RU2780087C2 - Polyisocyanurate-containing foam materials with long-term transition between mixing of components and transition to creamy mass and capability of instant curing - Google Patents
Polyisocyanurate-containing foam materials with long-term transition between mixing of components and transition to creamy mass and capability of instant curing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780087C2 RU2780087C2 RU2020123603A RU2020123603A RU2780087C2 RU 2780087 C2 RU2780087 C2 RU 2780087C2 RU 2020123603 A RU2020123603 A RU 2020123603A RU 2020123603 A RU2020123603 A RU 2020123603A RU 2780087 C2 RU2780087 C2 RU 2780087C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compounds
- reaction mixture
- polyisocyanurate
- isocyanate
- catalyst
- Prior art date
Links
- 229920000582 Polyisocyanurate Polymers 0.000 title claims abstract description 59
- 239000011495 polyisocyanurate Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000006261 foam material Substances 0.000 title abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 90
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 52
- 229920001228 Polyisocyanate Polymers 0.000 claims abstract description 50
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N [N-]=C=O Chemical compound [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- -1 isocyanate-reactive Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 72
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 53
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 17
- 210000003660 Reticulum Anatomy 0.000 claims description 13
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M Potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N Diphenylmethane p,p'-diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N methylene dichloride Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 6
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- RLEFZEWKMQQZOA-UHFFFAOYSA-N potassium;octanoic acid Chemical compound [K+].CCCCCCCC(O)=O RLEFZEWKMQQZOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 4
- UXECSYGSVNRHFN-UHFFFAOYSA-M 3-hydroxypropyl(trimethyl)azanium;formate Chemical compound [O-]C=O.C[N+](C)(C)CCCO UXECSYGSVNRHFN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229960001304 POTASSIUM LACTATE Drugs 0.000 claims description 3
- PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M Potassium lactate Chemical compound [K+].CC(O)C([O-])=O PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N Toluene diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 claims description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SLFUXNFVAANERW-UHFFFAOYSA-N ethyl hexanoate;potassium Chemical compound [K].CCCCCC(=O)OCC SLFUXNFVAANERW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000007519 polyprotic acids Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001521 potassium lactate Substances 0.000 claims description 3
- 235000011085 potassium lactate Nutrition 0.000 claims description 3
- BLGUIMKBRCQORR-UHFFFAOYSA-M potassium;hexanoate Chemical compound [K+].CCCCCC([O-])=O BLGUIMKBRCQORR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- JLBIQEGGKGUTMZ-UHFFFAOYSA-M 3-hydroxypropyl(trimethyl)azanium;octanoate Chemical compound C[N+](C)(C)CCCO.CCCCCCCC([O-])=O JLBIQEGGKGUTMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001145 hydrido group Chemical group *[H] 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 25
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 14
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N DABCO Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 11
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 10
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 9
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- HGXVKAPCSIXGAK-UHFFFAOYSA-N 2,4-diethyl-6-methylbenzene-1,3-diamine;4,6-diethyl-2-methylbenzene-1,3-diamine Chemical compound CCC1=CC(CC)=C(N)C(C)=C1N.CCC1=CC(C)=C(N)C(CC)=C1N HGXVKAPCSIXGAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N Cyanuric acid Chemical group OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 4
- UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N PMDTA Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)C UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 3
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N loperamide hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(C(=O)N(C)C)CCN(CC1)CCC1(O)C1=CC=C(Cl)C=C1 PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N Diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N Dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002521 Macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 2
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N n-butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N n-methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000010134 structural reaction injection moulding Methods 0.000 description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940113165 trimethylolpropane Drugs 0.000 description 2
- GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFUKECZPRROVOD-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triisocyanato-2-methylbenzene Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=C(N=C=O)C=C1N=C=O PFUKECZPRROVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 1,4-dimethylpiperazine Chemical compound CN1CCN(C)CC1 RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 1,5-Pentanediol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-Methylimidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]-N,N-dimethylethanamine Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)C GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XIPDBHWUBZEKFU-UHFFFAOYSA-N 2-cyclohexyl-1,1-dimethylhydrazine Chemical compound CN(C)NC1CCCCC1 XIPDBHWUBZEKFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPXFJZGPVUNVOT-UHFFFAOYSA-N 3-[1,3-bis[3-(dimethylamino)propyl]triazinan-5-yl]-N,N-dimethylpropan-1-amine Chemical compound CN(C)CCCC1CN(CCCN(C)C)NN(CCCN(C)C)C1 DPXFJZGPVUNVOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 4-ethylmorpholine Chemical compound CCN1CCOCC1 HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N Cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 229960002887 Deanol Drugs 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N Hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- DWFKOMDBEKIATP-UHFFFAOYSA-N N'-[2-[2-(dimethylamino)ethyl-methylamino]ethyl]-N,N,N'-trimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)CCN(C)C DWFKOMDBEKIATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZYLDXKMZNIHDQ-UHFFFAOYSA-N N'-[2-[2-[2-(dimethylamino)ethyl-methylamino]ethyl-methylamino]ethyl]-N,N,N'-trimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)CCN(C)CCN(C)C SZYLDXKMZNIHDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSCCALZHGUWNJW-UHFFFAOYSA-N N-cyclohexyl-N-methylcyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1N(C)C1CCCCC1 GSCCALZHGUWNJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 1
- 229940103091 Potassium Benzoate Drugs 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M Potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N Propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M Sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N Tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N Triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Tris Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000001464 adherent Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000004300 potassium benzoate Substances 0.000 description 1
- 235000010235 potassium benzoate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propanol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 1
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical class CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ FIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к реакционной смеси для изготовления полиизоциануратсодержащих пористых материалов, в частности, полиизоциануратсодержащих жестких пеноматериалов для применения в композитных материалах, таких как сотовые структуры. The present invention relates to a reaction mixture for the manufacture of polyisocyanurate-containing porous materials, in particular, polyisocyanurate-containing rigid foams for use in composite materials such as honeycombs.
Кроме того настоящее изобретение относится к способу получения упомянутых полиизоциануратсодержащих материалов, посредством которого достигается как длительный период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу, так и поведение мгновенного отверждения. In addition, the present invention relates to a process for the preparation of said polyisocyanurate-containing materials, whereby both a long period between mixing of the components and the transition to a creamy mass, and an instant curing behavior are achieved.
К тому же настоящее изобретение рассматривает полиизоциануратсодержащий пеноматериал, подходящий для получения композитных материалов. In addition, the present invention contemplates a polyisocyanurate-containing foam suitable for the production of composite materials.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ BACKGROUND OF THE INVENTION
Современная технология для изготовления полиизоциануратсодержащих пеноматериалов, подходящих для изготовления композитных сотовых структур, однако, имеет несколько технологических проблемных вопросов, таких как слишком короткий период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу и/или слишком длительный период отверждения. The current technology for making polyisocyanurate-containing foams suitable for making composite honeycomb structures, however, has several technological problems, such as too short a period between mixing of the components and the transition to a creamy mass and/or too long a curing period.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение реакционной смеси, которая предназначена для получения полиизоциануратсодержащих композитных материалов и, которая обеспечивает возможность получения полиизоциануратсодержащих композитных материалов с большей технологической гибкостью особенно в отношении периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу и способности к мгновенному отверждению. It is an object of the present invention to provide a reaction mixture which is intended for the production of polyisocyanurate-containing composite materials and which enables the production of polyisocyanurate-containing composite materials with greater processing flexibility, especially in terms of the period between mixing the components and the transition to a creamy mass and the ability to instantly cure.
US 6602927 предоставляет полиизоциануратные системы для изготовления компонентов полиизоциануратного пеноматериала. Реакционные системы включают полиизоцианат и полиизоцианат-реакционноспособный компонент, который включает в себя катализатор тримеризации, полиол, и вспенивающий агент на основе карбоновой кислоты, необязательно с водой в качестве co-вспенивающего агента. Реакционные системы могут быть вспенены исключительно посредством карбоновой кислоты с получением продуктов SRIM (структурное реакционно-инжекционное формование), которые могут быть извлечены из формы при сниженном времени пребывания в форме. US’927, однако, не обеспечивает достаточной технологической гибкости для вспениваемых, главным образом, водой (имеющих, по меньшей мере, 50% мол. воды, в расчете на общее мольное количество всех используемых вспенивающих агентов) полиизоциануратных систем особенно в отношении периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу и способности к мгновенному отверждению. US 6,602,927 provides polyisocyanurate systems for making polyisocyanurate foam components. The reaction systems include a polyisocyanate and a polyisocyanate-reactive component that includes a trimerization catalyst, a polyol, and a carboxylic acid blowing agent, optionally with water as a co-blowing agent. Reaction systems can be foamed solely with carboxylic acid to produce SRIM (structural reaction injection molding) products that can be demoulded with reduced mold residence time. US'927, however, does not provide sufficient processing flexibility for primarily water-foamed (having at least 50 mole % water, based on the total molar amount of all blowing agents used) polyisocyanurate systems, especially with regard to the time between mixing. components and the transition to a creamy mass and the ability to instant curing.
US 5109031 имеет дело с жесткими пористыми полимерами низкой плотности, изготовленными проведением реакции между органическим полиизоцианатом и полиольным компонентом, включающим (сложный полиэфир)полиол, имеющий содержание свободного гликоля менее приблизительно 7 процентов по массе относительно (сложный полиэфир)полиола, в присутствии вспенивающего агента. Цель патента US’031 состоит в улучшении теплоизоляционных свойств. US’031, однако, не обеспечивает достаточной технологической гибкости для вспениваемых, главным образом, водой (имеющих, по меньшей мере, 50% мол. воды, в расчете на общее мольное количество всех используемых вспенивающих агентов) полиизоциануратных пористых систем более высокой плотности особенно в отношении периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу и способности к мгновенному отверждению. US 5,109,031 deals with low density, rigid, porous polymers made by reacting an organic polyisocyanate and a polyol component comprising a (polyester)polyol having a free glycol content of less than about 7 percent by weight relative to the (polyester)polyol, in the presence of a blowing agent. The purpose of the US'031 patent is to improve thermal insulation properties. US'031, however, does not provide sufficient processing flexibility for foamed primarily with water (having at least 50 mol.% water, based on the total molar amount of all blowing agents used) polyisocyanurate porous systems of higher density, especially in the ratio of the period between mixing the components and the transition to a creamy mass and the ability to instant curing.
US 6207725 также относится к способу получения жестких полиуретановых или уретан-модифицированных полиизоциануратных пеноматериалов, изготавливаемых проведением реакции между органической полиизоцианатной композицией и изоцианат-реакционноспособной композицией, включающей (сложный полиэфир)полиол, в присутствии аминного катализатора. Целью патента US’725 является обеспечение достижения быстрого первоначального подъема пены. Таким образом, патент US’725 не предоставляет никаких технологических деталей для вспениваемых, главным образом, водой (имеющих, по меньшей мере, 50% мол. воды, в расчете на общее мольное количество всех используемых вспенивающих агентов) систем, посредством которых достигаются длительный период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу и поведение мгновенного отверждения. US 6,207,725 also relates to a process for the preparation of rigid polyurethane or urethane-modified polyisocyanurate foams made by reacting an organic polyisocyanate composition and an isocyanate-reactive composition comprising a (polyester)polyol in the presence of an amine catalyst. The purpose of the US'725 patent is to achieve a rapid initial foam rise. Thus, the US'725 patent does not provide any technological details for foamed mainly with water (having at least 50 mol.% water, based on the total molar amount of all blowing agents used) systems by which between the mixing of the components and the transition to a creamy mass and the behavior of instant curing.
Задачей изобретения является улучшение технологии переработки для изготовления полиизоциануратных вспененных материалов, подходящих для применения в композитных материалах, таких как сотовые структуры. Задачей является обеспечение получения полиизоциануратсодержащего пеноматериала при одновременном достижении как длительного периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу, составляющего, по меньшей мере, 35 секунд, так и поведения мгновенного отверждения. Способность к мгновенному отверждению будет в результате обеспечивать более эффективное отверждение и будет уменьшать продолжительность цикла, тогда как длительный период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу будет обеспечивать гибкость в отношении времени переработки, например, времени, достаточного на распыление реакционной смеси и/или для заполнения пресс-формы перед отверждением. The object of the invention is to improve the processing technology for the manufacture of polyisocyanurate foams suitable for use in composite materials such as honeycombs. The object is to provide a polyisocyanurate-containing foam while achieving both a long period between mixing of the components and the transition to a creamy mass of at least 35 seconds, and instant curing behavior. The instant cure capability will result in more efficient curing and will reduce cycle time, while a long period between mixing the components and going into a creamy mass will provide flexibility in terms of processing time, e.g. filling the mold before curing.
Неожиданно авторы заявки обнаружили реакционную смесь для изготовления полиизоциануратсодержащих пеноматериалов, которые проявляют как длительный период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу, так и способность к мгновенному отверждению. Unexpectedly, Applicants have found a reaction mixture for the manufacture of polyisocyanurate-containing foams that exhibit both a long period between mixing the components and the transition to a creamy mass, and the ability to instantly cure.
Реакционная смесь по настоящему изобретению приводит к обеспечению пролонгированного периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу и способности мгновенного отверждения, что предусматривает более простую технологию обработки на машинах для ламинирования и потенциально также предоставляет возможность формования пеноматериалов PIR, что в текущий момент не является осуществимым с использованием реакционных смесей существующего уровня техники из-за ограничений кинетики вспенивания реакционных смесей существующего уровня техники. The reaction mixture of the present invention results in a prolonged period between mixing of the components and transition to a creamy mass and the ability of instant curing, which allows for easier processing on laminating machines and potentially also allows the formation of PIR foams, which is currently not feasible with using state of the art reaction mixtures due to the limitations of the foaming kinetics of state of the art reaction mixtures.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION
Согласно первому аспекту, раскрывают реакционную смесь для изготовления полиизоцианурат (PIR)-содержащего пеноматериала, имеющего плотность в диапазоне 50-500 кг/м3, где упомянутая реакционная смесь имеет изоцианатный индекс, по меньшей мере, 200, и содержит, по меньшей мере: According to a first aspect, a reaction mixture is disclosed for the manufacture of a polyisocyanurate (PIR)-containing foam having a density in the range of 50-500 kg/m 3 , wherein said reaction mixture has an isocyanate index of at least 200 and contains at least:
- полиизоцианатную композицию, включающую одно или более полиизоцианатных соединений; a polyisocyanate composition comprising one or more polyisocyanate compounds;
- катализаторную композицию, включающую, по меньшей мере, соединение катализатора тримеризации в количестве, по меньшей мере, 50% масс., в расчете на общую массу соединений всех катализаторов в катализаторной композиции; a catalyst composition comprising at least a trimerization catalyst compound in an amount of at least 50% by weight, based on the total weight of all catalyst compounds in the catalyst composition;
- изоцианат-реакционноспособную композицию, включающую, по меньшей мере, полиол низкой молекулярной массы (MW), имеющий MW ниже 200 г/моль, в количестве от 0,1 вплоть до 30% масс., в расчете на общую массу изоцианат-реакционноспособной композиции; - an isocyanate-reactive composition comprising at least a low molecular weight (MW) polyol having an MW below 200 g/mol, in an amount of from 0.1 to 30% by weight, based on the total weight of the isocyanate-reactive composition ;
- один или более вспенивающих агентов, содержащих, по меньшей мере, 50% мол. воды, в расчете на общее мольное количество вспенивающих агентов; - one or more foaming agents containing at least 50 mol%. water, based on the total molar amount of blowing agents;
- необязательно одно или более поверхностно-активных веществ, одну или более добавок, придающих огнеупорные свойства, один или более антиоксидантов или их комбинации; optionally one or more surfactants, one or more flame retardants, one or more antioxidants, or combinations thereof;
где % масс. соединений катализатора тримеризации составляет < 0,5% масс., в расчете на общую массу соединений катализатора тримеризации+полиизоцианатной композиции. where % wt. trimerization catalyst compounds is < 0.5 wt %, based on the total weight of trimerization catalyst compounds+polyisocyanate composition.
Согласно вариантам осуществления, % масс. соединений катализатора тримеризации составляет <0,5% масс., предпочтительно <0,45% масс., более предпочтительно <0,4% масс., наиболее предпочтительно <0,35% масс., в расчете на общую массу катализаторной композиции+полиизоцианатной композиции. According to embodiments, % wt. trimerization catalyst compounds is <0.5 wt%, preferably <0.45 wt%, more preferably <0.4 wt%, most preferably <0.35 wt%, based on the total weight of the catalyst composition+polyisocyanate compositions.
Согласно вариантам осуществления, % масс. соединений катализатора тримеризации составляет <0,3% масс., в расчете на общую массу катализаторной композиции+полиизоцианатной композиции. According to embodiments, % wt. trimerization catalyst compounds is <0.3% wt., based on the total weight of the catalyst composition+polyisocyanate composition.
Согласно вариантам осуществления, соединение катализатора тримеризации выбирают из органических солей, предпочтительно органических солей щелочного металла, щелочноземельного металла и/или четвертичного аммония, таких как ацетат калия, гексаноат калия, этилгексаноат калия, октаноат калия, лактат калия, октаноат N-гидроксипропил-триметил-аммония, формиат N-гидроксипропил-триметил-аммония, и их смесей. In embodiments, the trimerization catalyst compound is selected from organic salts, preferably organic alkali metal, alkaline earth metal and/or quaternary ammonium salts, such as potassium acetate, potassium hexanoate, potassium ethylhexanoate, potassium octanoate, potassium lactate, N-hydroxypropyl-trimethyl-octanoate. ammonium, N-hydroxypropyl-trimethyl-ammonium formate, and mixtures thereof.
Согласно вариантам осуществления, полиол низкой молекулярной массы (MW) имеет молекулярную массу ниже 150 г/моль, предпочтительно ниже 100 г/моль. In embodiments, the low molecular weight (MW) polyol has a molecular weight below 150 g/mol, preferably below 100 g/mol.
Согласно вариантам осуществления, полиол низкой молекулярной массы (MW) выбирают из глицерина и/или этиленгликоля. In embodiments, the low molecular weight (MW) polyol is selected from glycerol and/or ethylene glycol.
Согласно вариантам осуществления, количество полиола низкой молекулярной массы (MW) находится в диапазоне от 1 до 25% масс., более предпочтительно от 2 до 20% масс., в расчете на общую массу изоцианат-реакционноспособной композиции.In embodiments, the amount of low molecular weight (MW) polyol is in the range of 1 to 25 wt%, more preferably 2 to 20 wt%, based on the total weight of the isocyanate-reactive composition.
Согласно вариантам осуществления, количество соединения(-ий) катализатора тримеризации составляет, по меньшей мере, 75% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 90% масс., в расчете на общую массу соединений всех катализаторов в катализаторной композиции.In embodiments, the amount of trimerization catalyst compound(s) is at least 75 wt%, preferably at least 90 wt%, based on the total weight of all catalyst compounds in the catalyst composition.
Согласно вариантам осуществления, полиизоцианатные соединения выбирают из толуолдиизоцианата, метилендифенилдиизоцианата или полиизоцианатной композиции, включающей метилендифенилдиизоцианат или смесь таких полиизоцианатов. In embodiments, the polyisocyanate compounds are selected from toluene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, or a polyisocyanate composition comprising methylene diphenyl diisocyanate or a mixture of such polyisocyanates.
Согласно вариантам осуществления, одно или более изоцианат-реакционноспособных соединений в реакционной смеси дополнительно включают моноолы и/или полиолы, которые имеют среднюю номинальную гидроксильную функциональность 1-8 и среднечисловую молекулярную массу в диапазоне 200-8000 г/моль, и смеси упомянутых моноолов и/или полиолов, таких как (простой полиэфир)полиолы и (сложный полиэфир)полиолы, меркаптаны, карбоновые кислоты, такие как многоосновные кислоты, амины, полиамины. According to embodiments, the one or more isocyanate-reactive compounds in the reaction mixture further comprise monools and/or polyols that have an average nominal hydroxyl functionality of 1-8 and a number average molecular weight in the range of 200-8000 g/mol, and mixtures of said monools and/or or polyols such as (polyether)polyols and (polyether)polyols, mercaptans, carboxylic acids such as polybasic acids, amines, polyamines.
Согласно вариантам осуществления, вспенивающий агент выбирается из воды, изобутена, диметилового эфира, метиленхлорида, ацетона, хлорфторуглеродов (CFCs), гидрофторуглеродов (HFCs), гидрохлорфторуглеродов (HCFCs), гидрофторолефинов (HFOs) и/или углеводородов и присутствует в количестве от 0,1 до 80 частей по массе (pbw), предпочтительно от 0,2 до 60 pbw, рассчитанных на сто массовых частей одного или более изоцианат-реакционноспособных соединений. In embodiments, the blowing agent is selected from water, isobutene, dimethyl ether, methylene chloride, acetone, chlorofluorocarbons (CFCs), hydrofluorocarbons (HFCs), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), hydrofluoroolefins (HFOs), and/or hydrocarbons, and is present in an amount of from 0.1 up to 80 parts by weight (pbw), preferably from 0.2 to 60 pbw, based on one hundred parts by weight of one or more isocyanate-reactive compounds.
Согласно второму аспекту, раскрывают способ для изготовления полиизоциануратсодержащего жесткого пеноматериала, имеющего плотность в диапазоне 50-500 кг/м3, где упомянутый способ обеспечивает период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу >35 секунд и способность мгновенного отверждения и включает в себя объединение и смешивание при изоцианатном индексе, по меньшей мере, 200 компонентов реакционной смеси согласно первому аспекту с получением пеноматериала. According to a second aspect, a method is disclosed for making a polyisocyanurate-containing rigid foam material having a density in the range of 50-500 kg/m 3 , wherein said method provides a period between mixing of the components and the transition to a creamy mass of >35 seconds and the ability of instant curing and includes combining and mixing at isocyanate index at least 200 components of the reaction mixture according to the first aspect to obtain a foam.
Согласно вариантам осуществления, период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу составляет > 45 секунд, более предпочтительно > 55 секунд, и способность мгновенного отверждения составляет < 110 секунд, предпочтительно < 90 секунд, более предпочтительно < 70 секунд. In embodiments, the period between mixing the ingredients and going creamy is > 45 seconds, more preferably > 55 seconds, and instant cure time is < 110 seconds, preferably < 90 seconds, more preferably < 70 seconds.
Согласно вариантам осуществления, изоцианатный индекс имеет значение выше 220, предпочтительно выше 250. In embodiments, the isocyanate index is greater than 220, preferably greater than 250.
Согласно третьему аспекту, раскрывают полиизоциануратсодержащий материал, полученный способом согласно второму аспекту. According to a third aspect, a polyisocyanurate-containing material obtained by the method according to the second aspect is disclosed.
Согласно вариантам осуществления, полиизоциануратсодержащий материал согласно изобретению имеет плотность свободной пены (измеренную согласно стандарту ISO 845) в диапазоне от 50 кг/м3 до 500 кг/м3, предпочтительно в диапазоне от 75 кг/м3 до 300 кг/м3, более предпочтительно в диапазоне от 100 кг/м3 до 200 кг/м3. According to embodiments, the polyisocyanurate-containing material according to the invention has a free foam density (measured according to ISO 845) in the range of 50 kg/m 3 to 500 kg/m 3 , preferably in the range of 75 kg/m 3 to 300 kg/m 3 . more preferably in the range from 100 kg/m 3 to 200 kg/m 3 .
Согласно четвертому аспекту, раскрывают применение полиизоциануратсодержащего материала согласно изобретению в композитных сотовых структурах. According to a fourth aspect, the use of a polyisocyanurate-containing material according to the invention in composite honeycomb structures is disclosed.
Независимые и зависимые пункты формулы излагают конкретные и предпочтительные признаки изобретения. Признаки из зависимых пунктов могут быть объединены с признаками независимых или других зависимых пунктов, при необходимости. The independent and dependent claims set forth specific and preferred features of the invention. Features from dependent claims may be combined with features from independent or other dependent claims, as needed.
Вышеупомянутые и другие характеристики, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными на основе последующего подробного описания. Это описание приведено исключительно ради примера, в отсутствии ограничения объема данного изобретения. The above and other characteristics, features and advantages of the present invention will become apparent on the basis of the following detailed description. This description is given solely by way of example, without limiting the scope of the present invention.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНЫ DEFINITIONS AND TERMS
В контексте настоящего изобретения последующие термины имеют следующее значение: In the context of the present invention, the following terms have the following meanings:
1) «изоцианатный индекс» или индекс NCO или индекс: 1) "isocyanate index" or NCO index or index:
отношение NCO-групп к изоцианат-реакционноспособным атомам водорода, присутствующим в составе, приведенное в виде процентного содержания: the ratio of NCO groups to isocyanate-reactive hydrogen atoms present in the composition, given as a percentage:
[NCO] x 100(%). [NCO] x 100 (%).
[активный водород] [active hydrogen]
Иными словами, NCO-индекс выражает процентное содержание изоцианата, фактически используемого в составе относительно количества изоцианата, теоретически необходимого для вступления в реакцию с количеством изоцианат-реакционноспособного водорода, используемого в составе. In other words, the NCO index expresses the percentage of isocyanate actually used in the composition relative to the amount of isocyanate theoretically required to react with the amount of isocyanate-reactive hydrogen used in the composition.
Следует отметить, что изоцианатный индекс в контексте данного документа рассматривается с точки зрения получения материала в ходе фактического полимеризационного процесса при участии изоцианатного ингредиента и изоцианат-реакционноспособных ингредиентов. Какие-либо изоцианатные группы, расходуемые на предварительной стадии с получением модифицированных полиизоцианатов (включая такие изоцианат-производные, называемые в данной области преполимерами), или какие-либо активные водороды, расходуемые на предварительной стадии (например, прореагировавшие с изоцианатом с образованием модифицированных полиолов или полиаминов) не берутся в расчет при вычислении изоцианатного индекса. Учитываются только свободные изоцианатные группы и свободные изоцианат-реакционноспособные водороды (включая водороды воды, при использовании), присутствующие на стадии фактической полимеризации. It should be noted that the isocyanate index in the context of this document is considered in terms of obtaining material during the actual polymerization process with the participation of the isocyanate ingredient and isocyanate-reactive ingredients. Any isocyanate groups consumed in a pre-stage to form modified polyisocyanates (including such isocyanate derivatives referred to in the art as prepolymers), or any reactive hydrogens consumed in a pre-stage (for example, reacted with an isocyanate to form modified polyols or polyamines) are not taken into account when calculating the isocyanate index. Only free isocyanate groups and free isocyanate-reactive hydrogens (including water hydrogens, if used) present in the actual polymerization step are taken into account.
2) Выражение «изоцианат-реакционноспособные соединения» или «изоцианат-реакционноспособные атомы водорода», которое используется в данном документе применительно к целям вычисления изоцианатного индекса, относится ко всем активным атомам водорода в гидроксильных и аминных группах, присутствующих в изоцианат-реакционноспособных соединениях; это означает, что в целях вычисления изоцианатного индекса в фактическом полимеризационном процессе одна гидроксильная группа, как считается, содержит один реакционноспособный водород, одна первичная аминогруппа, как считается, содержит один реакционноспособный водород, и одна молекула воды, как считается, содержит два активных водорода. 2) The expression "isocyanate-reactive compounds" or "isocyanate-reactive hydrogen atoms", as used herein for purposes of calculating the isocyanate index, refers to all active hydrogen atoms in the hydroxyl and amine groups present in isocyanate-reactive compounds; this means that for the purposes of calculating the isocyanate index in an actual polymerization process, one hydroxyl group is considered to contain one reactive hydrogen, one primary amino group is considered to contain one reactive hydrogen, and one water molecule is considered to contain two reactive hydrogens.
3) «Реакционная система»: комбинация соединений, где полиизоцианаты содержатся в одном или более контейнерах отдельно от изоцианат-реакционноспособных компонентов. 3) "Reaction system": a combination of compounds where the polyisocyanates are contained in one or more containers separate from the isocyanate-reactive components.
4) Термин «средняя номинальная гидроксильная функциональность» (или кратко «функциональность») используют в данном документе для указания среднечисловой функциональности (числа гидроксильных групп на молекулу) полиола или полиольной композиции при допущении, что она представляет собой среднечисловую функциональность (число атомов активного водорода на молекулу) инициатора(-ов), используемого(-ых) в их получении, хотя на практике она часто бывает немного меньше из-за концевой ненасыщенности. 4) The term "average nominal hydroxyl functionality" (or "functionality" for short) is used herein to indicate the number average functionality (number of hydroxyl groups per molecule) of a polyol or polyol composition, assuming that it represents the number average functionality (number of active hydrogen atoms per molecule). molecule) of the initiator(s) used in their preparation, although in practice it is often slightly smaller due to terminal unsaturation.
5) Слово «средний» относится к среднечисленному, если не указано иное. 5) The word "average" refers to number average unless otherwise noted.
6) «Катализатор тримеризации» в контексте данного документа относится к катализатору, который может катализировать (облегчать) образование изоциануратных групп из полиизоцианатов. Это означает, что изоцианаты могут вступать в реакцию с другими изоцианатами с образованием макромолекул с изоциануратными структурами (полиизоцианурат=PIR). Реакции между изоцианатами-полиолами и между изоцианатами-изоцианатами (гомополимеризация) могут протекать одновременно или последовательно, с образованием макромолекул с уретановыми и изоциануратными структурами (PIR-PUR). 6) "Trimerization catalyst" in the context of this document refers to a catalyst that can catalyze (facilitate) the formation of isocyanurate groups from polyisocyanates. This means that isocyanates can react with other isocyanates to form macromolecules with isocyanurate structures (polyisocyanurate=PIR). Reactions between isocyanates-polyols and between isocyanates-isocyanates (homopolymerization) can proceed simultaneously or sequentially, with the formation of macromolecules with urethane and isocyanurate structures (PIR-PUR).
7) «Полиизоциануратсодержащий материал» (пеноматериал) относится к композиции материала, включающей уретановые и изоциануратные структуры (PIR-PUR), полученной при изоцианатном индексе 200 или выше, более предпочтительно при изоцианатном индексе выше 220. 7) "Polyisocyanurate-containing material" (foam) refers to a material composition comprising urethane and isocyanurate structures (PIR-PUR) obtained at an isocyanate index of 200 or higher, more preferably at an isocyanate index of higher than 220.
8) «Плотность свободной пены» относится к плотности, измеренной на образцах пеноматериала, изготовленных в атмосферных условиях (в присутствии вспенивающих агентов) согласно стандарту ISO 845. 8) "Loose foam density" refers to the density measured on foam samples made under atmospheric conditions (in the presence of blowing agents) according to ISO 845.
9) «Период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу» относится к периоду времени, необходимому для реакционной смеси, чтобы перейти из жидкого состояния в сметанообразное состояние и затем начать вспениваться (расширяться). 9) "The period between the mixing of the components and the transition to a creamy mass" refers to the period of time required for the reaction mixture to go from a liquid state to a creamy state and then begin to foam (expand).
10) «Способность к мгновенному отверждению» или «быстрое отверждение» относится к сниженной или минимальной разнице между временем до исчезновения отлипа и периодом между смешиванием компонентов и переходом в сметанообразную массу. Время отверждения часто называют временем извлечения из формы. Время до исчезновения отлипа (TFT) означает период времени от начала отверждения до точки, в которой внешний поверхностный слой пеноматериала теряет свою липкость. Оно может быть определено в результате прижатия полиэтиленовой пленки к поверхности и проверки на наличие какого-либо прилипающего материала при удалении пленки. 10) "Instant cure" or "quick cure" refers to a reduced or minimal difference between the time until the tack disappears and the period between the mixing of the components and the transition to a creamy mass. Curing time is often referred to as demoulding time. Time to Tack Loss (TFT) means the period of time from the start of curing to the point at which the outer surface layer of the foam loses its tackiness. It can be determined by pressing the polyethylene film against the surface and checking for any adherent material while removing the film.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ DETAILED DESCRIPTION
Настоящее изобретение далее будет описано в отношении конкретных вариантов осуществления. The present invention will now be described with respect to specific embodiments.
Следует отметить, что термин «включающий», используемый в пунктах формулы, не следует интерпретировать как ограниченный средствами, перечисленными после него; он не исключает другие элементы или стадии. Таким образом, его следует истолковывать как определяющий присутствие установленных признаков, стадий или компонентов, которые перечислены, но он не исключает присутствие или добавление одного или более других признаков, стадий или компонентов, или их совокупностей. Таким образом, охват выражения «устройство, включающее средства А и В» не следует ограничивать устройствами, состоящими только из компонентов А и В. Это означает, что в отношении настоящего изобретения, единственными релевантными компонентами устройства являются А и В. It should be noted that the term "comprising" as used in the claims should not be interpreted as being limited to the means listed after it; it does not exclude other elements or steps. Thus, it should be construed as defining the presence of the established features, steps, or components that are listed, but it does not preclude the presence or addition of one or more other features, steps, or components, or combinations thereof. Thus, the scope of the expression "device comprising means A and B" should not be limited to devices consisting only of components A and B. This means that, with respect to the present invention, the only relevant components of the device are A and B.
На всем протяжении описания изобретения, делается ссылка на «один вариант осуществления» или «некоторый вариант осуществления». Такие упоминания указывают, что конкретный признак, описанный в отношении этого варианта осуществления, является включенным, по меньшей мере, в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появления фраз «в одном варианте осуществления» или «в некотором варианте осуществления» в различных местах на всем протяжении этого описания изобретения необязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления, хотя они могли бы. Кроме того, конкретные признаки или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или более вариантах осуществления, что могло бы быть очевидным для среднего специалиста в данной области. Throughout the description of the invention, reference is made to "one embodiment" or "some embodiment". Such references indicate that the particular feature described in relation to this embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the occurrences of the phrases "in one embodiment" or "in some embodiment" in various places throughout this specification do not necessarily all refer to the same embodiment, although they could. In addition, specific features or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments, as would be obvious to one of ordinary skill in the art.
Следует принимать во внимание, что хотя для обеспечения вариантов осуществления согласно настоящему изобретению рассматриваются предпочтительные варианты осуществления и/или вещества, различные модификации или изменения могут быть сделаны без отступления от объема и существа этого изобретения. It should be appreciated that while preferred embodiments and/or materials are contemplated to provide embodiments of the present invention, various modifications or changes may be made without departing from the scope and spirit of this invention.
Настоящее изобретение относится к реакционной системе, в которой достигается как длительный период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (> 35 секунд), так и быстрое отверждение (способность к мгновенному отверждению). Изобретение дополнительно относится к способу для изготовления полиизоциануратсодержащих пеноматериалов, более конкретно для изготовления полиизоциануратсодержащих жестких пеноматериалов для применения в композитных материалах, таких как сотовые структуры, посредством использования реакционной системы по текущему изобретению. The present invention relates to a reaction system that achieves both a long period between mixing the components and the transition to a creamy mass (> 35 seconds), and fast curing (instant curing ability). The invention further relates to a process for making polyisocyanurate-containing foams, more particularly for making polyisocyanurate-containing rigid foams for use in composite materials such as honeycombs, by using the reaction system of the present invention.
Согласно первому аспекту изобретения, раскрывают реакционную систему для изготовления полиизоциануратсодержащего пеноматериала, имеющего плотность свободной пены в диапазоне 50-500 кг/м3 (измеренную согласно стандарту ISO 845), где упомянутая реакционная система содержит, по меньшей мере: According to a first aspect of the invention, a reaction system is disclosed for making a polyisocyanurate-containing foam having a free foam density in the range of 50-500 kg/m 3 (measured according to ISO 845), wherein said reaction system comprises at least:
- полиизоцианатную композицию, включающую одно или более полиизоцианатных соединений; a polyisocyanate composition comprising one or more polyisocyanate compounds;
- катализаторную композицию, включающую, по меньшей мере, соединение катализатора тримеризации в количестве, по меньшей мере, 50% масс., в расчете на общую массу соединений всех катализаторов в катализаторной композиции; a catalyst composition comprising at least a trimerization catalyst compound in an amount of at least 50% by weight, based on the total weight of all catalyst compounds in the catalyst composition;
- изоцианат-реакционноспособную композицию, включающую, по меньшей мере, полиол низкой молекулярной массы (MW), имеющий MW ниже 200 г/моль, в количестве от 0,1 вплоть до 30% масс., в расчете на общую массу изоцианат-реакционноспособной композиции; - an isocyanate-reactive composition comprising at least a low molecular weight (MW) polyol having an MW below 200 g/mol, in an amount of from 0.1 to 30% by weight, based on the total weight of the isocyanate-reactive composition ;
- один или более вспенивающих агентов, содержащих, по меньшей мере, 50% мол. воды, в расчете на общее мольное количество вспенивающих агентов; - one or more foaming agents containing at least 50 mol%. water, based on the total molar amount of blowing agents;
- при необязательном обеспечении, одно или более поверхностно-активных веществ, одну или более добавок, придающих огнеупорные свойства, один или более антиоксидантов или их комбинации; optionally, one or more surfactants, one or more flame retardants, one or more antioxidants, or combinations thereof;
где % масс. соединений катализатора тримеризации составляет < 0,5% масс., в расчете на общую массу катализаторной композиции+полиизоцианатной композиции. where % wt. trimerization catalyst compounds is < 0.5% wt., based on the total weight of the catalyst composition+polyisocyanate composition.
Согласно вариантам осуществления, % масс. соединений катализатора тримеризации составляет <0,5% масс., предпочтительно <0,45% масс., более предпочтительно <0,4% масс., наиболее предпочтительно <0,35% масс., в расчете на общую массу катализаторной композиции+полиизоцианатной композиции. According to embodiments, % wt. trimerization catalyst compounds is <0.5 wt%, preferably <0.45 wt%, more preferably <0.4 wt%, most preferably <0.35 wt%, based on the total weight of the catalyst composition+polyisocyanate compositions.
Согласно вариантам осуществления, % масс. соединений катализатора тримеризации составляет <0,3% масс., в расчете на общую массу катализаторной композиции+полиизоцианатной композиции. According to embodiments, % wt. trimerization catalyst compounds is <0.3% wt., based on the total weight of the catalyst composition+polyisocyanate composition.
Согласно вариантам осуществления, полиол низкой молекулярной массы (MW) имеет молекулярную массу ниже 200 г/моль, предпочтительно ниже 150 г/моль, более предпочтительно ниже 100 г/моль. In embodiments, the low molecular weight (MW) polyol has a molecular weight below 200 g/mol, preferably below 150 g/mol, more preferably below 100 g/mol.
Преимуществом реакционной смеси по настоящему изобретению является то, что она может быть использована с обеспечением достижения как длительного периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу, так и короткого времени отверждения, включающего образование полиизоцианурата (PIR). Этот комбинированный эффект приводит к сниженной продолжительности цикла получения, например, в композитных применениях. An advantage of the reaction mixture of the present invention is that it can be used to achieve both a long period between mixing of the components and transition to a creamy mass, and a short curing time, including the formation of polyisocyanurate (PIR). This combined effect results in reduced cycle times, for example in composite applications.
Согласно вариантам осуществления, катализаторная композиция содержит, по меньшей мере, соединение катализатора тримеризации в количестве, по меньшей мере, 75% масс., более предпочтительно в количестве, по меньшей мере, 90% масс., в расчете на общую массу соединений всех катализаторов в катализаторной композиции. According to embodiments, the catalyst composition contains at least a trimerization catalyst compound in an amount of at least 75% by weight, more preferably in an amount of at least 90% by weight, based on the total weight of the compounds of all catalysts in catalyst composition.
Согласно предпочтительному варианту осуществления первого аспекта изобретения, катализатор тримеризации выбирают из органических солей, предпочтительно органических солей щелочного металла, щелочноземельного металла и/или четвертичного аммония. Более предпочтительно упомянутую органическую соль выбирают из карбоксилатов или алкоксидов и их смесей, карбоксилатной /алкоксидной группы, предпочтительно имеющей 1-12 атомов углерода, и их смесей. Предпочтительные примеры включают карбоксилаты калия, карбоксилаты натрия, алкоксиды калия и алкоксиды натрия. Также карбоксилаты /алкоксиды, имеющие кольцевые структуры, такие как бензоат натрия или калия, являются подходящими катализаторами тримеризации. Наиболее предпочтительные примеры включают ацетат калия, гексаноат калия, этилгексаноат калия, октаноат калия, лактат калия, октаноат N-гидроксипропил-триметил-аммония, формиат N-гидроксипропил-триметил-аммония, и их смеси. Подходящие катализаторы являются доступными для приобретения; их примеры включают Катализатор LB от Huntsman или Dabco® K2097 от Air Products (включающие ацетат калия), и Dabco® K15 (включающий октоат калия). According to a preferred embodiment of the first aspect of the invention, the trimerization catalyst is selected from organic salts, preferably alkali metal, alkaline earth metal and/or quaternary ammonium organic salts. More preferably, said organic salt is selected from carboxylates or alkoxides and mixtures thereof, a carboxylate/alkoxide group preferably having 1-12 carbon atoms, and mixtures thereof. Preferred examples include potassium carboxylates, sodium carboxylates, potassium alkoxides and sodium alkoxides. Also carboxylates/alkoxides having ring structures such as sodium or potassium benzoate are suitable trimerization catalysts. Most preferred examples include potassium acetate, potassium hexanoate, potassium ethylhexanoate, potassium octanoate, potassium lactate, N-hydroxypropyl trimethyl ammonium octanoate, N-hydroxypropyl trimethyl ammonium formate, and mixtures thereof. Suitable catalysts are commercially available; examples include LB Catalyst from Huntsman or Dabco® K2097 from Air Products (including potassium acetate), and Dabco® K15 (including potassium octoate).
Согласно вариантам осуществления, полиол низкой молекулярной массы (MW), имеющий MW ниже 200 г/моль, присутствует в реакционной смеси в количестве от 0,1 вплоть до 30% масс., предпочтительно от 1 до 25% масс., более предпочтительно от 2 до 20% масс., в расчете на общую массу изоцианат-реакционноспособной композиции. In embodiments, the low molecular weight (MW) polyol having an MW below 200 g/mol is present in the reaction mixture in an amount of 0.1 to 30 wt%, preferably 1 to 25 wt%, more preferably 2 up to 20% wt., based on the total weight of the isocyanate-reactive composition.
Согласно вариантам осуществления, одно или более изоцианат-реакционноспособных соединений, имеющих низкую молекулярную массу, выбирают из моноолов и/или полиолов, таких как гликоли. Подходящие примеры включают моноолы, выбранные из метанола, этанола, пропанола, бутанола, фенола, циклогексанола и (углеводород)моноолов, имеющих среднечисловую молекулярную массу вплоть до 200 г/моль, таких как алифатические моноолы и (простой полиэфир)моноолы, и/или полиолы, выбранные из моноэтиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, пропиленгликоля, дипропиленгликоля, трипропиленгликоля, триметилолпропана, сорбита, глицерина, пропандиола, бутандиола, пентандиола, гександиола, ароматических и/или алифатических полиолов, имеющих молекулярную массу <200, предпочтительно <150 г/моль, более предпочтительно <100 г/моль. In embodiments, the one or more low molecular weight isocyanate-reactive compounds are selected from monools and/or polyols such as glycols. Suitable examples include monools selected from methanol, ethanol, propanol, butanol, phenol, cyclohexanol and (hydrocarbon) monools having a number average molecular weight up to 200 g/mol, such as aliphatic monools and (polyether) monools, and/or polyols selected from monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, trimethylol propane, sorbitol, glycerin, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, aromatic and/or aliphatic polyols, having a molecular weight <200, preferably <150 g/mol, more preferably <100 g/mol.
Согласно вариантам осуществления, изоцианат-реакционноспособная композиция дополнительно включает, помимо полиола низкой MW, полиол высокой молекулярной массы, имеющий среднечисловую молекулярную массу предпочтительно 200-8000 и среднюю номинальную функциональность предпочтительно 1-8. Упомянутый полиол высокой молекулярной массы может быть выбран из (простой полиэфир)полиолов, (сложный полиэфир)полиолов, меркаптанов, карбоновых кислот, таких как многоосновные кислоты, аминов, полиаминов, имеющих среднюю номинальную гидроксильную функциональность 1-8 и среднечисловую молекулярную массу вплоть до 8000, и их смесей. Примеры подходящих полиолов включают Hoopol® F-1390 ((сложный полиэфир)полиол от Synthesia) и Daltolac® R-166 ((простой полиэфир)полиол от Huntsman). According to embodiments, the isocyanate-reactive composition further comprises, in addition to the low MW polyol, a high molecular weight polyol having a number average molecular weight of preferably 200-8000 and an average nominal functionality of preferably 1-8. Said high molecular weight polyol may be selected from (polyether)polyols, (polyester)polyols, mercaptans, carboxylic acids such as polybasic acids, amines, polyamines having an average nominal hydroxyl functionality of 1-8 and a number average molecular weight up to 8000 , and their mixtures. Examples of suitable polyols include Hoopol® F-1390 ((polyether)polyol from Synthesia) and Daltolac® R-166 ((polyether)polyol from Huntsman).
Согласно второму аспекту изобретения, раскрывают способ для изготовления полиизоциануратсодержащего пеноматериала, при использовании реакционной смеси по изобретению. Упомянутый способ, в связи с вышеизложенным, включает в себя комбинирование и смешение ингредиентов реакционной смеси при изоцианатном индексе, по меньшей мере, более 200, предпочтительно при изоцианатном индексе 220 или выше. According to a second aspect of the invention, a method is disclosed for making a polyisocyanurate-containing foam using a reaction mixture according to the invention. Said method, in connection with the foregoing, includes combining and mixing the ingredients of the reaction mixture with an isocyanate index of at least more than 200, preferably with an isocyanate index of 220 or higher.
Согласно вариантам осуществления, способ для изготовления полиизоциануратсодержащего пеноматериала согласно изобретению приводит к обеспечению как периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу >35 секунд, предпочтительно >45 секунд, более предпочтительно >55 секунд, так и способности к мгновенному отверждению <110 секунд, предпочтительно <90 секунд, более предпочтительно <70 секунд. According to embodiments, the method for making a polyisocyanurate-containing foam according to the invention results in both a time between mixing of the components and transition to a creamy mass of >35 seconds, preferably >45 seconds, more preferably >55 seconds, and an instant curing ability of <110 seconds, preferably <90 seconds, more preferably <70 seconds.
Существует много различных предписаний в отношении порядка приведения в контакт или комбинирования соединений, необходимых для изготовления полиизоциануратсодержащего пеноматериала по настоящему изобретению. Специалисту в данной области будет ясно, что варьирование порядка добавления соединений входит в рамки объема настоящего изобретения. There are many different prescriptions regarding the order of bringing into contact or combination of compounds necessary for the manufacture of polyisocyanurate-containing foam of the present invention. One skilled in the art will appreciate that varying the order in which the compounds are added is within the scope of the present invention.
Согласно вариантам осуществления, полиизоцианатные соединения, используемые в реакционной смеси для изготовления PIR-содержащего пеноматериала согласно изобретению, выбирают из органических изоцианатов, содержащих множество изоцианатных групп, включающих алифатические изоцианаты, такие как гексаметилендиизоцианат, и более предпочтительно ароматические изоцианаты, такие как мета- и пара-фенилендиизоцианат, толуол-2,4- и 2,6-диизоцианаты, дифенилметан-4,4'-диизоцианат, хлорфенилен-2,4-диизоцианат, нафтилен-1,5-диизоцианат, дифенилен-4,4'-диизоцианат, 4,4'-диизоцианат-3,3'-диметилдифенил, 3-метилдифенилметан-4,4'-диизоцианат и дифенил(простой эфир)диизоцианат, циклоалифатические диизоцианаты, такие как циклогексан-2,4- и 2,3-диизоцианаты, 1-метилциклогексил-2,4- и 2,6-диизоцианаты и их смеси, и бис-(изоцианатоциклогексил-)метан и триизоцианаты, такие как 2,4,6-триизоцианатотолуол и 2,4,4'-триизоцианатодифениловый простой эфир. In embodiments, the polyisocyanate compounds used in the reaction mixture for making the PIR-containing foam of the invention are selected from organic isocyanates containing a plurality of isocyanate groups, including aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, and more preferably aromatic isocyanates such as meta- and para -phenylene diisocyanate, toluene-2,4- and 2,6-diisocyanates, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, chlorophenylene-2,4-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, diphenylene-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanate-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate and diphenyl(ether)diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as cyclohexane-2,4- and 2,3-diisocyanates, 1-methylcyclohexyl-2,4- and 2,6-diisocyanates and mixtures thereof, and bis-(isocyanatocyclohexyl-)methane and triisocyanates such as 2,4,6-triisocyanatotoluene and 2,4,4'-triisocyanatodiphenyl ether.
Согласно вариантам осуществления, полиизоцианатная композиция включает смеси полиизоцианатов, например, смесь изомеров толуолдиизоцианатов, как например, доступные для приобретения смеси 2,4- и 2,6-изомеров и также смесь диизоцианатов и полиизоцианатов с более высокой функцональностью, полученные фосгенированием анилин/формальдегидных конденсатов. Такие смеси хорошо известны в данной области и включают сырые продукты фосгенирования, содержащие смеси имеющих метиленовые мостики полифенилполиизоцианатов, включая диизоцианат, триизоцианат и полиизоцианаты более высокой функциональности вместе с любыми побочными продуктами фосгенирования. In embodiments, the polyisocyanate composition comprises mixtures of polyisocyanates, for example a mixture of isomers of toluene diisocyanates, such as commercially available mixtures of 2,4- and 2,6-isomers, and also a mixture of diisocyanates and higher functional polyisocyanates obtained by phosgenation of aniline/formaldehyde condensates . Such mixtures are well known in the art and include crude phosgenation products containing mixtures of methylene bridged polyphenyl polyisocyanates including diisocyanate, triisocyanate and higher functionality polyisocyanates along with any by-products of phosgenation.
Предпочтительные полиизоцианатные композиции по настоящему изобретению представляют собой полиизоцианатные композиции, где полиизоцианат представляет собой ароматический диизоцианат или полиизоцианат более высокой функциональности в конкретной сырой смеси имеющих метиленовые мостики полифенилполиизоцианатов, содержащей диизоцианаты, триизоцианаты и полиизоцианаты более высокой функциональности. Имеющие метиленовые мостики полифенилполиизоцианаты (например, метилендифенилдиизоцианат, сокращенно называемый MDI) хорошо известны в данной области и имеют общую формулу I, где n имеет значение 1 или более и в случае сырых смесей представляет собой среднее значение больше 1. Их получают фосгенированием соответствующих смесей полиаминов, полученных конденсацией анилина и формальдегида. Preferred polyisocyanate compositions of the present invention are polyisocyanate compositions wherein the polyisocyanate is an aromatic diisocyanate or higher functionality polyisocyanate in a specific crude blend of methylene bridged polyphenyl polyisocyanates containing diisocyanates, triisocyanates and higher functionality polyisocyanates. Methylene-bridged polyphenyl polyisocyanates (e.g., methylene diphenyl diisocyanate, abbreviated as MDI) are well known in the art and have the general formula I, where n is 1 or more and, in the case of crude mixtures, is an average value greater than 1. They are obtained by phosgenation of the corresponding mixtures of polyamines, obtained by the condensation of aniline and formaldehyde.
(I) (I)
Другие подходящие полиизоцианатные композиции могут включать имеющие концевую изоцианатную группу преполимеры, изготовленные проведением реакции между избытком диизоцианата или полиизоцианата более высокой функциональности и имеющим концевую гидроксильную группу сложным полиэфиром или имеющим концевую гидроксильную группу простым полиэфиром, и продукты, полученные проведением реакции между избытком диизоцианата или полиизоцианата более высокой функциональности и мономерным полиолом или смесью мономерных полиолов, таких как этиленгликоль, триметилолпропан или бутан-диол. Один предпочтительный класс имеющих концевую изоцианатную группу преполимеров составляют имеющие концевую изоцианатную группу преполимеры сырых смесей, имеющих метиленовые мостики полифенилполиизоцианатов, содержащих диизоцианаты, триизоцианаты и полиизоцианаты более высокой функциональности. Other suitable polyisocyanate compositions may include isocyanate-terminated prepolymers made by reacting an excess of a higher functionality diisocyanate or polyisocyanate with a hydroxyl-terminated polyester or a hydroxyl-terminated polyether, and products obtained by reacting an excess of a diisocyanate or polyisocyanate greater than high functionality and a monomeric polyol or a mixture of monomeric polyols such as ethylene glycol, trimethylol propane or butane diol. One preferred class of isocyanate-terminated prepolymers are isocyanate-terminated prepolymers of green blends having methylene bridges of polyphenyl polyisocyanates containing diisocyanates, triisocyanates and higher functionality polyisocyanates.
Согласно вариантам осуществления, полиизоцианатные соединения в полиизоцианатной композиции выбирают из толуолдиизоцианата, метилендифенилдиизоцианата или полиизоцианатной композиции, содержащей метилендифенилдиизоцианат или смесь таких полиизоцианатов. In embodiments, the polyisocyanate compounds in the polyisocyanate composition are selected from toluene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, or a polyisocyanate composition containing methylene diphenyl diisocyanate or a mixture of such polyisocyanates.
Согласно вариантам осуществления, изоцианатный индекс имеет значение выше 200, предпочтительно выше 220, более предпочтительно выше 250. Например, изоцианатный индекс может находиться в диапазоне от 200 до 1000, от 200 до 600, или от 200 до 400. In embodiments, the isocyanate index is greater than 200, preferably greater than 220, more preferably greater than 250. For example, the isocyanate index may be in the range of 200 to 1000, 200 to 600, or 200 to 400.
Использование реакционных смесей, имеющих изоцианатный индекс >200 (дающих в результате изоциануратные составы), например, применительно к композитным сотовым структурам, обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с реакционными смесями, имеющими изоцианатный индекс около 100 (дающими в результате полиуретановые составы). Например, количество выделившегося тепла обычно составляет большую величину, что обеспечивает в результате более низкие температуры пресс-формы, необходимые для достижения отверждения смолы (то есть, экономию энергии), высокое содержание ароматических соединений в реакционных смесях, имеющих изоцианатный индекс >200, обеспечивает более хорошую огнестойкость конечным композитам, и высокая плотность сшивания дает в результате улучшенные механические свойства (более высокую Tg, …). The use of reaction mixtures having an isocyanate index >200 (resulting in isocyanurate formulations), for example in the case of composite honeycomb structures, provides several advantages over reaction mixtures having an isocyanate index of about 100 (resulting in polyurethane compositions). For example, the amount of heat generated is typically high, resulting in lower mold temperatures needed to achieve resin curing (i.e., energy savings), high aromatic content in reaction mixtures having an isocyanate index >200 results in more good fire resistance to the final composites, and high crosslink density results in improved mechanical properties (higher Tg, ...).
Согласно вариантам осуществления, вспенивающий агент предпочтительно представляет собой воду, используемую как таковую или в комбинации с альтернативными вспенивающими агентами. Альтернативный вспенивающий агент может быть выбран из изобутена, диметилового эфира, метиленхлорида, ацетона, хлорфторуглеродов (CFCs), гидрофторуглеродов (HFCs), гидрохлорфторуглеродов (HCFCs), гидрофторолефинов (HFOs) и углеводородов, таких как пентан. Количество используемого вспенивающего агента может варьироваться с учетом, например, предполагаемого использования и применения пенопродукта и желательной жесткости и плотности пеноматериала. Вспенивающий агент может присутствовать в количествах от 0,1 до 80 частей по массе (pbw), более предпочтительно от 0,2 до 60 pbw, рассчитанных на сто массовых частей изоцианат-реакционноспособных соединений (полиола), включающих долю катализаторной композиции в общей массе. In embodiments, the blowing agent is preferably water, used alone or in combination with alternative blowing agents. The alternative blowing agent may be selected from isobutene, dimethyl ether, methylene chloride, acetone, chlorofluorocarbons (CFCs), hydrofluorocarbons (HFCs), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), hydrofluoroolefins (HFOs), and hydrocarbons such as pentane. The amount of blowing agent used may vary based on, for example, the intended use and application of the foam product and the desired stiffness and density of the foam. The blowing agent may be present in amounts of from 0.1 to 80 parts by weight (pbw), more preferably from 0.2 to 60 pbw, based on one hundred parts by weight of isocyanate-reactive compounds (polyol), including a proportion of the catalyst composition in total weight.
Согласно вариантам осуществления, одно или более соединений уретанового катализатора могут быть добавлены в реакционную смесь, при необходимости, хотя соединение катализатора тримеризации должно присутствовать в количестве >50% масс., в расчете на общую массу соединений всех используемых катализаторов. Уретановые катализаторы, подходящие для использования в данном изобретении, включают катализаторы на основе соли металла, такие как оловоорганические соединения, и аминосоединения, такие как триэтилендиамин (TEDA), N-метилимидазол, 1,2-диметилимидазол, N-метилморфолин, N-этилморфолин, триэтиламин, N, N'-диметилпиперазин, 1,3,5-трис(диметиламинопропил)гексагидротриазин, 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол, N-метилдициклогексиламин, пентаметилдипропилентриамин, N-метил-N'-(2-диметиламино)-этил-пиперазин, трибутиламин, пентаметилдиэтилентриамин, гексаметилтриэтилентетрамин, гептаметилтетраэтиленпентамин, диметиламиноциклогексиламин, пентаметилдипропилен-триамин, триэтаноламин, диметилэтаноламин, бис(диметиламиноэтил)эфир, трис(3-диметиламино)пропиламин, или их блокированные кислотой производные, и тому подобное, а также любую их смесь, но не ограничиваются этим. In embodiments, one or more urethane catalyst compounds may be added to the reaction mixture, if necessary, although the trimerization catalyst compound must be present in an amount of >50% by weight, based on the total weight of all catalyst compounds used. Suitable urethane catalysts for use in this invention include metal salt catalysts such as organotin compounds, and amine compounds such as triethylenediamine (TEDA), N-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylamine, N, N'-dimethylpiperazine, 1,3,5-tris(dimethylaminopropyl)hexahydrotriazine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, N-methyldicyclohexylamine, pentamethyldipropylenetriamine, N-methyl-N'-(2-dimethylamino )-ethyl-piperazine, tributylamine, pentamethyldiethylenetriamine, hexamethyltriethylenetetramine, heptamethyltetraethylenepentamine, dimethylaminocyclohexylamine, pentamethyldipropylenetriamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, bis(dimethylaminoethyl)ether, tris(3-dimethylamino)propylamine, or acid-blocked derivatives thereof, and the like, and any mixture thereof, but not limited to.
Настоящее изобретение дополнительно относится к полиизоциануратсодержащему пеноматериалу, изготовленному при использовании способа согласно изобретению и с применением реакционной смеси, раскрытой в настоящем изобретении, и к применению упомянутого пеноматериала, например, в композитных материалах, как например, армированных волокном сотовых композитных структурах для автомобильных применений с быстрым циклом (полки багажника, полы багажника, обивка потолка автосалонов, поддоны, полуконструкционные детали…). The present invention further relates to a polyisocyanurate-containing foam made using the method according to the invention and using the reaction mixture disclosed in the present invention, and to the use of said foam, for example, in composite materials, such as fiber-reinforced honeycomb composite structures for automotive applications with fast cycle (trunk shelves, trunk floors, car showroom ceiling upholstery, pallets, semi-structural parts…).
Согласно вариантам осуществления, полиизоциануратсодержащий материал согласно изобретению имеет плотность свободной пены (измеренной согласно стандарту ISO 845) в диапазоне от 50 кг/м3 вплоть до 500 кг/м3, предпочтительно в диапазоне от 75 кг/м3 до 300 кг/м3, более предпочтительно в диапазоне от 100 кг/м3 до 200 кг/м3. According to embodiments, the polyisocyanurate-containing material according to the invention has a free foam density (measured according to ISO 845) in the range of 50 kg/m 3 up to 500 kg/m 3 , preferably in the range of 75 kg/m 3 to 300 kg/m 3 , more preferably in the range from 100 kg/m 3 to 200 kg/m 3 .
Согласно предпочтительным вариантам осуществления, раскрывают композитный материал, имеющий композитные сотовые структуры со средним слоем, включающим полиизоциануратсодержащий материал, изготовленный согласно изобретению. In preferred embodiments, a composite material is disclosed having composite honeycomb structures with a core layer comprising a polyisocyanurate-containing material made according to the invention.
Согласно вариантам осуществления, реакционная смесь по настоящему изобретению может быть нанесена посредством распыления, после смешения требуемых ингредиентов в исходной точке, из сопла распылителя, например, на сотовую структуру или в пресс-форму. According to embodiments, the reaction mixture of the present invention can be applied by spraying, after mixing the desired ingredients at the starting point, from a spray nozzle, for example, onto a honeycomb structure or into a mold.
Согласно вариантам осуществления, полиизоциануратсодержащий пеноматериал по настоящему изобретению может быть использован, например, в сотовых структурах. Полиизоциануратсодержащий пеноматериал по настоящему изобретению отвечает всем требованиям, в соответствии с которыми он обеспечивает достаточное время для равномерного распыления реакционной смеси на подложке, как например, на стекловолокне или сборной сотовой конструкции, и/или для введения ее внутрь подогреваемой пресс-формы, где затем проводят отверждение, тогда как предпочтительно, что способность к мгновенному отверждению минимизирует продолжительность цикла. According to embodiments, the polyisocyanurate-containing foam of the present invention can be used, for example, in honeycomb structures. The polyisocyanurate-containing foam of the present invention meets all the requirements, according to which it provides sufficient time for uniform spraying of the reaction mixture on a substrate, such as glass fiber or a precast honeycomb structure, and/or for introducing it into a heated mold, where it is then carried out curing, while it is preferred that the instant cure capability minimizes the cycle time.
ПРИМЕРЫ EXAMPLES
Используемые химические вещества Used chemicals
Hoopol® F-1390: (Сложный полиэфир)полиол от Synthesia (число OH: 240 мг KOH/г) Hoopol ® F-1390: (Polyester) polyol from Synthesia (OH number: 240 mg KOH/g)
Daltolac® R-166: (Простой полиэфир)полиол от Huntsman (число OH: 165 мг KOH/г) Daltolac® R-166: (Polyether) polyol from Huntsman (OH number: 165 mg KOH/g)
Tegostab® B8490: Кремниевое поверхностно-активное вещество от Evonik (число OH: 0 мг KOH/г) Tegostab ® B8490: Silica surfactant from Evonik (OH number: 0 mg KOH/g)
Катализатор LB: Катализатор PIR на основе ацетата калия от Huntsman (число OH: 865 мг KOH/г, 48,2% масс. ацетата калия, 48,2% масс. MEG, 3,6% масс. воды) LB Catalyst: Huntsman Potassium Acetate PIR Catalyst (OH number: 865 mg KOH/g, 48.2 wt% potassium acetate, 48.2 wt% MEG, 3.6 wt% water)
DETDA: Диэтилтолуолдиамин от Lonza (число OH: 630 мг KOH/г), используемый в качестве удлинителя цепи DETDA: Diethyltoluene diamine from Lonza (OH number: 630 mg KOH/g) used as a chain extender
DABCO® 33LV: Катализатор гелеобразования от Air Products (число OH: 560 мг KOH/г, 33% масс. триэтилендиамина (TEDA) в дипропиленгликоле) DABCO® 33LV: Gelation catalyst from Air Products (OH number: 560 mg KOH/g, 33 wt. % triethylenediamine (TEDA) in dipropylene glycol)
Jeffcat® PMDETA: Пентаметилдиэтилентриамин, катализатор вспенивания от Huntsman (число OH: 0 мг KOH/г) Jeffcat® PMDETA: Pentamethyldiethylenetriamine, foaming catalyst from Huntsman (OH number: 0 mgKOH/g)
Глицерин: от Huntsman (число OH: 1826 мг KOH/г) Glycerin: from Huntsman (OH number: 1826 mg KOH/g)
MEG: Моноэтиленгликоль от Sigma-Aldrich (число OH: 1808 мг KOH/г) MEG: Monoethylene glycol from Sigma-Aldrich (OH number: 1808 mgKOH/g)
Black Repitan® 90655: дисперсия сажи в (простой полиэфир)полиоле от REPI (число OH: 30 мг KOH/г) Black Repitan® 90655: carbon black dispersion in (polyether) polyol from REPI (OH number: 30 mg KOH/g)
IMR VP063235: Внутреннее средство, способствующее разъему пресс-формы от KVS Eckert & Woelk IMR VP063235: Internal mold release aid from KVS Eckert & Woelk
S2085: Suprasec® 2085 от Huntsman (Полимерный MDI, число NCO: 30,5) S2085: Suprasec® 2085 from Huntsman (Polymeric MDI, NCO number: 30.5)
S5025: Suprasec® 5025 от Huntsman (Полимерный MDI, число NCO: 31,0) S5025: Suprasec® 5025 from Huntsman (Polymeric MDI, NCO number: 31.0)
Suprasec® и Daltolac® представляют собой товарные знаки корпорации Huntsman или ее аффилированной компании и являются зарегистрированными в одной или нескольких, но не во всех странах. Suprasec ® and Daltolac ® are trademarks of Huntsman Corporation or its affiliates and are registered in one or more, but not all, countries.
Примеры 1-7 и сравнительные примеры 1-2 Examples 1-7 and Comparative Examples 1-2
Все пеноматериалы получают в условиях свободного подъема пены в масштабе чаши (~120 г) в результате смешения полиольной смеси (приготовленной заранее) и изоцианата в условиях большого усилия сдвига с помощью смесителя Heidolph (~4000 оборотов в минуту (rpm)) в течение 10 секунд. Плотность пеноматериала измеряют согласно стандарту ISO 845 для способа испытания. All foams are prepared under bowl scale (~120 g) free rise foam conditions by mixing the polyol blend (pre-prepared) and isocyanate under high shear conditions using a Heidolph mixer (~4000 revolutions per minute (rpm)) for 10 seconds . The density of the foam is measured according to the ISO 845 test method.
В Таблице 1 сведены сведения по количествам используемых ингредиентов в pbw (частях по массе) для изготовления пеноматериалов согласно настоящему изобретению (примеры 1-7) и для изготовления сравнительных пеноматериалов (сравнительные примеры 1-2). Table 1 summarizes the amounts of ingredients used in pbw (parts by weight) for the manufacture of foams according to the present invention (examples 1-7) and for the manufacture of comparative foams (comparative examples 1-2).
В сравнении со сравнительным примером 1 (не присутствует полиол низкой MW), Примеры 1 и 2 позволяют доказать, что присутствие увеличивающихся количеств глицерина как пролонгирует период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (55 секунд → 65 секунд → 70 секунд), так и улучшает способность к мгновенному отверждению при сниженном ∆t (45 секунд → 40 секунд → 40 секунд). Иными словами, способность к мгновенному отверждению улучшается в присутствии глицерина при одновременном отсутствии уменьшения периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (то есть, при поддержании длительного периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (CT)). Compared to Comparative Example 1 (no low MW polyol present), Examples 1 and 2 prove that the presence of increasing amounts of glycerol both prolongs the period between mixing the components and going into a creamy mass (55 seconds → 65 seconds → 70 seconds) and improves instant cure capability at reduced ∆t (45 seconds → 40 seconds → 40 seconds). In other words, instant cure capability is improved in the presence of glycerol while not reducing the time between mixing the components and going to creamy mass (i.e., while maintaining a long period between mixing the components and going to creamy mass (CT)).
Подобную тенденцию отмечают при рассмотрении образца сравнительного примера 2 и образцов примеров 4, 5, 6 и 7, которые содержат увеличивающиеся количества MEG (CT: 47 секунд → 67 секунд → 82 секунды → 87 секунд → 112 секунд; ∆t: 103 секунды → 83 секунды → 58 секунд → 28 секунд). Присутствие MEG улучшает способность к мгновенному отверждению при одновременном отсутствии снижения периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу. A similar trend is noted when considering the sample of comparative example 2 and samples of examples 4, 5, 6 and 7, which contain increasing amounts of MEG (CT: 47 seconds → 67 seconds → 82 seconds → 87 seconds → 112 seconds; ∆t: 103 seconds → 83 seconds → 58 seconds → 28 seconds). The presence of MEG improves the ability to flash cure while not reducing the period between mixing the components and the transition to a creamy mass.
Сравнение примера 3 и сравнительного примера 1 позволяет подтвердить, что увеличение как количества катализатора PIR, так и полиола низкой MW (глицерина в этом конкретном случае) может обеспечивать возможность поддержания постоянного периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (55 секунд в этом конкретном случае, то есть, без уменьшения) при одновременном резком улучшении способности к мгновенному отверждению (∆t падает с 45 секунд до 25 секунд). Comparison of Example 3 and Comparative Example 1 confirms that increasing both the amount of PIR catalyst and the low MW polyol (glycerol in this particular case) can allow a constant period between mixing of the components and transition to a creamy mass (55 seconds in this particular case) to be maintained. , i.e. no reduction) while at the same time dramatically improving the instant cure capability (∆t drops from 45 seconds to 25 seconds).
Все эти примеры, следовательно, предоставляют доказательства того, что присутствие как катализатора PIR, так и полиола низкой MW позволяет поддерживать длительный период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (>35 секунд) и улучшать способность к мгновенному отверждению (сниженное значение ∆t). All of these examples therefore provide evidence that the presence of both a PIR catalyst and a low MW polyol can maintain a long time between mixing and creaming (>35 seconds) and improve instant cure capability (reduced ∆t) .
F-1390F-1390
B 8490B8490
(TFT-CT)(TFT-CT)
Таблица 1 Table 1
(*) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу соединений всех катализаторов. (*) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of all catalyst compounds.
(**) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу всех соединений катализатора тримеризации+изоцианатных соединений. (**) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of all trimerization catalyst+isocyanate compounds.
Примеры 8-14 и сравнительные примеры 3-4 Examples 8-14 and Comparative Examples 3-4
Используют такой же способ получения пеноматериала, что и для примеров 1-7 и сравнительных примеров 1-2. Use the same way to obtain foam, as for examples 1-7 and comparative examples 1-2.
В Таблице 2 сведены сведения по количествам используемых ингредиентов в pbw (в частях по массе) для изготовления пеноматериалов согласно настоящему изобретению (примеры 8-14) и для изготовления сравнительных пеноматериалов (сравнительные примеры 3-4). Table 2 summarizes the amounts of ingredients used in pbw (in parts by weight) for the manufacture of foams according to the present invention (examples 8-14) and for the manufacture of comparative foams (comparative examples 3-4).
Сравнительные примеры 3 и 4 показывают, что хотя способность к мгновенному отверждению улучшается (∆t, сниженный с 365 секунд до 166 секунд) при увеличении количества катализатора PIR, в отсутствии полиола низкой MW период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (CT) также значительно сокращается (с 55 секунд до 32 секунд), что не желательно. В Примере 11, присутствие глицерина и наличие более высокого количества катализатора PIR позволяют достигнуть такого же CT (58 секунд), что и в Сравнительном Примере 3 (55 секунд) при одновременном достижении намного более быстрого отверждения (∆t=57 секунд по сравнению с 365 секундами). Comparative Examples 3 and 4 show that while the flash cure property improves (∆t reduced from 365 seconds to 166 seconds) with increasing amount of PIR catalyst, in the absence of a low MW polyol, the time between mixing the components and going to creamy mass (CT) also significantly reduced (from 55 seconds to 32 seconds), which is not desirable. In Example 11, the presence of glycerol and the presence of a higher amount of PIR catalyst made it possible to achieve the same CT (58 seconds) as in Comparative Example 3 (55 seconds) while achieving a much faster cure (∆t=57 seconds compared to 365 seconds).
В сравнении со сравнительным примером 4 (не присутствует полиол низкой MW), примеры 8, 9, 10, 11 и 12 позволяют подтвердить, что присутствие увеличивающихся количеств глицерина как пролонгирует период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (32 секунды → 38 секунд → 42 секунды → 48 секунд → 58 секунд → 65 секунд), так и улучшает способность к мгновенному отверждению со снижением ∆t (166 секунд → 107 секунд → 73 секунды → 52 секунды → 57 секунд → 50 секунд). Иными словами, способность к мгновенному отверждению улучшается в присутствии глицерина при одновременном отсутствии уменьшения периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (то есть, при поддержании длительного периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу). Compared to Comparative Example 4 (no low MW polyol present), Examples 8, 9, 10, 11 and 12 confirm that the presence of increasing amounts of glycerol both prolongs the period between mixing the components and going into a creamy mass (32 seconds → 38 seconds → 42 sec → 48 sec → 58 sec → 65 sec) and improves instant cure ability with ∆t reduction (166 sec → 107 sec → 73 sec → 52 sec → 57 sec → 50 sec). In other words, the instant cure capability is improved in the presence of glycerol while not reducing the period between mixing the components and going to creamy mass (ie, while maintaining a long period between mixing the components and going to creamy mass).
Подобную тенденцию отмечают при оценивании образца сравнительного примера 4 и образцов примеров 13 и 14, которые содержат увеличивающиеся количества MEG (период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу: 32 секунды → 40 секунд → 45 секунд; ∆t: 166 секунд → 40 секунд → 20 секунд). Присутствие MEG улучшает способность к мгновенному отверждению при одновременном отсутствии снижения периода между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу. A similar trend is noted when evaluating the sample of Comparative Example 4 and the samples of Examples 13 and 14, which contain increasing amounts of MEG (period between mixing the components and turning into a creamy mass: 32 seconds → 40 seconds → 45 seconds; ∆t: 166 seconds → 40 seconds → 20 seconds). The presence of MEG improves the ability to flash cure while not reducing the period between mixing the components and the transition to a creamy mass.
Все эти примеры, таким образом, подтверждают, что присутствие как катализатора PIR, так и полиола низкой MW позволяет поддерживать длительный период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу (>35 секунд) и улучшать способность к мгновенному отверждению (сниженное значение ∆t). All of these examples thus confirm that the presence of both a PIR catalyst and a low MW polyol allows for a long period between mixing and creaming (>35 seconds) and improved instant set capability (reduced ∆t).
Использование сложных полиэфиров (например, Hoopol® F-1390) или простых полиэфиров (например, Daltolac® R 166) не сказывается на тенденциях влияния катализатора PIR и/или полиола низкой MW на кинетику образования пеноматериала и способность к мгновенному отверждению. The use of polyesters (eg Hoopol ® F-1390) or polyethers (eg Daltolac ® R 166) does not interfere with PIR catalyst and/or low MW polyol trends in foam kinetics and flash cure capability.
R 166R166
B 8490B8490
(TFT-CT)(TFT-CT)
Таблица 2table 2
(*) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу соединений всех катализаторов. (*) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of compounds of all catalysts.
(**) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу всех соединений катализатора тримеризации+изоцианатных соединений. (**) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of all trimerization catalyst+isocyanate compounds.
Пример 10 и сравнительные примеры 5-10 Example 10 and Comparative Examples 5-10
Используют такой же способ получения пеноматериала, что и для примеров 1-7 и сравнительных примеров 1-2. Use the same way to obtain foam, as for examples 1-7 and comparative examples 1-2.
В Таблице 3 сведены сведения по количествам используемых ингредиентов в pbw (в частях по массе) для изготовления пеноматериалов согласно настоящему изобретению (пример 10) и для изготовления сравнительных пеноматериалов (сравнительные примеры 5-10). Table 3 summarizes the amounts of ingredients used in pbw (in parts by weight) for the manufacture of foams according to the present invention (example 10) and for the manufacture of comparative foams (comparative examples 5-10).
Пример 10 представляет собой тот же пример, что проиллюстрирован в Таблице 2. Example 10 is the same example as illustrated in Table 2.
В сравнении с Примером 10, сравнительные примеры 5, 6, 7, 8, 9 и 10 предоставляют подтверждение того, что присутствие больших количеств катализаторов гелеобразования и вспенивания полиуретана сокращает период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу до величины значительно ниже 35 секунд, при этом еще и ухудшая способность к мгновенному отверждению (сравнительные примеры 6, 7, 9 и 10). Compared to Example 10, Comparative Examples 5, 6, 7, 8, 9, and 10 provide confirmation that the presence of large amounts of polyurethane gel and foam catalysts reduces the time between mixing the components and going into a creamy mass to well below 35 seconds, with this also degrades the ability to instant curing (comparative examples 6, 7, 9 and 10).
Таблица 3 Table 3
(*) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу соединений всех катализаторов. (*) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of compounds of all catalysts.
(**) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу всех соединений катализатора тримеризации+изоцианатных соединений. (**) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of all trimerization catalyst+isocyanate compounds.
Пример 3 и сравнительные примеры 11-13 Example 3 and Comparative Examples 11-13
Используют такой же способ получения пеноматериала, что и для примеров 1-7 и сравнительных примеров 1-2. Use the same way to obtain foam, as for examples 1-7 and comparative examples 1-2.
В Таблице 4 сведены данные по количествам используемых ингредиентов в pbw (в частях по массе) для изготовления пеноматериалов согласно настоящему изобретению (пример 3) и для изготовления сравнительных пеноматериалов (сравнительные примеры 11, 12 и 13). Table 4 summarizes the amounts of ingredients used in pbw (in parts by weight) for the manufacture of foams according to the present invention (example 3) and for the manufacture of comparative foams (comparative examples 11, 12 and 13).
Пример 3 представляет собой тот же пример, что проиллюстрирован в Таблице 1. Example 3 is the same example as illustrated in Table 1.
В сравнении с Примером 3, Сравнительные примеры 11, 12 и 13 предоставляют подтверждение того, что, если количество катализатора PIR является слишком большим (то есть, >0,5% масс.), то, несмотря на присутствие глицерина, период между смешением компонентов и переходом в сметанообразную массу значительно уменьшается до величины ниже 35 секунд. Compared to Example 3, Comparative Examples 11, 12 and 13 provide confirmation that if the amount of PIR catalyst is too high (i.e., >0.5 wt%), despite the presence of glycerol, the period between mixing the components and the transition to a creamy mass is significantly reduced to a value below 35 seconds.
F-1390F-1390
B 8490B8490
(TFT-CT)(TFT-CT)
Таблица 4 Table 4
(*) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу соединений всех катализаторов. (*) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of all catalyst compounds.
(**) Количество (% масс.) соединений катализатора тримеризации в расчете на общую массу всех соединений катализатора тримеризации+изоцианатных соединений. (**) Amount (wt %) of trimerization catalyst compounds based on the total weight of all trimerization catalyst+isocyanate compounds.
Claims (24)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18151903.4 | 2018-01-16 | ||
EP18151903 | 2018-01-16 | ||
PCT/EP2018/077085 WO2019141389A1 (en) | 2018-01-16 | 2018-10-05 | Polyisocyanurate comprising foams with long cream time and snap-cure behaviour |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020123603A RU2020123603A (en) | 2022-02-17 |
RU2020123603A3 RU2020123603A3 (en) | 2022-02-17 |
RU2780087C2 true RU2780087C2 (en) | 2022-09-19 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5109031A (en) * | 1989-03-13 | 1992-04-28 | Jim Walter Research Corp. | Rigid foam with improved "K" factor by reacting a polyisocyanate and polyester polyol containing low free glycol |
RU2184127C2 (en) * | 1996-11-04 | 2002-06-27 | Хантсмэн Интернэшнл Ллс | Inflexible polyurethane foam plastics |
RU2201941C2 (en) * | 1996-11-08 | 2003-04-10 | Хантсмэн Интернэшнл Ллс | Method for production of rigid and elastic polyurethane foams |
EP1070095B1 (en) * | 1998-04-03 | 2003-10-08 | Huntsman International Llc | fibre reinforced structural reaction injection molded polyisocyanurate foams |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5109031A (en) * | 1989-03-13 | 1992-04-28 | Jim Walter Research Corp. | Rigid foam with improved "K" factor by reacting a polyisocyanate and polyester polyol containing low free glycol |
RU2184127C2 (en) * | 1996-11-04 | 2002-06-27 | Хантсмэн Интернэшнл Ллс | Inflexible polyurethane foam plastics |
RU2201941C2 (en) * | 1996-11-08 | 2003-04-10 | Хантсмэн Интернэшнл Ллс | Method for production of rigid and elastic polyurethane foams |
EP1070095B1 (en) * | 1998-04-03 | 2003-10-08 | Huntsman International Llc | fibre reinforced structural reaction injection molded polyisocyanurate foams |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2652000B1 (en) | Polyurethane and polyisocyanurate foams | |
ITMI20081480A1 (en) | AROMATIC POLYESTERS, PALIOLIC MIXTURES THAT INCLUDE THEM AND THE RESULTING PRODUCTS | |
CN100509901C (en) | Process to improve polyurethane foam performance | |
US20220403096A1 (en) | Hcfo-containing isocyanate-reactive compositions, related foam-forming compositions and polyurethane foams | |
CA2941348C (en) | Process for preparing polyisocyanurate-polyurethane foams | |
US20230340181A1 (en) | Hcfo-containing isocyanate-reactive compositions, related foam-forming compositions and flame retardant pur-pir foams | |
CN112204089A (en) | Low viscosity (meth) acrylates in reactive compositions for making rigid polyurethane/polyisocyanurate comprising foams | |
JP2008239725A (en) | Polyisocyanate composition for rigid polyurethane foam and method for producing rigid polyurethane foam | |
KR102401314B1 (en) | Method for producing polyisocyanurate rigid foam | |
JP3906479B2 (en) | Polyisocyanate composition for rigid polyurethane foam and method for producing rigid polyurethane foam using the same | |
RU2780087C2 (en) | Polyisocyanurate-containing foam materials with long-term transition between mixing of components and transition to creamy mass and capability of instant curing | |
US11203660B2 (en) | Foam formulations | |
CN111630080B (en) | Polyisocyanurate comprising foam with long cream time and fast curing behaviour | |
US11827735B1 (en) | HFO-containing isocyanate-reactive compositions, related foam-forming compositions and flame retardant PUR-PIR foams | |
US20220411599A1 (en) | Polyurethane rigid foam | |
RU2575124C2 (en) | Polyurethane and polyisocyanurate foam plastics | |
US20220315693A1 (en) | Formulated polyol compositons |