RU2356915C1 - Способ получения пенополиуретана - Google Patents
Способ получения пенополиуретана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356915C1 RU2356915C1 RU2008106684/04A RU2008106684A RU2356915C1 RU 2356915 C1 RU2356915 C1 RU 2356915C1 RU 2008106684/04 A RU2008106684/04 A RU 2008106684/04A RU 2008106684 A RU2008106684 A RU 2008106684A RU 2356915 C1 RU2356915 C1 RU 2356915C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- polyol
- polyurethane foam
- triethanolamine
- mono
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к способу получения пенополиуретана с использованием вторичного отхода полиэтилентерефталата, и может применяться для изготовления жестких пенополиуретанов. Пенополиуретан получают взаимодействием полиизоцианата с полиольным компонентом, содержащим вторичный отход полиэтилентерефталата, растворенный в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот, в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольного компонента. При этом взаимодействие осуществляют при соотношении полиольный компонент: полиизоцианат, как 1:1-1:2. Заявленный способ направлен на утилизацию полимерных отходов в виде тары и упаковки из полиэтилентерефталата, что приводит к значительному снижению стоимости пенополиуретана при одновременном решении экологических задач за счет утилизации вторичного полиэтилентерефталата. Полученные пенополиуретаны обладают хорошими потребительскими свойствами, такими как прочность при сжатии, масло-, теплостойкость, и пониженной горючестью.
Description
Изобретение относится к способам получения пенополиутетанов с использованием вторичного полиэтилентерефталата и может применяться для изготовления жестких пенополиутетанов с целью их удешевления и решения экологической задачи при утилизации вторичного полиэтилентерефталата.
Известен способ получения пенополиуретана с использованием отходов производства полиэтилентерефталата (ПЭТФ) (Пат. США №4444919 1984.04.24), где получают твердую пену ППУ, включающую реагирующий в присутствии вспенивающего агента и катализатора, органического полиизоцианата (ЛИЦ) и полиольного компонента, содержащего жидкий (остаток, отход) от изготовления полиэтилентерефталата, состоящий из олигомера терефталата и этиленгликоля, моно- и полиэтиленгликолей.
Однако данный способ получения имеет свои ограничения, так как применим только к определенному виду химического производства, основанном на использовании кубовых остатков получения полиэтилентерефталата, а не самого полимера и, тем более, не предусматривает использование вторичного полиэтилентерефталата.
Известен способ получения жесткого термоформуемого пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата со смесью полиолов в присутствии катализатора, пеностабилизатора и вспенивающего агента, при этом в качестве смеси полиолов используют смесь высокомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 5000, низкомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 190560, диэтилендипропиленгликольфталата и низкомолекулярного спирта с мол. м. 62191, причем количество диэтилендипропиленгликольфталата составляет 20-40 мас.ч. на 100 мас.ч. полиольного компонента, а массовое соотношение высокомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 5000, низкомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 190560 и низкомолекулярного спирта с мол. м. 62191 составляет соответственно 1,0 0,66 (0,14 1,0) 1,0 0,30. RU 2080336 6 C08G 18/28, C08G 18/28, C08G 101:00 1997.05.27.
К недостаткам способа относится термоформование и использование специально приготовленного диэтилендипропиленгликольфталата, что усложняет процесс производства и способствует удорожанию целевого продукта.
Данное изобретение направлено на утилизацию полимерных отходов в виде тары и упаковки из полиэтилентерефталата, а также на расширение возможностей получения пенополиуретанов путем использования доступного вторичного сырья.
Техническим результатом является упрощение и удешевление процесса.
Это достигается тем, что способ получения пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата с полиольным компонентом, содержащим эфирфталат, согласно изобретению полиольный компонент в качестве эфирфталата содержит вторичный отход полиэтилентерефталата в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольного компонента, растворенный в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты а взаимодействие осуществляют при соотношении полиольный компонент: полиизоцианат как 1:1-1:2.
Способ получения пенополиуретана осуществляют следующим образом: Вначале растворяют измельченные вторичные отходы из полиэтилентерефталата в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоте при температуре 100-110°С. Полученные растворы с концентрацией 10-35% в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольной смеси смешивают с базовым полиольным компонентом и вводят полиизоцианат при соотношении полиольная смесь: полиизоцианат как 1:1-1:2.
Для получения пенополиуретана в качестве полиольных компонентов используют базовые компоненты: Изолан А-345, Полиур АН-10, Полиур А-101, Полиур А-500. Изолан А-345 на основе сахарозы, окиси пропилена и целевых добавок, а полиуры - продукты конденсации триэтаноламина и таллового масла с добавками поверхностно активных веществ, катализаторов и пенообразователей. Примеры конкретного выполнения приведены в примерах 1-8.1.
При этом в зависимости от базового продукта и соотношения полиольная смесь: полиизоцианат получают пенополиуретан (ППУ) со следующими свойствами.
Отличием заявляемого решения от известных является использование при получении ППУ вторичного отхода, в виде лома полимерных отходов, бытовых отходов, из полиэтилентерефталата растворенного в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоте. Причем полученные растворы вводят в полиольный компонент в количестве не более 67%, что составляет значительную величину от общей массы полиольной смеси и значительно снижает стоимость полиольной смеси, а в конечном итоге и стоимость полученного ППУ.
Пример 1. Для получения полиольной смеси готовят 10% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения ППУ используют следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
Изолан А-345 - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 10;
ПИЦ - 110;
Полученный ППУ имеет следующие свойства:
времена, сек:
| старта | 20-25 |
| подъема пены | 30-40 |
| гелеобразования | 40-60 |
| отлипа | 100-120 |
| усадка, % | 0,5-1,5 |
| плотность, кг/м3 | 60 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,026 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 8 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 0,3 |
| температура размягчения по Вика | |
| при нагрузке Р=10 Н. не менее | 150 |
Пример 1.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
Изолан А-345 - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 200;
ПИЦ - 600;
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| плотность, кг/м3 | 143 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,038 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 67 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 0,9 |
| температура размягчения по Вика | |
| при нагрузке Р=10 Н, не менее | 150 |
Пример 2. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
Изолан А-345 - 100;
ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот - 10;
ПИЦ - 110;
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
времена, сек:
| старта | 30-35 |
| подъема пены | 40-50 |
| гелеобразования | 50-70 |
| отлипа | 120-150 |
| усадка, % | 0,5-1,5 |
| плотность, кг/м3 | 38 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,024 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 35 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 0,7 |
Пример 2.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
Изолан А-345 - 100;
ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот - 100;
ПИЦ - 400.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| плотность, кг/м3 | 60 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,027 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 70 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 1,9 |
Пример 3. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурАН-10 - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 10;
ПИЦ - 110.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
времена, сек:
| старта | 5-7 |
| подъема пены | 10-12 |
| гелеобразования | 30-35 |
| отлипа | 50-60 |
| усадка, % | 1-2 |
| плотность, кг/м3 | 60 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,024 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 35 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 1,0 |
| ударная прочность, кДж/м2 | 4,5 |
Пример 3.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ГОТУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
Полиур АН - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 100;
ПИЦ - 400.
В данном случае получаются ПНУ со следующими свойствами:
| плотность, кг/м3 | 100 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,027 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 70 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 1,9 |
Пример 4. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
Полиур АН-10 - 100;
П6-БА - 200
ПЭТФ в в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот - 40;
ПИЦ - 340.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
времена, сек:
| старта | 5-7 |
| подъема пены | 1-12 |
| гелеобразования | 25-35 |
| отлипа | 35-40 |
| усадка, % | 1-2 |
| плотность, кг/м3 | 75 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,024 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 76 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 0,4 |
Пример 4.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
Полиур АН-10 - 100;
П6-БА - 200
ПЭТФ в в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот - 400;
ПИЦ - 1400;
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| плотность, кг/м3 | 120 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,032 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 160 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 2,8 |
Пример 5. Для получения полиольной смеси готовят 10% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-101 - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 20;
ПИЦ - 120.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
времена, сек:
| старта | 50-70 |
| подъема пены | 75-100 |
| гелеобразования | 120-150 |
| отлипа | 200-300 |
| усадка, % | 2-3 |
| плотность, кг/м3 | 70 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,033 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 40-75 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 1,2 |
Пример 5.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-101 - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 200;
ПИЦ - 600.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| плотность, кг/м3 | 140 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,033 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 75 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 2,9 |
| ударная прочность, кДж/м2 | 6,0 |
Пример 6. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-101 - 100;
ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот - 20;
ПИЦ - 120.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
времена, сек:
| старта | 10-15 |
| подъема пены | 25-30 |
| гелеобразования | 40-45 |
| отлипа | 50-60 |
| усадка, % | 2-4 |
| плотность изделия, кг/м3 | 40 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,023 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 35 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 1,2 |
Пример 6.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения
(ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-101 - 100;
ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот - 200;
ПИЦ - 600.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| плотность изделия, кг/м3 | 100 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,033 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 70 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 1,9 |
Пример 7. Для получения полиольной смеси готовят 10% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-500 - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 20;
ПИЦ - 120.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
времена, сек:
| старта | 50-60 |
| подъема пены | 80-100 |
| гелеобразования | 150-180 |
| отлипа | 230-250 |
| усадка, % | 1-3 |
| плотность, кг/м | 50 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,025 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 20 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 0,3 |
Пример 7.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-500 - 100;
ПЭТФ в триэтаноламине - 200;
ПИЦ - 600.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| плотность, кг/м3 | 120 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,030 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 55 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 2,0 |
Пример 8. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-500 - 100;
ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты - 20;
ПИЦ - 120.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| времена, сек: | 10-15 |
| старта | 20-25 |
| подъема пены | 30-35 |
| гелеобразования | 35-40 |
| отлипа | 40-50 |
| усадка, % | 1-3 |
| плотность, кг/м3 | 25 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,023 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 75 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 0,2 |
Пример 8.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.):
ПолиурА-500 - 100;
ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты - 200;
ПИЦ - 600.
В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
| плотность, кг/м3 | 100 |
| теплопроводность, Вт/(м·К), не более | 0,030 |
| Водопоглощение за 24 часа, % не более | 110 |
| прочность при сжатии, МПа, не менее | 1,2 |
При получении ППУ исследовались реакционные характеристики: времена старта, гелеобразования, подъема пены и отлила. Затем определялись эксплуатационные характеристики: усадка по высоте, плотность - ГОСТ 409-77, теплопроводность - ГОСТ 7076-87, прочность при сжатии при 10, 25, 40, 50 и 70% деформациях - ГОСТ 23206-78 и ГОСТ 26605-85, ударная прочность - ГОСТ 4647-80, масло-, Водопоглощение - ГОСТ 20869-75 и горючесть по методу «огневой трубы» - ГОСТ 12.1.044-84. Кроме того, изучались термомеханические свойства в пределах от комнатных температур до +350-400°С на приборе УИП 70М, из которых находились температуры стеклования, текучести и определялась теплостойкость по Вика - ГОСТ 15088-83.
Таким образом, данный способ позволяет получить пенополиуретаны с хорошими потребительскими свойствами, такими как, прочность при сжатии, масло-, теплостойкость, и пониженной горючестью, а главное - значительно снизить стоимость ППУ при одновременном решении экологических задач за счет утилизации вторичного ПЭТФ.
Claims (1)
- Способ получения пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата с полиольным компонентом, содержащим эфирфталат, отличающийся тем, что полиольный компонент в качестве эфирфталата содержит вторичный отход полиэтилентерефталата, растворенный в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот, в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольного компонента, а взаимодействие осуществляют при соотношении полиольный компонент: полиизоцианат как 1:1-1:2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008106684/04A RU2356915C1 (ru) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | Способ получения пенополиуретана |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008106684/04A RU2356915C1 (ru) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | Способ получения пенополиуретана |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2356915C1 true RU2356915C1 (ru) | 2009-05-27 |
Family
ID=41023414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008106684/04A RU2356915C1 (ru) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | Способ получения пенополиуретана |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2356915C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2594743C2 (ru) * | 2010-04-29 | 2016-08-20 | Армаселл Энтерпрайз ГмбХ унд Ко.КГ | Ячеистый полиэстер, полученный из вторичных пластинок, и использование продуктов, полученных из них |
-
2008
- 2008-02-20 RU RU2008106684/04A patent/RU2356915C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2594743C2 (ru) * | 2010-04-29 | 2016-08-20 | Армаселл Энтерпрайз ГмбХ унд Ко.КГ | Ячеистый полиэстер, полученный из вторичных пластинок, и использование продуктов, полученных из них |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peyrton et al. | Structure-properties relationships of cellular materials from biobased polyurethane foams | |
| Furtwengler et al. | Renewable polyols for advanced polyurethane foams from diverse biomass resources | |
| Blattmann et al. | Flexible and Bio‐Based Nonisocyanate Polyurethane (NIPU) Foams | |
| Zhang et al. | Rigid polyurethane foams containing lignin oxyalkylated with ethylene carbonate and polyethylene glycol | |
| Unverferth et al. | Renewable Non‐Isocyanate Based Thermoplastic Polyurethanes via Polycondensation of Dimethyl Carbamate Monomers with Diols | |
| EP2496616B1 (en) | Method of improving mechanical strength of flexible polyurethane foams made from bio-based polyols, the polyol compositions utilized therein and the foams produced thereby | |
| KR20130073907A (ko) | 멜라민/포름알데히드 수지를 기재로 하는 탄성 압축 발포체의 제조 방법 | |
| JP5462809B2 (ja) | ポリオールの調製方法 | |
| CN101469050B (zh) | 一种废弃硬质聚氨酯泡沫塑料的再生利用方法 | |
| US20220325031A1 (en) | Improved method of recycling polyurethane materials | |
| MX2014001673A (es) | Procedimiento de preparacion de polioles de polieter. | |
| US20210214518A1 (en) | Improved method of recycling polyurethane materials | |
| US20090082482A1 (en) | Storage stable polyol blends containing n-pentane | |
| WO2016094859A1 (en) | Polyols from protein biomass | |
| Domingos et al. | Polyurethane foams from liquefied orange peel wastes | |
| EP0601596A1 (en) | Process for modifying the glycolysis reaction product of polyurethane scrap | |
| RU2356915C1 (ru) | Способ получения пенополиуретана | |
| Saetung et al. | Modified rubber seed oil based polyurethane foams | |
| Nikje | Recycling of polyurethane wastes | |
| KR101164382B1 (ko) | 경질 폴리우레탄 폐기물을 이용한 난연성 폴리올의 제조방법 | |
| CN109517148A (zh) | 一种环保型瓶用聚酯及其制备方法 | |
| Nikje et al. | Sorbitol/glycerin/water ternary system as a novel glycolysis agent for flexible polyurethane foam in the chemical recycling using microvawe radiation | |
| US8003730B1 (en) | Process for epoxy foam production | |
| KR102105424B1 (ko) | 목질계 바이오매스 유래 바이오폴리올의 제조방법 및 이를 이용한 바이오폴리우레탄의 제조방법 | |
| KR100388807B1 (ko) | 여러 종류의 폴리에테르 폴리올 혼합물 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100221 |