способ получения жесткого ППУ с низкой теплопроводностью ([6] - US 5169877), принятый авторами за прототип, включающий полиольный компонент из сложного полиэфира с молекулярной массой 250-1500 с добавкой простого полиэфира и оксипропилена, пеностабилизатора, вспенивающего агента (фреон), смеси изоцианатов и катализатора (Polycat).
Недостатком композиции по данному способу является относительно высокая кажущаяся плотность жесткого ППУ (31,7 кг/м3) и теплопроводность (0,0144 Вт/м2К).
Задачей предполагаемого изобретения является создание композиции жесткого ППУ, обеспечивающей большую скорость уретанообразования, сбалансированную со скоростью газовыделения, что обеспечит образование однородных пор, а также повышение экологичности процесса производства и потребления композиции путем замены фреона (запрещенного к применению вследствие его разрушающего действия на озоновый слой) на менее ядовитый, но не менее активный вспенивающий агент.
Поставленная цель достигается использованием в составе композиции нового катализатора, в качестве которого применяется бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина, и нового вспенивающего агента, в качестве которого служит смесь этантиола с диметиловым эфиром и дополнительно этиленгликоль.
Их применение в составе жесткого ППУ является существенным признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа и обуславливающим его новизну.
Применение бисдиметилгексаметилендиамина гуанидина и смеси этантиола с диметиловым эфиром в составе композиции жесткого пенополиуретана в известных технических решениях не выявлено.
Предлагаемая композиция имеет следующий состав, мас.ч.:
1. Сложный полиэфир с молекулярной массой 200-400 30-50
2. Этиленгликоль 2-5
3. Пеностабилизатор 2-7
4. Смесь этантиола с диметиловым эфиром в
соотношении (4-5):1 5-10
5. Вода 1,5-3
6. 4,4’-Дифенилметандиизоцианат (или смесь
полиизоционатов) 35-45
7. Катализатор бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина 0,2-0,5
Пример 1.
45 мас.ч. сложного полиэфира на основе адипиновой кислоты, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 2 мас.ч. воды, 8 мас.ч. вспенивающего агента (фреона), 0,23 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 30,1 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,0136 Вт/м2К.
Пример 2.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 2,0 мас.ч. воды, 8 мас.ч. вспенивающего агента (фреона), 0,15 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’- дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 46 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0153 Вт/м2К.
Пример 3.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,6 мас.ч. воды, 8 мас.ч. вспенивающего агента (фреона), 0,32 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’ дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 28,5 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0120 Вт/м2К.
Пример 4.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,6 мас.ч. воды, 8 мас.ч. вспенивающего агента (фреона), 0,45 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас. ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 28,0 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0108 Вт/м2К.
Пример 5.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 2,4 мас.ч. воды, 8 мас.ч. вспенивающего агента (фреона), 0,6 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 28,0 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0106 Вт/м2К.
Пример 6.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,5 мас.ч. воды, 8 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении 4:1, 0,45 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 24,6 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0096 Вт/м2К.
Пример 7.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,5 мас.ч. воды, 8 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении 3:1, 0,45 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 21,0 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0148 Вт/м2К.
Пример 8.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,5 мас.ч. воды, 8 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении 5:1, 0,45 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 27,5 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0110 Вт/м2К.
Пример 9.
45 мас.ч. сложного полиэфира, 3 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,5 мас.ч. воды, 8 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении 6:1, 0,45 мас.ч.-бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’ дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 34 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0128 Вт/м2К.
Пример 10.
43 мас.ч. сложного полиэфира, 5 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,5 мас.ч. воды, 8 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении 4:1,045 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 24,8 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0102 Вт/м2К.
Пример 11.
41 мас.ч. сложного полиэфира, 7 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,5 мас.ч. воды, 8 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении 4:1, 0,45 мас.ч. бисдиметилгекса-метилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 26,2 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0144 Вт/м2К.
Пример 12.
47 мас.ч. сложного полиэфира, 1 мас.ч. этиленгликоля, 4 мас.ч. пеностабилизатора, 1,5 мас.ч. воды, 8 мас.ч. смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении 4:1, 0,45 мас.ч. бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина смешивают с 38 мас.ч. 4,4’-дифенилметандиизоцианата.
Смесь заливают в форму. Образец жесткого ППУ имел кажущуюся плотность 26,4 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,0107 Вт/м2К.
Таким образом, необходимая доля катализатора в композиции составляет 0,2-0,5 мас.ч.. Дальнейшее увеличение его доли не дает существенного улучшения структуры, и коэффициент теплопроводности практически снижается мало.
Применение взамен фреона в качестве смеси этантиола с диметиловым эфиром в соотношении (4-5):1 позволяет еще более понизить кажущуюся плотность ППУ и коэффициент теплопроводности. Увеличение доли этантиола в смеси или уменьшение ее за пределы соотношения (4-5):1 повышает плотность или теплопроводность ППУ.
Оптимальная доля этиленгликоля в композиции составляет 2-5 мас.ч. При его большей доле возрастает кажущаяся плотность ППУ.
Предлагаемая композиция по сравнению с прототипом позволяет снизить расход катализатора в 1,5 раза, улучшить теплозащитные свойства в 1,1-1,5 раза и снизить удельный расход жесткого ППУ на единицу изделия из пенопласта в ≈1,1 раза.

Claims (1)

  1. Композиция для получения жесткого пенополиуретана, содержащая 4,4'-дифенилметандиизоцианат, сложный полиэфир с молекулярной массой 200-400, вспенивающий агент, пеностабилизатор, катализатор и воду, отличающаяся тем, что в качестве вспенивающего агента она содержит смесь этантиола с диметиловым эфиром при массовом соотношении 4-5:1 соответственно, в качестве катализатора - бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина, и дополнительно - этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
    4,4'- Дифенилметандиизоцианат 35-45
    Сложный полиэфир с молекулярной массой 200-400 30-50
    Этиленгликоль 2-5
    Смесь этантиола с диметиловым эфиром при массовом
    соотношении 4-5:1 5-10
    Пеностабилизатор 2-7
    Катализатор- бисдиметилгексаметилендиамин гуанидина 0,2-0,5
    Вода 1,5-3
RU2002100317/04A 2002-01-15 2002-01-15 Композиция для получения жесткого пенополиуретана RU2226538C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002100317/04A RU2226538C2 (ru) 2002-01-15 2002-01-15 Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002100317/04A RU2226538C2 (ru) 2002-01-15 2002-01-15 Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002100317A RU2002100317A (ru) 2003-09-10
RU2226538C2 true RU2226538C2 (ru) 2004-04-10

Family

ID=32464940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002100317/04A RU2226538C2 (ru) 2002-01-15 2002-01-15 Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2226538C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621781C2 (ru) * 2011-02-21 2017-06-07 Ханивелл Интернешнл Инк. Премиксы полиуретановых пен, содержащие продувочные агенты на основе галогенированного олефина, и полученные из них пены
US10106638B2 (en) 2011-07-29 2018-10-23 Evonik Degussa Gmbh Reduced emissions low density spray polyurethane foam
RU2773354C2 (ru) * 2011-02-21 2022-06-02 Ханивелл Интернешнл Инк. Премиксы полиуретановых пен, содержащие продувочные агенты на основе галогенированного олефина, и полученные из них пены

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621781C2 (ru) * 2011-02-21 2017-06-07 Ханивелл Интернешнл Инк. Премиксы полиуретановых пен, содержащие продувочные агенты на основе галогенированного олефина, и полученные из них пены
RU2773354C2 (ru) * 2011-02-21 2022-06-02 Ханивелл Интернешнл Инк. Премиксы полиуретановых пен, содержащие продувочные агенты на основе галогенированного олефина, и полученные из них пены
US10106638B2 (en) 2011-07-29 2018-10-23 Evonik Degussa Gmbh Reduced emissions low density spray polyurethane foam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW408151B (en) Rigid polyurethane product and/or polyisocyanurate (PIR) product having a high compressive stregnth
JP2531937B2 (ja) 共沸混合物を使用したイソシアネ―トをベ―スとする重合体フオ―ムの製造方法
CA2468049C (en) Rigid foam compositions and methods employing alkyl alkanoates as a blowing agent
CA2367077A1 (en) Carbon dioxide blown low density, flexible microcellular elastomers suitable for preparing shoe components
US4943597A (en) Polyether polyol formulations for hard CFC replacement by water blowing in rigid polyurethane foams
Kim et al. Effect of isocyanate index on the properties of rigid polyurethane foams blown by HFC 365mfc
CA2031681A1 (en) Process for producing foams
JP2002241462A5 (ru)
CN1176968A (zh) 生产硬质聚氨酯泡沫塑料的方法和用来生产硬质聚氨酯泡沫塑料的组合物
Lim et al. Effects of the hydroxyl value of polyol in rigid polyurethane foams
CN102229697A (zh) 一种太阳能聚氨酯保温材料
IE904465A1 (en) Process for producing foams with the aid of fluoroalkanes
CN110078890A (zh) 一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
RU2226538C2 (ru) Композиция для получения жесткого пенополиуретана
KR100568213B1 (ko) 경질 폴리우레탄 폼의 제조방법
CN1175599A (zh) 聚异氰酸酯组合物
KR960041223A (ko) 연속 기포성 폴리우레탄 개질 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조방법
KR100850995B1 (ko) 경질 폴리우레탄 발포체 제조용 조성물 및 그로부터제조된 경질 폴리우레탄 발포체
CN110804202A (zh) 开放型多孔聚氨酯泡沫材料
KR100276668B1 (ko) 경질폴리우레탄폼의제조방법
KR100356486B1 (ko) 경질 폴리우레탄 발포체의 제조방법
JP3587563B2 (ja) 硬質ポリウレタンフォーム
GB2232676A (en) Polyurethane compositions exhibiting reduced smoke density and method of preparing same
CN109422902B (zh) 包含醇胺盐的发泡剂及用于聚氨酯连续板泡沫体材料中的用途
AU619631B2 (en) Polyol composition, polyisocyanate-based foams prepared therefrom and process for preparing the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060116