Патент на изобретение №2265031
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕР-ПОЛИОЛА, ПОЛИОЛЬНОЙ ДИСПЕРСНОЙ КОМПОЗИЦИИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к способу получения полимер-полиола, включающего две стадии. На первой – полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, смешивают с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол – бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси, при температуре 100°С. На второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей акрилонитрил, стирол, акрилат, винилиденхлорид или их смеси, а затем катализатор. Полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа. Также изобретение относится к полиольной дисперсной композиции. Изобретение позволяет получить стабильную дисперсию, сократить время технологического цикла получения полимер-полиола и уменьшить энергозатраты. 2 н. п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к способу получения полимерных полиолов с высоким содержанием сухого вещества, к получению полиольных дисперсных композиций, которые пригодны для получения высокоэластичных пеноуретанов. Эластичные пеноуретаны широко используются в основном в автомобильной и мебельной промышленности. Известны способы получения полимер-полиола и полиольной дисперсии для эластичного пеноуретана (заявка RU №95113718, кл. С 08 G 18/40, 18/32, 20.03.97, Бюл. №8); в котором дисперсия полиола, модифицированная полимером, содержит полиаддитивный продукт, диспергированный в полиоле. Полиаддитивный продукт присутствует в количестве приблизительно 25-75 масс.% из расчета на общую массу полиаддитивного продукта и полиола. Дисперсия имеет вязкость приблизительно 4000-50000 МПа Дисперсия полиола и способ ее получения ориентированы на получение полиуретанового полимера в полиоле, что не всегда удобно в технологии и удорожает стоимость дисперсии ввиду высокой стоимости компонентов. Наиболее близким по технической сути является полиольная композиция, эластичный латексоподобный пенополиуретан и формованное изделие (пат. RU №2166516, кл. С 08 G 18/48, C 08L 71/00, 71/02, 75/08, от 10.05.2001). Полиольная композиция включает полиол с диспергированным в нем полимер-полиолом. Полимер-полиол получают растворением при ламинарном перемешивании в полиоле полимера или сополимера в количестве до 40 м.ч. при повышенных температуре и давлении. Композиция содержит: (а) 80-99,5 м. ч. полимерного полиола, содержащего основной полиол. Имеющий молекулярную массу в пределах 2500-6500, первичное гидроксильное содержание не менее 40% и стабильный диспергированный в нем полимер до общей массы 100 м.ч.; (в) 0,5-20 м.ч. гидрофильного полиола, имеющего молекулярную массу в пределах 2000-5500 и первичное гидроксильное содержание не менее 50%. В качестве полимера в полиоле используют полистирол, стиролакрилонитрильный сополимер (САН) или полиуретановый полимер. Однако процесс получения полимер-полиола с большим количеством полимера связан с длительностью растворения полимера, а полученные частицы полимера в полиоле имеют большой разброс по размеру, что не способствует стабильности свойств получаемой пены и формованного изделия. Технической задачей изобретения является получение стабильной дисперсии, снижение времени технологического цикла получения полимер-полиола и уменьшение энергозатрат на процесс. Поставленная задача решается тем, что способ получения полимер-полиола включающий две стадии, где на первой стадии смешивают полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол-бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси, при температуре 100°С, а на второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей стирол, акрилонитрил, акрилат или их смеси, а затем катализатор и полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа. Полиольная дисперсная композиция, содержащая 76,6-96,9 м.ч. полипропиленгликоля с молекулярной массой 2000-6000 и первичным гидроксильным содержанием не менее 40%, 2-20 м.ч. полимер-полиола, полученного способом по п.1, и добавки. Отличительными признаками предлагаемого изобретения является то, что получение полимер-полиола осуществляют в две стадии, где на первой стадии смешивают полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол-бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси, при температуре 100°С, а на второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей стирол, акрилонитрил, акрилат или их смеси, а затем катализатор и полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа. Полиольная дисперсная композиция, содержащая 76,6-96,9 м.ч. полипропиленгликоля с молекулярной массой 2000-6000 и первичным гидроксильным содержанием не менее 40%, 2-20 м.ч. полимер-полиола, полученного способом по п.1, и добавки. Приготовление полимер-полиола связано с длительными процессами смешения компонентов, набуханием полимера, его частичного растворения при повышенных температуре и давлении с образованием дисперсии: твердого полимера в полиоле. Однако даже длительное перемешивание в указанных условиях не всегда приводит к ожидаемому результату. Это связано с нестабильностью межфазного взаимодействия на границе полиол-полимер, к расслаиванию при хранении, в результате чего формируемый в конечном итоге эластичный пеноуретан не всегда удовлетворяет техническим требованиям и особо это связано с деформацией пены под нагрузкой. Для стабильности межфазного взаимодействия на границе полиол-полимер в предлагаемом изобретении предлагается введение второй стадии в получении полимер-полиола, при которой в ранее приготовленную смесь полиола и полимера вводят вначале мономер, а затем катализатор и в условиях перемешивания, и в условиях повышенных температур и давления осуществляют процесс полимеризации или сополимеризации мономера. Процесс происходит и на поверхности твердых частиц полимера, обеспечивая изменение межфазного взаимодействия. Тем самым достигают большей стабильности на межфазной поверхности в полимер-полиоле. Подбирая пару полимер, мономер и полиол на основе индивидуального полиэфира или их смеси, можно достичь высокой стабильности полиольной дисперсной композиции при использовании предлагаемого полимер-полиола. А высокая стабильность полиольной дисперсной композиции позволит получать качественный эластичный пеноуретан, соответствующий необходимым техническим требованиям. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В реактор объемом 0,05 м3 с полиэфиром-Лапрол 5003 с молекулярной массой 5000 и первичным гидроксильным содержанием 42-45% при перемешивании и температуре 100°С вводят 20 м.ч. полистирола по отношению к полиэфиру. Повышают давление в реакторе до 0,2 МПа и перемешивают в течении 10 часов. На второй стадии температуру в объеме реактора понижают до 90°С, вводят при перемешивании акрилонитрил 20 м.ч., затем катализатор – перекись третбутила. Полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа в течении 6 часов. Результаты опыта представлены в таблице 1. Пример 2. Условия приведены в примере 1. Полиэфир является смесью Лапрола 5003 с молекулярной массой 5000 и первичным гидроксильным содержанием 42-45% и Лапрол 3003 с молекулярной массой 3000 и первичным гидроксильным содержанием 56-60% в соотношении 1:1. Полимер – сополимер стирола с акрилонитрилом в количестве 26 м.ч. На второй стадии вводят 14 м.ч. мономера – смесь стирола и акрилонитрила в соотношении 1:2. Результаты опыта представлены в таблице 1. Пример 3. Условия приведены в примере 1. Полимер-стирол-бутадиеновый сополимер, мономер – акриловая кислота. Результаты опыта представлены в таблице 1. Пример 4. Условия приведены в примере 1. Полимер-акрилонитрильный сополимер и акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик в соотношении 1:1. Мономер – смесь акрилонитрила с винилиденхлоридом в соотношении 2:1. Результаты опыта представлены в таблице 1. Пример 5 (прототип). Условия приведены в примере 2. Второй стадии приготовления полимер-полиола нет. Количество сополимера 40 м.ч. Время перемешивания 28 часов. Результаты опыта представлены в таблице 1. Пример 6. Полиольную дисперсную композицию получают смешивая: – полимер-полиол по примерам 1-5 – 10 м.ч. – полиэфир гидрофильный аналогичный как в примерах 1-5 – 80 м.ч. – катализатор сшивания «Тегостат В 8681», октоат олова 0,25 м.ч. – кремний органический продукт «Тегостат 2770» – 2 м.ч. Полученная композиция имеет белый цвет, содержание полимера – 6%, вязкость для разных примеров в пределах 2800-4000 сПз. Состав реакционной смеси для получения эластичного пеноуретана для всех примеров одинаковый и содержит:
смесь толуилендиизоцианат – 80/20 и полиизоцианат на основе метафенилендиизоцианат – 50 м.ч. Свойства полученных эластичных пеноуретанов приведены в таблице 2.
Сравнение показателей полимер-полиолов (таблица 1), полученных разными способами, показывает, что введение на второй стадии полимеризационных процессов улучшает стабильность полимер-полиола, снижает технологическое время его получения и отсюда энергозатраты на процесс (примеры 1-5). Полученные полиольные дисперсные композиции на основе полимер-полиолов по примерам 1-4 позволяют получать эластичные пеноуретаны, превосходящие по свойствам, в первую очередь, по упругой деформации, аналогичные пеноуретаны, получаемые по прототипу.
Формула изобретения
1. Способ получения полимер-полиола, включающий две стадии, где на первой стадии смешивают полиэфир, в качестве которого используют Лапрол 5003 или смесь Лапрола 5003 и Лапрола 3003, с полимером, выбранным из группы, включающей полистирол, стирол-акрилонитрильный сополимер, стирол-бутадиеновый сополимер, акрилонитрильный-бутадиеновый-стирольный пластик или их смеси при температуре 100°С, а на второй стадии при температуре 90°С и давлении 0,2 МПа вводят мономер, выбранный из группы, включающей стирол, акрилонитрил, акрилат, винилиденфторид или их смеси, а затем катализатор и полученную массу перемешивают при температуре 100-110°С и давлении 0,25 МПа. 2. Полиольная дисперсная композиция, содержащая 76,6-96,9 мас.ч. полипропиленгликоля с молекулярной массой 2000-6000 и первичным гидроксильным содержанием не менее 40 %, 2-20 мас.ч. полимер-полиола, полученного способом по п.1, и добавки.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 29.04.2006
Извещение опубликовано: 10.04.2007 БИ: 10/2007
NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.04.2007
Извещение опубликовано: 10.04.2007 БИ: 10/2007
QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Еганов Владимир Федорович, Дебердеев Рустам Якубович
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “Полиол”
Договор № РД0055008 зарегистрирован 29.09.2009
Извещение опубликовано: 10.11.2009 БИ: 31/2009
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
с, и эта вязкость остается практически той же после получения дисперсии полиола, модифицированной полимером.