Патент на изобретение №2356915
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА
(57) Реферат:
Изобретение относится к способу получения пенополиуретана с использованием вторичного отхода полиэтилентерефталата, и может применяться для изготовления жестких пенополиуретанов. Пенополиуретан получают взаимодействием полиизоцианата с полиольным компонентом, содержащим вторичный отход полиэтилентерефталата, растворенный в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот, в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольного компонента. При этом взаимодействие осуществляют при соотношении полиольный компонент: полиизоцианат, как 1:1-1:2. Заявленный способ направлен на утилизацию полимерных отходов в виде тары и упаковки из полиэтилентерефталата, что приводит к значительному снижению стоимости пенополиуретана при одновременном решении экологических задач за счет утилизации вторичного полиэтилентерефталата. Полученные пенополиуретаны обладают хорошими потребительскими свойствами, такими как прочность при сжатии, масло-, теплостойкость, и пониженной горючестью.
Изобретение относится к способам получения пенополиутетанов с использованием вторичного полиэтилентерефталата и может применяться для изготовления жестких пенополиутетанов с целью их удешевления и решения экологической задачи при утилизации вторичного полиэтилентерефталата. Известен способ получения пенополиуретана с использованием отходов производства полиэтилентерефталата (ПЭТФ) (Пат. США Однако данный способ получения имеет свои ограничения, так как применим только к определенному виду химического производства, основанном на использовании кубовых остатков получения полиэтилентерефталата, а не самого полимера и, тем более, не предусматривает использование вторичного полиэтилентерефталата. Известен способ получения жесткого термоформуемого пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата со смесью полиолов в присутствии катализатора, пеностабилизатора и вспенивающего агента, при этом в качестве смеси полиолов используют смесь высокомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 5000, низкомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 190560, диэтилендипропиленгликольфталата и низкомолекулярного спирта с мол. м. 62191, причем количество диэтилендипропиленгликольфталата составляет 20-40 мас.ч. на 100 мас.ч. полиольного компонента, а массовое соотношение высокомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 5000, низкомолекулярного простого полиэфирполиола с мол. м. 190560 и низкомолекулярного спирта с мол. м. 62191 составляет соответственно 1,0 0,66 (0,14 1,0) 1,0 0,30. RU 2080336 6 C08G 18/28, C08G 18/28, C08G 101:00 1997.05.27. К недостаткам способа относится термоформование и использование специально приготовленного диэтилендипропиленгликольфталата, что усложняет процесс производства и способствует удорожанию целевого продукта. Данное изобретение направлено на утилизацию полимерных отходов в виде тары и упаковки из полиэтилентерефталата, а также на расширение возможностей получения пенополиуретанов путем использования доступного вторичного сырья. Техническим результатом является упрощение и удешевление процесса. Это достигается тем, что способ получения пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата с полиольным компонентом, содержащим эфирфталат, согласно изобретению полиольный компонент в качестве эфирфталата содержит вторичный отход полиэтилентерефталата в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольного компонента, растворенный в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты а взаимодействие осуществляют при соотношении полиольный компонент: полиизоцианат как 1:1-1:2. Способ получения пенополиуретана осуществляют следующим образом: Вначале растворяют измельченные вторичные отходы из полиэтилентерефталата в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоте при температуре 100-110°С. Полученные растворы с концентрацией 10-35% в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольной смеси смешивают с базовым полиольным компонентом и вводят полиизоцианат при соотношении полиольная смесь: полиизоцианат как 1:1-1:2. Для получения пенополиуретана в качестве полиольных компонентов используют базовые компоненты: Изолан А-345, Полиур АН-10, Полиур А-101, Полиур А-500. Изолан А-345 на основе сахарозы, окиси пропилена и целевых добавок, а полиуры – продукты конденсации триэтаноламина и таллового масла с добавками поверхностно активных веществ, катализаторов и пенообразователей. Примеры конкретного выполнения приведены в примерах 1-8.1. При этом в зависимости от базового продукта и соотношения полиольная смесь: полиизоцианат получают пенополиуретан (ППУ) со следующими свойствами. Отличием заявляемого решения от известных является использование при получении ППУ вторичного отхода, в виде лома полимерных отходов, бытовых отходов, из полиэтилентерефталата растворенного в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоте. Причем полученные растворы вводят в полиольный компонент в количестве не более 67%, что составляет значительную величину от общей массы полиольной смеси и значительно снижает стоимость полиольной смеси, а в конечном итоге и стоимость полученного ППУ. Пример 1. Для получения полиольной смеси готовят 10% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения ППУ используют следующие соотношения компонентов (мас.ч.): Изолан А-345 – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 10; ПИЦ – 110; Полученный ППУ имеет следующие свойства: времена, сек:
Пример 1.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): Изолан А-345 – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 200; ПИЦ – 600; В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
Пример 2. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): Изолан А-345 – 100; ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот – 10; ПИЦ – 110; В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами: времена, сек:
Пример 2.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): Изолан А-345 – 100; ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот – 100; ПИЦ – 400. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
Пример 3. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурАН-10 – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 10; ПИЦ – 110. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами: времена, сек:
Пример 3.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ГОТУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): Полиур АН – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 100; ПИЦ – 400. В данном случае получаются ПНУ со следующими свойствами:
Пример 4. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): Полиур АН-10 – 100; П6-БА – 200 ПЭТФ в в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот – 40; ПИЦ – 340. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами: времена, сек:
Пример 4.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): Полиур АН-10 – 100; П6-БА – 200 ПЭТФ в в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот – 400; ПИЦ – 1400; В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
Пример 5. Для получения полиольной смеси готовят 10% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-101 – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 20; ПИЦ – 120. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами: времена, сек:
Пример 5.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-101 – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 200; ПИЦ – 600. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
Пример 6. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-101 – 100; ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот – 20; ПИЦ – 120. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами: времена, сек:
Пример 6.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-101 – 100; ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот – 200; ПИЦ – 600. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
Пример 7. Для получения полиольной смеси готовят 10% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-500 – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 20; ПИЦ – 120. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами: времена, сек:
Пример 7.1. Для получения полиольной смеси готовят 20% раствор полиэтилентерефталата в триэтаноламине. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-500 – 100; ПЭТФ в триэтаноламине – 200; ПИЦ – 600. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
Пример 8. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-500 – 100; ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты – 20; ПИЦ – 120. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
Пример 8.1. Для получения полиольной смеси готовят 35% раствор полиэтилентерефталата в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот. Для получения (ППУ) использовали следующие соотношения компонентов (мас.ч.): ПолиурА-500 – 100; ПЭТФ в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислоты – 200; ПИЦ – 600. В данном случае получаются ППУ со следующими свойствами:
При получении ППУ исследовались реакционные характеристики: времена старта, гелеобразования, подъема пены и отлила. Затем определялись эксплуатационные характеристики: усадка по высоте, плотность – ГОСТ 409-77, теплопроводность – ГОСТ 7076-87, прочность при сжатии при 10, 25, 40, 50 и 70% деформациях – ГОСТ 23206-78 и ГОСТ 26605-85, ударная прочность – ГОСТ 4647-80, масло-, Водопоглощение – ГОСТ 20869-75 и горючесть по методу «огневой трубы» – ГОСТ 12.1.044-84. Кроме того, изучались термомеханические свойства в пределах от комнатных температур до +350-400°С на приборе УИП 70М, из которых находились температуры стеклования, текучести и определялась теплостойкость по Вика – ГОСТ 15088-83. Таким образом, данный способ позволяет получить пенополиуретаны с хорошими потребительскими свойствами, такими как, прочность при сжатии, масло-, теплостойкость, и пониженной горючестью, а главное – значительно снизить стоимость ППУ при одновременном решении экологических задач за счет утилизации вторичного ПЭТФ.
Формула изобретения
Способ получения пенополиуретана путем взаимодействия полиизоцианата с полиольным компонентом, содержащим эфирфталат, отличающийся тем, что полиольный компонент в качестве эфирфталата содержит вторичный отход полиэтилентерефталата, растворенный в триэтаноламине или в смеси моно-, ди-, трихлоруксусной кислот, в количестве не более 67 мас.% от общей массы полиольного компонента, а взаимодействие осуществляют при соотношении полиольный компонент: полиизоцианат как 1:1-1:2.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4444919 1984.04.24), где получают твердую пену ППУ, включающую реагирующий в присутствии вспенивающего агента и катализатора, органического полиизоцианата (ЛИЦ) и полиольного компонента, содержащего жидкий (остаток, отход) от изготовления полиэтилентерефталата, состоящий из олигомера терефталата и этиленгликоля, моно- и полиэтиленгликолей.