Спосіб одержання жорстких та еластичних пінополіуретанових матеріалів

1 Спосіб одержання спіненої водою поліуретанової піни взаємодією полмзоціанату та полюлу в присутності води і солі олова карбонової кислоти, що має 2-18 атомів вуглецю (каталізатор 1), разом із сіллю ЛІТІЮ, натрію, калію, рубідію, цезію, магнію, кальцію, стронцію та/або барію та протонної кислоти, причому кислота має принаймні два кислих водневих атоми і рК а у воді 2-10 (каталізатор 2), при співвідношенні каталізатора 1 до каталізатора 2 від ЗО 70 до 95 5 і КІЛЬКОСТІ ка талізатора 1 та каталізатора 2 кожного 0,1-5% мас (розрахованої на масу всіх інгредієнтів реакційної суміші), де каталізатор 1 змішують з однією частиною ізоціанатреакційноздатних сполук, а каталізатор 2 змішують з іншою частиною ізоціанатреакційноздатних сполук до початку реакції пшоутворення, за умови, що використання солей поліелектролітів при одержанні еластичних пін з використанням толуолдмзоціанату як полизоціанату і амінового каталізатора виключається 3 Спосіб за пп 1 або 2, де співвідношення каталізатора 1 до каталізатора 2 варіюється від 50 50 до 90 10 4 Спосіб за будь-яким з пп 1-3, де каталізатором 1 є сіль олова монокарбонової насиченої аліфатичної кислоти, що має 2-12 атомів вуглецю 5 Спосіб за будь-яким з пп 1-4, де 10-90% кислих водневих атомів каталізатора 2 заміщені іоном металу 6 Спосіб за будь-яким з пп 1-5, де протонну кислоту вибирають з протонних кислот, в яких число кислих водневих атомів складає принаймні З 7 Спосіб за будь-яким з пп 1-6, де каталізатор 2 вибирають з натрієвих та/або калієвих солей 8 Спосіб за будь-яким з пп 1-7, де розчинність каталізатора 2 у воді складає принаймні 5г на 1 літр води при 25°С 9 Спосіб одержання жорсткої поліуретанової піни, яка має ЩІЛЬНІСТЬ заповнення 3-27 кг/м 3 , шляхом взаємодії полмзоціанату (1), ізоціанатреакційноздатної сполуки (2), що має середню еквівалентну масу найбільше 374 і середнє число ізоціанатреакційноздатних водневих атомів від 2 до 8, ізоціанатреакційноздатної сполуки (3), що має середню еквівалентну масу більшу ніж 374 і середнє число ізоціанатреакційноздатних водневих атомів від 2 до 6, та води в присутності каталізатора 1 і 2 та/або протонної кислоти каталізатора 2 за будьяким з пп 1-8, де на ЮОмас ч полизоціанату (1), ізоціанатреакційноздатних сполук (2) та (3) та води КІЛЬКІСТЬ сполуки (2) складає 2-20мас ч , сполуки (3) - 5-35мас ч , води - 1-17мас ч , а решту складає полизоціанат 2 Спосіб за п 1, де КІЛЬКІСТЬ каталізатора 1 та каталізатора 2 складає 0,2-3% мас 10 Спосіб одержання еластичного спіненого матеріалу, що не має основного переходу у скловисокоеластичний стан між -100°С і +25°С, шляхом роздавлювання піни, одержаної за п 9 Даний винахід стосується способу одержання спінених водою поліуретанових спінених матеріалів, який передбачає певний каталізатор, і отриманих у такий спосіб спінених матеріалів Одержання спінених водою поліуретанових спінених матеріалів шляхом взаємодії полмзоціанату і полюлу і використання води як спінюючого засобу широко відомо Ізоціанатні групи взаємоді ють із гідроксильними групами полюлу з утворенням уретанових груп і з водою з утворенням сечовинових груп, вивільнюючи СО2, який викликає спінювання Такі способи використовують для одержання, наприклад, еластичних спінених матеріалів, жорстких, із відкритими порами спінених матеріалів і дрібнопористих еластомерів Крім того, широко відомо використання каталі О 00 О (О 61089 одержують на основі толуолдизоціанату і як каталізатори використовують амінові сполуки і сполуки олова Заявником проведені аналогічні експерименти, використовуючи СДІ (MDI) як полмзоціанат, ці експерименти не підтвердили зменшення твердості для еластичних спінених матеріалів на основі СДІ Незважаючи на те, що в минулому були отримані задовільні продукти, існує можливість для їхнього поліпшення Зокрема, встановлено, що при використанні каталізатора, що містить олово, кінцевий спінений матеріал має термічну деструкцію, що призводить до не таких добрих фізичних властивостей спіненого матеріалу Тому існує потреба в зменшенні такої деструкції або в и запобіганні Заявниками виявлено, що таку деструкцію можна зменшити, використовуючи нову каталітичну композицію В зв'язку з цим, даний винахід стосується способу використання солі олова карбонової кислоти, що має 2-18 вуглецевих атомів (нижче названий "каталізатор 1"), разом із сіллю ЛІТІЮ, натрію, калію, рубідію, цезію, магнію, кальцію, стронцію і/або барію протонної кислоти, причому кислота має принаймні два кислі водневих атоми і має рКа у воді 2-10 (нижче названий "каталізатор 2"), у відношенні каталізатор 1 каталізатор 2 від ЗО 70 до 95 5 і КІЛЬКІСТЬ каталізатора 1 і каталізатора 2, кожного, 0,1-5 % за масою (розраховано виходячи з маси всіх інгредієнтів, що використовуються для одержання спіненого матеріалу), при одержанні Патент США №5132333 розкриває викорисспінених водою поліуретанових спінених матеріатання солі лужного металу і солі лужноземельного лів, за умови, що використання солей поліелектметалу оксикарбонової кислоти для того, щоб зниролітів в одержанні еластичних спінених матеріазити жорсткість еластичних поліуретанових спінелів, що використовує толуолдмзоціанат як них матеріалів Сполуки, такі як динатрій і тринатполизоціанат і аміновий каталізатор, виключаєтьрій цитрат, застосовують для одержання спінених ся водою еластичних спінених матеріалів, використовуючи аміни і сполуки олова як каталізатор, приДля зручності вищевказані солі протонних чому КІЛЬКІСТЬ кислоти значно більша, ніж КІЛЬКІСТЬ (ареніусових) кислот називають "каталізатор 2", сполук олова однак, слід зазначити, що ці сполуки фактично мають дезактивуючу дію на каталізатор 1 Патент США №4764541 розкриває використання поліефірних кислот при одержанні еластичКрім того, даний винахід стосується одержанних спінених матеріалів із використанням амінових ня поліуретанових спінених матеріалів шляхом каталізаторів для уповільнення поліуретанової взаємодії полмзоціанату і полюлу в присутності реакції, система стає реакційноздатною при більш води і вищевказаних каталізаторів 1 і 2 високій температурі Не пов'язуючи себе з будь-якою теорією, вважають, що каталізатор 2 пригнічує утворення деПатент США №4686240 розкриває викорисяких проміжних сполук олова під час одержання тання модифікатора піни, яким є сіль лужного або спіненого матеріалу, які здатні підсилювати деякі лужноземельного металу, причому аніоном є аніон небажані гідролітичні процеси, що призводять до кислоти Бренстеда, що має рКа більше, ніж 1, для зазначеної деструкції поліпшення стабільності або когезюнної МІЦНОСТІ спінених водою еластичних поліуретанових спінеМасове відношення каталізаторів 1 і 2, що виних матеріалів Як модифікатори піни згадуються користовуються в цьому способі, може варіюватигідроксиди металу, алкоксиди, неорганічні солі і ся від 50 50 до 90 10 монокарбонові і полікарбонові кислоти При одерКарбонова кислота в каталізаторі 1 може бути жанні спінених матеріалів, амінові каталізатори обрана з насичених або ненасичених аліфатичних, використовують, можливо разом із каталізаторациклоаліфатичних і араліфатичних вуглеводнів і з ми, що містять олово, у випадку коли використоароматичних вуглеводнів, що мають групи однієї вують каталізатор, що містить олово, КІЛЬКІСТЬ какарбонової кислоти Краще вони мають 2-18 вугталізатора, що містить олово, значно менша, ніж лецевих атоми Найкраще монокарбонові кислоти КІЛЬКІСТЬ модифікатора піни, яким є калієва сіль представляють насичені аліфатичні карбонові ки/напіванпдриду бурштинової кислоти полюлу/ слоти, що мають 2-12 вуглецевих атоми, такі як оцтова кислота, пропюнова кислота, н-масляна Патент США №5124369 описує використання кислота, ізомасляна кислота, н-валерьянова кисполіелектролітів, таких як солі поліакрилової кислота, капронова кислота, гептанова кислота, окталоти, для зниження твердості спінених водою еланова кислота, нонанова кислота, деканова кислостичних спінених матеріалів Ці спінені матеріали затора або каталітичної упаковки для посилення цих реакцій Широко відомими каталізаторами є третинні аміни, такі як діамінобіциклооктан і N,Nдиметиламшоетанол, сполуки свинцю, такі як октоат свинцю, і сполуки олова, такі як дибутилолово дилаурат, і карбоксилати двовалентного олова, такий як октоат двовалентного олова, див , наприклад, The ICI Polyuretanes Book of George Woods J Wiley and Sons -1987, crop 27-45 Патент США №5426124 розкриває одержання формованих виробів із поліуретанових спінених матеріалів, що мають ЩІЛЬНІСТЬ принаймні 3 120кг/м , де деякі кислоти, наприклад оцтову кислоту, використовують як спінюючий засіб Патенти США №№4430490 і 4468478 розкривають використання деяких оксикарбонових кислот для виключення дії лужних каталізаторів в поліефірних пол юлах Пол юл и використовують для одержання спінених матеріалів, використовуючи амін як каталізатор і FREON™ 11В як спінюючий засіб (патент США №4430490), у патенті США №4468478 полюли були застосовані для одержання еластичних спінених матеріалів, використовуючи аміновий каталізатор, і для одержання жорсткого поліуретану, що використовує октоат двовалентного олова, де як кислоти використовували саліцилат калію у відсутності спінюючого агента і для одержання жорсткого поліуретанового спіненого матеріалу з використанням амінового каталізатора і FREON 11 як спінюючий засіб 61089 та, ундеканова кислота і додеканова кислота Прилізатор 1 змішують із частиною ізоцюнаткладами каталізаторів такого типу, що містять реакційноздатних сполук і каталізатор 2 змішують олово, є дибутилолово дилаурат і октоат двовалез іншою частиною ізоцюнат-реакційноздатних спонтного олова лук, потім ці суміші подають у голівку змішування пшоутворюючого пристрою, де вони змішуються з Протонна кислота каталізатора 2 може бути полизоціанатом обрана із широкого ряду сполук Краще їх обирають з сполук, що містять принаймні дві групи, обВІДПОВІДНИМИ органічними полмзоціанатами рані з -СООН і ароматичного тіолу для використання в способі цього винаходу є будьякі з полизоціанатів, ВІДОМІ у цій галузі техніки для Краще число кислих водневих атомів дорівнює одержання жорстких і еластичних поліуретанових принаймні 3 РІЗНІ СОЛІ металів можуть бути викоспінених матеріалів і мікропористих еластомерів, ристані в комбінації Крім того, можуть бути викотакі як аліфатичні, циклоаліфатичні, араліфатичні ристані солі металу, де усі або тільки частина кисі, краще, ароматичні полизоціанати, такі як толуолих воднів заміщена іоном металу Краще 10-90% лдизоціанат у формі його 2,4- і 2,6-ізомерів і їх сукислих водневих атомів заміщені іоном металу, міші, і дифенілметан-дизоціанат у формі його 2,4'-, коли використовують кислоту замість и солі, потрі2,2'- і 4,4'-ізомерів і їх суміші, суміші дифенілметабна більша КІЛЬКІСТЬ каталізатора, що містить олондизоціанатів (СДІ, MDI) і їх олігомерів, що мають во, для досягнення того ж часу гелеутворення У ізоціанатну функціональність більше, ніж 2, ВІДОМІ випадку заміщення всіх кислих водневих атомів в цій галузі техніки як "сирий" або полімерний СДІ іоном металу, спостерігають підпалене місце (пе(поліметиленполіфеніленполмзоціанати), ВІДОМІ редчасна вулканізація) спіненого матеріалу при варіанти СДІ, що включають уретанові, алофанатодержанні великих коржів, наприклад із 1800г мані, сечовинні, біуретні, карбодммідні, уретонімшові теріалу Найкращими солями є К-1 Na-солі і/або ізоціануратні групи Краще, каталізатор 2 має розчинність в воді принаймні 5г каталізатора на 2л води при 25°С Прикладами каталізаторів, які використовуються, є Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr і/або Ва солі лимонної кислоти, 1,2,4,5 - бензолтетракарбонової кислоти (ВСТА), етилендіамштетраоцтової кислоти (EDTA), етиленбіс-(оксіетилен-нітрило)тетраоцтової кислоти (EGTA), І\І-(2-пдроксиетил)етилендіамштриоцтової кислоти (HEDTA), 1,3діаміно-2-пдроксипропан-М,М,М',г\Г-тетраоцтовоі кислоти (DHPTA), 2-меркаптобензойноі кислоти (МВА), 2,2'-ТІОДИГЛІКОЛІЄВОІ кислоти (TDGA), поліакрилової кислоти (РАсА), полі(2-акриламідо-2метил-1-пропансульфоновоі кислоти) (PAcAmMPSA), співполімерів акриламіду і акрилової кислоти (РАсАт-со-РАсА), акрилової кислоти і малеїнової кислоти (РАсА-со-РМА), вшілпіролідону і акрилової кислоти (PVP-co-PAcA), причому зазначені полімери і співполімери мають середні молекулярні маси між 500 і 1000000, краще між 1000і500000 КІЛЬКІСТЬ каталізатора 1 і каталізатора 2 переважно варіюється від 0,2 до 3% за масою в розрахунку на масу всіх інгредієнтів, що використовуються для одержання пол і уретанового спіненого матеріалу Для одержання спінених водою поліуретанових спінених матеріалів ВІДПОВІДНО ДО даного винаходу можуть бути використані ВІДОМІ В ЦІЙ галузі техніки полизоціанати і ізоцюнат-реакційноздатні сполуки КІЛЬКОСТІ полизоціанату, ізоцюнатреакційноздатних сполук і води можуть варіюватися відомим способом Отримані спінені матеріали можуть представляти жорсткі, еластичні або мікропористі (мікрокомірчасті) еластомери Для одержання таких спінених матеріалів ВІДПОВІДНО ДО цього винаходу можуть бути використані добавки, звичайно ВІДОМІ в цій галузі техніки Прикладами таких добавок є антипірени, стабілізатори, антиоксиданти, ІНШІ каталізатори, барвники, подовжувачі ланцюга і зшивачі Краще, каталізатори 1 і 2 змішують із ізоцюнат-реакційноздатними сполуками до того, як відбувається реакція пшоутворення Найкраще ката Можна використовувати суміші толуолдмзоціанату і дифенілметандмзоціанату і/або поліметиленполіфеніленполмзоціанатів Краще використовують СДІ, сирий полімерний СДІ і/або рідкі модифікації їх, причому зазначені модифікації одержують введенням уретонімінових і/або карбодммінних груп у зазначені полизоціанати, такі як карбодіїмід і/або уретонімін модифікований полмзоціанат, що має NCO значення принаймні 20% за масою, і/або шляхом взаємодії такого полизоціанату з одним або декількома полюлами, що мають гідроксильну функціональність 2-6 і молекулярну масу 62-500 для одержання модифікованого полизоціанату, що має NCO-значення принаймні 20% за масою Оскільки еластичні спінені матеріали одержують, використовуючи солі поліелектролітів і аміновий каталізатор, застосування толуолдизоціанату як єдиного полмзоціанату виключається Ізоцюнат-реакційноздатні сполуки включають будь-яку з ізоцюнат-реакційноздатних сполук, відомих у цій галузі техніки для цієї мети, такі як поліаміни, аміноспирти і полюли Особливо важливі полюли і суміші полюлів, що мають гідроксильні числа від 10 до 500мг КОН/г і середню номінальну гідроксильну функціональність від 2 до 8 ВІДПОВІДНІ ПОЛЮЛИ детально описані в попередньому рівні техніки і містять у собі продукти реакції алкіленоксидів, наприклад етиленоксиду і/або пропіленоксиду, з ініціаторами, що містять від 2 до 8 активних водневих атомів на молекулу ВІДПОВІДНИМИ ініціаторами є полюли, наприклад, етиленгліколь, діетиленгліколь, пропіленгліколь, дипропіленгліколь, бутандюл, гліцерин, триметилолпропан, триетаноламін, пентаеритрит, сорбіт і сахароза, попіаміни наприклад етилендіамін, толуолдіамш, діамшодифенілметан і поліметилен-поліфеніленполіаміни, і аміноспирти, наприклад етаноламш і діетаноламш, і суміші таких ініціаторів Іншими ВІДПОВІДНИМИ полюлами є складні поліефіри, отримані конденсацією ВІДПОВІДНИХ кількостей гліколей і більш високої функціональності полюлів із полікарбоновими кислотами Ще 61089 більш ВІДПОВІДНИМИ пол юлами є політюефіри з гідроксилом на КІНЦІ, поліаміди, складні поліефіраміди, полікарбонати, поліацеталі, полюлефіни і полісилоксани Крім того, можуть бути використані подовжувачі ланцюга і зшиваючі агенти, такі як етиленгліколь, діетиленгліколь, пропіленгліколь, дипропіленгліколь, бутандюл, гліцерин, триметилолпропан, етилендіамін, етаноламш, діетаноламін, триетаноламш, толуолдіамш, діамінодіфенілметан, поліметиленполіфеніленполіаміни, пентаеритрит, сорбіт і сахароза Також можуть використовуватися суміші таких ізоцюнатреакційноздатних сполук КІЛЬКІСТЬ ВОДИ може варіювати від 1-20 частин за масою на 100 частин за масою інших ізоціанатреакційноздатних інгредієнтів Ізоціанатний індекс можна широко варіювати і він коливається в межах від 40 до 300 Спінені матеріали можна одержати ВІДПОВІДНО до так званого способу однієї дози, квазі- або семипреполімерному способу або за преполімерним способом Отримані спінені матеріали можуть бути жорсткими або еластичними спіненими матеріалами або мікропористими еластомерами Вони можуть бути використані для цілей ізоляції, у конструкціях будинків, як амортизатори в меблях або автомобільних сидіннях, у підошвах взуття і автомобільних частинах, таких як бампери Краще, спінені матеріали мають ЩІЛЬНІСТЬ заповнення (ISO/DIS 845) 3100кг/м31, найкраще 3-80кг/м3 Даний винахід, зокрема, стосується одержання спінених матеріалів, описаних в одночасно розглянутій заявці РСТ/ЕР9601594 Нижченаведена частина цього опису стосується одержання таких спінених матеріалів із використанням каталізаторів 1 і 2 Загальновживані еластичні поліуретанові спінені матеріали широко ВІДОМІ Такі спінені матеріали мають відносно високу еластичність (еластичність по відскоку кульки), відносно низький модуль, відносно високий показник прогину і відносно низькі гістерезисні втрати Крім того, такі спінені матеріали показують основний перехід скловисокоеластичний стан нижче температури навколишнього середовища, звичайно в інтервалі температур від -100°С до -10°С Звичайно застосовувані в таких спінених матеріалах відносно високої молекулярної маси поліефірні і поліестерні полюли впливають на температуру склування (Tgs), що знаходиться біля температури навколишнього середовища Ці поліефірні і поліестерні полюли часто називають м'якими сегментами Вище Tgs спінений матеріал виявляє свої типові еластичні властивості доти, поки не відбувається розм'ягшення і/або плавлення ізоціанат-отриманих уретан/ сечовина кластерів ("жорсткі домени") Ця температура розм'ягшення і/або плавлення (Tgh і/або Tmh) часто збігається з початком термічної деградації полімерних сегментів Tgh і/або T m h для еластичних поліуретанових спінених матеріалів звичайно вище, ніж 100°С, часто навіть перевищує 200°С При Tgs спостерігається сильне зниження модуля еластичного спіненого матеріалу Між Tgs і Tgh/Tmh модуль залишається певною мірою постійним із збільшенням температури і при Tgh/Tmh зно 8 ву може відбуватися істотне зменшення модуля Спосіб вираження присутності Tgs полягає у визначенні відношення динамічного модуля пружності Юнга Е' при -100°С і +25°С методом Динамічного механічного термічного аналізу (ДМТА, DMTA проводять ВІДПОВІДНО до ISO/DIS 6721 -5) Для звичайних еластичних поліуретанових спінених матеріалів відношення — склаЕ'+25°С дає принаймні 25 Інша характерна риса Tgs за методом ДМТА (ISO/DIS 6721-5) полягає в тому, що для звичайних еластичних поліуретанових спінених матеріалів максимальне значення відношення модуль витрат ЮнгаЕ' — (tan 5 м а к с ) динамічний модульпружності Юнга Е' в інтервалі температур -100°С/+25°С в цілому варіюється від 0,20 до 0,80 Модуль втрат Юнга Е" також вимірюють за методом ДМТА (ISO/DIS 67215) В одночасно розглянутій заявці на патент РСТ/ЕР9601594 описується зовсім новий клас еластичних поліуретанових спінених матеріалів, таких як спінені матеріали, що не мають основного переходу скло-високоеластичний стан між -100°С і +25°С В кількісному вираженні ці спінені матеріали показують відношення Е' юо°с/Е'+25ос від 1,3 до 15,0, краще від 1,5 до 10 і, найкраще від 1,5 до 7,5 tan5HaKc протягом температурного інтервалу -100°С до +25°С знаходиться нижче 0,2 Удавана ЩІЛЬНІСТЬ заповнення таких пшопластів може варіюватися в діапазоні 4-30кг/м3 і, переважно, варіюється в діапазоні 4-20кг/м3 (виміряна ВІДПОВІДНО до ISO/DIS845) Такі спінені матеріали одержують роздавлюванням жорсткого спіненого матеріалу У контексті даної заявки, еластичний поліуретановий спінений матеріал роздавлений спінений матеріал, що має ВІДСКІК кульки (виміряно ВІДПОВІДНО до ISO 8307) щонайменше 40%, краще, щонайменше 50% і, найкраще 55-85%, щонайменше в одному з трьох напрямків і чинник прогину (CLD 65/25) принаймні 2,0 (виміряно ВІДПОВІДНО ДО ISO 3386/1) Переважно такі еластичні спінені матеріали мають динамічний модуль пружності Юнга при 25°С, найбільше 500кПа, найкраще найбільше 350кПа і, найкраще між 10 і 200кПа (динамічний модуль пружності Юнга вимірюють за методом ДМТА ВІДПОВІДНО до ISO/DIS 6721-5) Крім того, такі еластичні спінені матеріали переважно мають чинник прогину (CLD 65/25) принаймні 3,5 і, найкраще,4,5-10 (виміряно ВІДПОВІДНО до ISO 3386/1) Крім того, такі еластичні спінені матеріали переважно мають CLD гістерезисні втрати (ISO 3386/1) нижче 55%, краще нижче 50% і найкраще нижче 45% В контексті даного винаходу, жорсткий поліуретановий спінений матеріал є роздавленим спінений матеріалом, що має ВІДСКІК кульки, вимірюваний у напрямку підйому спіненого матеріалу, менше ніж 40% (ISO 8307, за умови, що не застосовують ніякого попереднього кондицюнування згинанням, вимірюють тільки одне значення відскоку на зразок, випробовувані зразки кондицюнують при 23°С±2°С і ВІДНОСНІЙ вологості 50±5%) 61089 10 зокрема, включають пористі продукти, отримані з водою як реакційноздатним спінюючим засобом, (включаючи взаємодію води з ізоціанатними групами з утворенням сечовинових зв'язків І діоксиду вуглецю і одержання полісечовина-уретанових спінених матеріалів), і полюлами, аміноспиртами і/або поліамшами як ізоцюнат-реакційноздатними сполуками 5) Використаний тут термін "середня номінальна гідроксильна функціональність" показує число середньої функціональності (число гідроксильних груп на молекулу) полюлу або полюльної композиції в припущенні, що це позначає число середньої функціональності (число активних водневих атомів на молекулу) шіціатора(ів), що використовуються при їх одержанні, хоча на практиці, вона часто буває дещо менше через певну кінцеву ненасиченість 6) Слово "середній" стосується середнього числа, якщо не зазначено інше [NCO] 100 і 7) рКа стосується сили протоліту, яка порівнюактивний водень ється з рКа води (рКа =-log Kg, де Ка є константою Іншими словами NCO-шдекс виражає процентне дисоціації кислоти або солі) відношення ізоцюнату, що дійсно використовуєтьДаний, винахід стосується одержання таких ся в суміші, до КІЛЬКОСТІ ізоцюнату, теоретично жорстких і еластичних спінених матеріалів із виконеобхідної для взаємодії з КІЛЬКІСТЮ ізоцюнатристанням каталізатора 1 і 2 і/або протонної кисреакційноздатного водню, що використовується в лоти каталізатора 2 суміші Спінені матеріали ВІДПОВІДНО ДО даного винаСлід зазначити, що використовуваний тут ізоходу одержують шляхом взаємодії полизоціанату ціанатний індекс розглядається з погляду фактич(1), ізоцюнат-реакційноздатної сполуки (2), причоного процесу спінювання, що включає в себе ізоціму зазначена сполука (2) має середню еквівалентанатний інгредієнт і ізоцюнат-реакційноздатні ну масу, найбільше, 374 і середнє число ізоцюнатінгредієнти Будь-які ізоціанатні групи, що витрареакційноздатних водневих атомів від 2 до 8, ізочаються в попередній стадії одержання модифікоцюнат-реакційноздатної сполуки (3), причому заваних полмзоціанатів (включаючи такі ПОХІДНІ ІЗОЦІзначена сполука (3) має середню еквівалентну анату, названі в цій галузі техніки як квази- або масу більш, ніж 374 і середнє число ізоцюнатсеми-преполімери І преполімери), або будь-які реакційноздатних водневих атомів від 2 до 6, і воактивні водні, що витрачаються в попередній стади у присутності каталізатора 1 і каталізатора 2 дії (наприклад, що взаємодіють із ізоціанатом з І/або протонної кислоти каталізатора 2 з одержанодержанням модифікованих полюлів або поліаміням жорсткого пол і уретанового спіненого матеріанів) не беруться до уваги при обчисленні ізоціаналу і шляхом роздавлювання цього жорсткого політного індексу У розрахунок приймаються тільки уретанового спіненого матеріалу, одержуючи ВІЛЬНІ ізоціанатні групи і ВІЛЬНІ ізоцюнателастичний поліуретановий спінений матеріал реакційноздатні водні (включаючи водні води), що Далі, даний винахід стосується взаємодії сисдійсно присутні в стадії спінення тем, що включають вищезгадані інгредієнти Крім 2) Вираз "ізоцюнат-реакційноздатні водневі того, даний винахід стосується композиції, що атоми", що використовуються тут із метою розравключає ізоцюнат-реакційноздатну сполуку 2, воду хунку ізоціанатного індексу, стосується суми актиі каталізатор 2 і/або протонну кислоту каталізатора вних водневих атомів у гідроксильних і амінових 2 групах, які присутні у реакційноздатних композиціБільш конкретно, спінені матеріали ВІДПОВІДНО ях, це означає, що для розрахунку ізоціанатного до даного винаходу одержують шляхом взаємодії індексу у фактичному процесі спінення, передбаполизоціанату (1), полюлу (2), що має гідроксильне чається, що одна гідроксильна група містить в собі число щонайменше 150мг КОН/г і середню номіодин реакційноздатний водень, одна первинна нальну функціональність від 2 до 8, полюлу (3), що аміногрупа включає один реакційноздатний вомає гідроксильне число від 10 до менш, ніж 150мг день і одна молекула води, як вважають, містить у КОН/г і середню номінальну функціональність від собі два активних водні 2 до 6, і води в присутності каталізатора 1 і каталі3) Реакційна система комбінація компонентів, затора 2 і/або протонної кислоти каталізатора 2 з де полмзоціанати містяться в одному або декількох одержанням жорсткого поліуретанового спіненого контейнерах окремо від ізоцюнатматеріалу і шляхом роздавлювання цього жорстреакційноздатних компонентів кого поліуретанового спіненого матеріалу, одер4) Використаний тут вираз "поліуретановий жуючи еластичний поліуретановий спінений матеспінений матеріал" стосується пористих продуктів, ріал які одержані шляхом взаємодії полизоціанатів із Придатні органічні полизоціанати для викорисізоцюнат-реакційноздатними сполуками, що містання в способі даного винаходу включають будьтять водень, використовуючи СПІНЮЮЧІ засоби, і які з полизоціанатів, відомих у цій галузі техніки і/або чинник прогину, що має CLD 65/25, вимірюваний у напрямку підйому спіненого матеріалу, менше ніж 2,0 (ISO 3386/1, за умови, що чинник прогину визначають після першого циклу навантаження-розвантаження), причому обидві ці властивості, вимірюють при ЩІЛЬНОСТІ заповнення спіне3 ного матеріалу 3-27кг/м (ISO 845) Переважно [ О О відношення Е ЮО С/Е'+25 С такого жорсткого спіненого матеріалу складає 1,3-15 Якщо в даній заявці ISO 8307 і ISO 3386/1 згадуються стосовно жорстких спінених матеріалів, то вони стосуються тестів, які описані вище, включаючи застереження У контексті даного винаходу нижченаведені терміни мають наступні значення 1) ізоціанатний індекс або NCO індекс або індекс відношення NCO-групп до ізоцюнатреакцюнноздатних водневих атомів, які є у суміші, подається процентним відношенням 12 11 61089 для одержання жорстких поліуретанових спінених реакційноздатних сполук Найкраще використовуматеріалів, такі як аліфатичні, циклоаліфатичні, ються поліоли, що не включають первинні, втоараліфатичні і, переважно, ароматичні полмзоціаринні або третинні атоми азоту нати, такі як толуол/яизоціанат у формі його 2,4-і Ізоцюнат-реакційноздатні сполуки (3) включал 2,6-ізомерів і їх суміші і дифенілметан цмзоціанат ють будь-які з відомих у цій галузі техніки для цієї у формі його 2,4'-, 2,2'- і 4,4'-ізомерів і їх суміші, мети ізоцюнат-реакційноздатні сполуки, такі як суміші дифенілметан/дмзоціанатів (СДІ) і їх олігополіаміни, аміноспирти і поліоли мерів, що мають ізоціанатну функціональність біОсобливу важливість для одержання жорстких льше, ніж 2, ВІДОМІ в цій галузі техніки як "сирий" спінених матеріалів представляють поліоли і суабо полімерний СДІ (поліметиленполіфеніленполіміші полюлів, що мають гідроксильні числа від 10 ізоціанати), ВІДОМІ варіанти СДІ, що включають до менше, ніж 150 і, краще 15-60мг КОН/г і середуретанові, алофанатні, сечовинові, біуретні, карню номінальну гідроксильну функціональність від 2 бодімідні, уретонімінові і/або ізоціануратні групи до 6 і, краще, від 2 до 4 Ці поліоли високої молекулярної маси звичайно ВІДОМІ В ЦІЙ галузі техніки і Можна використовувати суміші толумістять у собі продукти взаємодії алкіленоксидів, ол/яизоціанату і дифенілметан/дмзоціанату і/або наприклад етиленоксиду і/або пропіленоксиду, з поліметиленполіфенілеі-итолизоціанатів Найкраініціаторами, що містять від 2 до 6 активних водще використовувати полмзоціанати, що мають сеневих атомів на молекулу ВІДПОВІДНІ ініціатори редню ізоціанатну функціональність 2,1-3,0 і кравключають поліоли, наприклад етиленгліколь, ще 2,2-2,8 діетиленгліколь, пропіленгліколь, діпропіленгліПереважно використовують СДІ, сиру полімеколь, бутандюл, гліцерин, триметилолпропан, трирну СДІ і/або жорсткі модифікації їх, причому заетаноламш, пентаеритрит, і сорбіт, поліаміни, назначені модифікації одержують введенням уретоприклад, етилендіамін, толуолдіамін, НІМІНОВИХ і/або карбодммідних груп у зазначені діамшодифенілметан і поліметиленполіфеніленполизоціанати, такий як уретонімін і/або карбодмполіамши, і аміноспирти, наприклад етаноламін і мід модифікований лолизоціанат, що має NCO діетаноламш, і суміші таких ініціаторів Інші ВІДПОзначення щонайменше 20% за масою, і/або шляВІДНІ ПОЛІОЛИ містять у собі складні поліефіри, хом взаємодії такого полмзоціанату з одним або отримані конденсацією ВІДПОВІДНИХ кількостей глідекількома полюлами, що мають гідроксильну фуколей і більш високої функціональності полюлів із нкціональність 2-6 і молекулярну масу 62-500 так, полі карбоновими кислотами Деякі ВІДПОВІДНІ ПОщоб одержати модифікований полизоціанат, що ЛІОЛИ МІСТЯТЬ у собі полтоефіри з гідроксилом на має NCO значення щонайменше 20% за масою КІНЦІ, поліаміди, складні поліефіраміди, полікарбоІзоцюнат-реакційноздатні сполуки (2) включанати, поліацеталі, полюлефши і полісилоксани ють будь-яку з відомих у цій галузі техніки для цієї Кращими полюлами є поліефірні поліоли, що мети ізоцюнат-реакційноздау сполуку таку як полівключають ланки етиленоксиду і/або пропіленокаміни, аміноспирти і поліоли Особливо важливисиду і найкраще полюксіетиленполюксипропіми для одержання жорстких спінених матеріалів є ленполюли, що мають вміст оксіетилену принаймполіоли її суміші полюлів, що мають гідроксильні ні 10% і краще 10-85% за масою Інші поліоли, що числа, принаймні, 150мг КОН/г і середню номінаможуть бути використані, включають дисперсії або льну гідроксильну функціональність від 2 до 6 розчини полімерів приєднання або конденсації в ВІДПОВІДНІ ПОЛІОЛИ детально описані в попереполюлах вищеописаних типів Такі модифіковані дньому рівні техніки і містять в собі продукти взаєполіоли, що часто називаються "полімер"модії алкіленоксидів, наприклад етиленоксиду полюлами, детально описані в попередньому рівні і/або пропипеноксиду, з ініціаторами, що містять техніки і містять у собі продукти, отримані in situ від 2 до 8 активних водневих атомів на молекулу полімеризацією in situ одного або декількох ВІНІЛОВІДПОВІДНІ ініціатори включають поліоли, наприВИХ мономерів, наприклад стиролу і акрилонітриклад етиленгліколь, діетиленгліколь, пропіленглілу, у полімерних полюлах, наприклад поліефірних коль, дипропіленгліколь, бутандюл, гліцерин, триполюлах або взаємодією in situ між полизоціанаметилол пропан, триетаноламш, пентаеритрит, том і зміно- або пдроксифункцюнальною сполусорбіт і сахарозу, поліаміни, наприклад етилендікою, такою як триетаноламш, у полімерному поамін, толуолдіамін, діамшодифенілметан і полімелюлі тиленполіфеніленполіаміни, і аміноспирти, наприклад етаноламш і діетаноламш, і суміші таких Полімер-модифіковані поліоли, що, зокрема, ініціаторів Інші ВІДПОВІДНІ поліоли містять в собі становлять інтерес ВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО винаходу, складні поліефіри, отримані конденсацією ВІДПОВІє продукти, отримані in situ полімеризацією стироДНИХ кількостей гліколей і більш високої функціолу і/або акрилонітрилу, у полюксіетиленполюксинальності полюлів із полікарбоновими кислотами пропіленполюлах, і продукти, отримані in situ взаНаступні ПІДХОЖІ поліоли містять в собі політюефіємодією між полизоціанатом і амшо- або пдроксири з гідроксилом на КІНЦІ, поліаміди, складні поліфункцюнальною сполукою (такою як триетанолаефіраміди, полікарбонати, поліацеталі, полюлефімш) у полюксіетиленполюксипропіленполюлі ни і полісилоксани Наступні ПІДХОЖІ ізоцюнатПрактично використовують полюксіалкіленові пореакційноздатні сполуки містять у собі етиленгліліоли, що містять від 5 до 50% диспергованого коль, діетиленгліколь, пропіленгліколь, дипропілеполімеру Кращий розмір частинок диспергованого нгліколь, бутандюл, гліцерин, триметилолпропан, полімеру менше 50 мікрон Також можуть викорисетилендіамін, етаноламін, диетаноламш, триетатовуватися суміші таких ізоцюнатноламш, і ін ініціатори, згадані вище Також мореакційноздатних сполук Найкраще використовужуть використовуватися суміші таких ізоцюнатють поліоли, що не включають первинні, вторинні 13 або третинні атоми азоту 14 61089 з ароматичних полмзоціанатів, що складає від ЗО до 56 і найкраще від 35 до 50% за масою, у розраВІДНОСНІ КІЛЬКОСТІ ізоцюнат-реакційноздатної хунку на масу спіненого матеріалу Оскільки мосполуки (2) і (3) або полюлу (2) і (3) можуть широко жуть бути використані полюли, полімерні полюли, варіюватися і переважно коливаються від 0,1 1 до антипірени, подовжувачі ланцюга і/або наповню4 1 (мас /мас ) вачі, що містять бензольні кільця, загальний вміст ВІДНОСНІ КІЛЬКОСТІ полизоціанату і ізоцюнатбензольних кілець еластичного спіненого матеріареакційноздатних сполук, що підлягають взаємодії, лу може бути вище і, краще, варіюватися від ЗО до можуть варіюватися в широкому діапазоні Зага70, і, найкраще, від 35 до 65мас %, вимірюване за лом, варто застосовувати ізоціанатний індекс від допомогою каліброваних спектрів ІК-спектрометра 25 до 300, краще від ЗО до 200 і найкраще від 102 з Фур'є перетворенням до 150 Для одержання спіненого матеріалу як спінюЦей винахід, зокрема, стосується способу ючий засіб використовують воду Однак, якщо КІодержання жорстких поліуретанових спінених маЛЬКІСТЬ води недостатня для одержання необхідтеріалів шляхом взаємодії полмзоціанату (1), поліної ЩІЛЬНОСТІ спіненого матеріалу, то може бути ефірного полюлу (2), що має гідроксильне число додатково застосований будь-який відомий спосіб щонайменше 150мг КОН/г і середню номінальну одержання поліуретанових спінених матеріалів, гідроксильну функціональність від 2 до 8, поліефітакий як застосування зниженого або змінюваного рного полюлу (3), що має гідроксильне число від тиску, застосування газу, такого як повітря, N і 10 до менш, ніж 150мг КОН/г і середню номінальну СОг, застосування більш звичайних спінюючих гідроксильну функціональність від 2 до 6, і води, засобів, таких як хлорфторвуглеводні, пдрофторде КІЛЬКІСТЬ полмзоціанату (1), полюлу (2), полюлу вуглеводні, вуглеводні, і фторвуглеводні, застосу(3) і води складає 55-80, 3-20, 10-30 і 2-6 частин за вання інших реакційноздатних спінюючих засобів, масою, ВІДПОВІДНО, на 100 частин за масою полінаприклад засобів, що взаємодіють із будь-якими ізоціанату (1), полюлу (2), полюлу (3) і води, у приінгредієнтами в суміші, що реагує, і завдяки цій сутності каталізатора 1 і каталізатора 2 і/або провзаємодії звільняється газ, що викликає спінювантонної кислоти каталізатора 2, причому взаємодію ня суміші, і застосування каталізаторів, що підсиздійснюють при ізоціанатному індексі 102-150 і люють взаємодію, яка веде до утворення газу, як, полизоціанат взаємодіє з одним або декількома наприклад, застосування карбодимідних каталізаізоцюнат-реакційноздатними композиціями, що торів, що підсилюють утворення газу, таких як фовключають один або декілька з вищезгаданих посфолен оксиди Також для одержання спінених люлу (2), полюлу (3) , і воду, і таких, що не вклюматеріалів можуть бути використані комбінації цих чають сполук, що мають первинний, вторинний способів КІЛЬКІСТЬ СПІНЮЮЧОГО засобу можна шиабо третинний атом азоту, крім каталізатора 2 роко варіювати і вона, насамперед, залежить від і/або протонну кислоту каталізатора 2 необхідної ЩІЛЬНОСТІ Воду можна використовувати Цей кращий спосіб дає спінені матеріали зі як рідину при температурі нижче навколишнього зниженою термічною деградацією, особливо коли середовища, а при температурі навколишнього такі спінені матеріали виготовляють у вигляді весередовища або підвищеній температурі, як пару ликих коржів, наприклад, на стрічці конвеєра, що рухається (заготовка спіненого матеріалу у виді Кращою комбінацією спінюючого засобу є вопластини), ці спінені матеріали мають підвищену да і СОг, де СОг добавляють до інгредієнтів для стабільність і низьку КІЛЬКІСТЬ екстрагованих одержання спіненого матеріалу в голівку змішування пристрою для одержання спіненого матеріІншим кращим способом є спосіб одержання алу, до одного з ізоцюнат-реакційноздатних інгрежорсткого спіненого матеріалу шляхом взаємодії дієнтів і, краще, до полизоціанату до того, як полизоціанату (1), поліефірного полюлу (2), що полизоціанат вводять у контакт із ізоцюнатмає середню еквівалентну масу 70-300, краще 70реакційноздатними інгредієнтами 150, що має середню номінальну гідроксильну функціональність від 2 до 6, краще від 2 до 3, і На 100 частин за масою полизоціанату (1), ізовміст оксіетилену принаймні 75% за масою, оліецюнат-реакційноздатної сполуки (2) і сполуки (3) фірного полюлу (3), що має середню еквівалентну або лолюлу (2) і полюлу (3) і води, краще КІЛЬКІСТЬ масу 1000-3000, що має середню номінальну гідсполуки (2) і полюлу (2) варіюється від 2-20 частин роксильну функціональність від 2 до 3 і краще 2 і за масою, КІЛЬКІСТЬ сполуки (3) і полюлу (3) варіюмає структуру ється від 5-35 частин за масою, і КІЛЬКІСТЬ ВОДИ варіюється від 1 до 17 частин за масою, причому HO-(EO)x-POz-(EO)y-X[-O-(EO)y-(PO)z-(EO)xH]n залишок складає полмзоціанат Найкраще, ці КІЛЬФормула 1 КОСТІ складають 55-80, 3-20, 10-30 і 2-6 частин за де ЕО є радикалом етиленоксиду, РО є радимасою для полмзоціанату, полюлу (2), полюлу (3) і калом пропіленоксиду, Х=1-15, краще 3-10, у=0-6, води, ВІДПОВІДНО Це включає в себе інший аспект краще 1-4, z приймає такі значення, щоб досягти винаходу якщо використовують циклічний полмзовищевказаної еквівалентної маси, п=1-2 і х є вугціанат і, краще, ароматичний полмзоціанат і, найлеводневим радикалом, що має 2-10 і краще 2-6 краще, СДІ або поліметиленполіфеніленполмвуглецевих атомів, або радикалом, що має форзоціанат, то вміст циклічних і, краще, ароматних мулу -СН2-СН2-(ОСН2-СН2)і 2, і води, причому КІЛЬзалишків в еластичному спіненому матеріалі відКІСТЬ полмзоціанату (1), полюлу (2), полюлу (3) і носно високий в порівнянні зі звичайними еластиводи складає 55-80, 3-20, 10-30 і 2-6 частин за чними поліуретановими спіненими матеріалами масою, ВІДПОВІДНО, на 100 частин за масою поліСпінені матеріали ВІДПОВІДНО ДО даного винаходу ізоціанату (1), полюлу (2), полюлу (3) і води, взаєкраще мають вміст бензольных кілець, отриманих модію здійснюють при ізоціанатному індексі 102 16 15 61089 200 і, краще, 102-150, причому полмзоціанат взаєі формовки на МІСЦІ застосування спіненого матемодіє з одним або декількома ізоцюнатріалу, що розпиляється, готового до роботи спінереакційноздатними композиціями, що включають ного матеріалу, або ламінатів з іншими матеріаодин або декілька з вищезгаданих полюлу (2), полами, такими як деревинностружкова, плита, суха люлу (3) і води і не включаючими сполук, що маштукатурка, пластики, папір або метал, або з інють первинний, вторинний або третинний атом шими шарами спінених матеріалів азоту, за винятком каталізатора 2 і/або протонної Для багатьох застосувань доцільно передбакислоти каталізатора 2 Краще КІЛЬКІСТЬ ВОДИ чити компоненти фосполіуретанової продукції в складає 3-5 частин за масою, розрахованою з випопередньо змішаних сумішах, заснованих на кощезгаданої основи Краще масове відношення жному з первинних полмзоціанатного і ізоціанатводи і полюлу (3) складає від 0,1 до 0,4 1 і масове реакційноздатного компонентів Зокрема, може відношення полюлу (3) і полюлу (2)+вода складає бути використана ізоціанат-реакційноздатна ком0,9-2,5 1 позиція, що включає ДОПОМІЖНІ засоби, добавки і спінюючий засіб, крім ізоціанат-реакційноздатних Найбільш кращими поліефірними полюлами сполук (1) і (3), у формі розчину, емульсії або дис(3) є поліефірні поліоли вищеописаної формули 1 персії Поліефірні поліоли, що мають номінальну гідроксильну функціональність 3, можуть бути отримані Крім того, ізоціанат-реакційноздатні компоненетоксилюванням ініціатора, із наступним пропокти можуть подаватися, незалежно, у полмзоціанат силюванням і знову етоксилюванням, де ініціатоу виді двох або декількох композицій, що містять ром є трюл, такий як гліцерин і/або триметилолпдобавки і ДОПОМІЖНІ засоби, наприклад, одна комропан позиція, що включає каталізатор 2 і/або протонну кислоту каталізатора 2, воду і полюл (2), і інша Поліефірні поліоли, що мають номінальну гідкомпозиція, що включає полюл (3), каталізатор 1 і роксильну функціональність 2, можуть бути отриантиоксидант, можуть подаватися з різних танків мані етоксилюванням етиленгліколю, діетиленглидля збереження в голівку змішування пристрою колю і/або триетиленгліколю, із наступним дляодержання спіненого матеріалу, і у цій ГОЛІВЦІ пропоксилюванням і знову етоксилюванням, або вони змішуються з полизоціанатом пропоксилюванням етиленгліколя, діетиленгліколя, і/або триетиленгліколя, із наступним етоксилюКрім того, даний винахід стосується композиванням, або пропоксилюванням полюксіетилен ції, що включає каталізатор 2 і/або протонну кисполюлу, що має 4-15 оксіетиленових груп, із налоту каталізатора 2, воду і полюл 2 ВІДНОСНІ КІЛЬступним етоксилюванням Також можуть бути виКОСТІ каталізатора 2 і/або протонної кислоти користані суміші зазначених найбільш кращих покаталізатора 2, води і полюлу 2 складають 0,1-20, люлів По можливості, можуть бути використані 10-55 і 35-85 частин за масою, ВІДПОВІДНО, І краще ІНШІ поліоли разом із цими найбільш кращими по0,1-10, 10-55 і 35-85 частин за масою, ВІДПОВІДНО, люлами формули 1, за умови що їхня КІЛЬКІСТЬ не на 100 частин за масою, каталізатора 2 і/або проперевищує 30% за масою, виходячи з маси полютонної кислоти каталізатора 2, води і полюлу 2 лів формули 1 Такі поліоли ВІДПОВІДНО ДО формуТакі композиції можна одержати змішуванням ли 1 комерційно доступні (наприклад Daltocel F трьох інгредієнтів 430 від Imperial Chemical Industries PLC) Як зазначено вище, каталізатор 2 і/або проКрім полмзоціанату, ізоціанаттонна кислота каталізатора 2, має кращу розчинність у воді принаймні 5 грам каталізатора 2 на реакційноздатних сполук і спінюючого засобу, літр води при 25°С Коли каталізатор 2 і/або проодин або декілька допоміжних засобів або добатонну кислоту каталізатора 2 використовують у вок, відомих per se, можуть бути використані для вищевказаній композиції, краще мати розчинність одержання поліуретанових спінених матеріалів принаймні 2г каталізатори 2 і/або протонної кислоТакі необов'язкові ДОПОМІЖНІ засоби або добавки ти каталізатора 2, на літр полюлу (2) і води, незавключають піну-стабілізуючі засоби або поверхнележно від його розчинності тільки у воді во-активні речовини, наприклад, силоксаноксіалкіленові співполімери і полюксіетилен полюксипрсНайкраще в цих композиціях і способах одерпіленові блокспівполімери і антипірени, наприклад жання жорстких поліуретанових спінених матеріагалогеновані алкілфосфати, такі як трихлорпропілів використовувати каталізатор 2, оскільки було лфосфат, меламін і гуанідинкарбонат, антиоксивстановлено, що КІЛЬКІСТЬ каталізатора, що містить данти, антистатичні засоби, УФ-стабілізатори, баколово, необхідного для одержання аналогічного терицидні і протигрибкові засоби і наповнювачі, часу гелеутворення, вище, ніж коли використовутакі як латекс, TPU, силікати, сульфати барію і ють протонну кислоту каталізатора 2 кальцію, крейда і скляні волокна або кульки і поліЖорсткий спінений матеріал одержують, доуретанові відходи Краще використовують добавки зволяючи вищевказаним інгредієнтам взаємодіяти і ДОПОМІЖНІ засоби, що не включають первинних, і спінюватися доти, поки спінений матеріал не бувторинних або третинних атомів азоту де більше підніматися При проведенні способу одержання жорстких Після підйому, ствердження спіненого матеріспінених матеріалів ВІДПОВІДНО ДО винаходу, можалу можна продовжувати так довго, як це необхідна використовувати поряд із стандартними спосоно Загалом, період ствердженням від 1 хвилини бами змішування відому техніку однієї дози, предо 24 годин і, краще, від 5 хвилин до 12 годин звиполімер або семи-преполімер техніки, і жорсткий чайно достатній При необхідності, ствердження спінений матеріал може бути отриманий у формі можна проводити при підвищеній температурі заготовки у виді пластини, виливків, включаючи Потім спінений матеріал може бути роздавлений спінений матеріал для промислового застосування Однак, краще дати можливість отриманому жорст 61089 18 17 кому спіненому матеріалу до його роздавлювання Кисневий індекс спіненого матеріалу, отриманого з остудитися до нижче 80°С, краще до нижче 50°С і, ароматичних полмзоціанатів, краще складає вище найкраще, до температури навколишнього сере20 (ASTM 2863) Крім того, він показує динамічний довища Жорсткий спінений матеріал (тобто до модуль пружності Юнга при 25°С, найбільше роздавлювання), краще має ЩІЛЬНІСТЬ заповнення 500кПа, краще, найбільше 350кПа і, найкраще, між 3-27, краще 3-18кг/м3 і найкраще 3-15кг/м3 (ISO 10-200кПа, і чинник прогину (CLD 65/25, ISO 845) 3386/1) принаймні 2,0, краще, принаймні, 3,5 і найОтриманий жорсткий спінений матеріал (тобто краще 4,5-10 Значення CLD гістерезисних втрат до роздавлювання) має істотний розмір відкритих спінених матеріалів нижче 55%, краще нижче 50% пір Краще пори жорсткого спіненого матеріалу (які розраховують за формулою знаходяться в переважно відкритому стані Розда(А-В)-100% влювання можна проводити будь-яким відомим А способом і за допомогою будь-яких відомих засоде А і В площа під кривою навантаженбів Роздавлювання, наприклад, можна здійснити, ня/розтягання для навантаження (А) і розвантаприкладаючи механічну силу на спінений матеріал ження (В), виміряні ВІДПОВІДНО до ISQ 3386/1) Крім за допомогою плоскої або з певною формою поветого, ці спінені матеріали можуть бути отримані з рхні, або шляхом застосування варіацій зовнішдуже низьким і навіть негативним відношенням нього тиску Пуассона, визначеним при вивченні поперечного У більшості випадків доцільно застосування подовження при стиску спінених матеріалів Зрешмеханічного зусилля, достатнього для зменшення тою, значення залишкової деформації при стиску розміру спіненого матеріалу в напрямку роздавспінених матеріалів є звичайно низькими, краще лювання на 1-90%, краще на 50-90% При необнижче 40% (ISO 1856 Спосіб А, нормальна процехідності, роздавлювання можна повторити і/або ДУРа) здійснити в різних напрямках спіненого матеріалу Якщо Тд не занадто висока, то спінений матеВнаслідок роздавлювання ВІДСКІК кульки значно ріал може бути використаний у процесах термозбільшується в напрямку роздавлювання формування з одержанням формованных виробів Завдяки роздавлюванню ЩІЛЬНІСТЬ спіненого Переважно Tgh спіненого матеріалу знаходиться матеріалу зростає У більшості випадків це збільміж 80°С і 180°С, найкраще між 80°С і 160°С, для шення (ЩІЛЬНОСТІ) звичайно не перевищує 30% таких застосувань термоформування Крім того, ЩІЛЬНОСТІ до роздавлювання Спінений матеріал може бути роздавлений у напрямку підйому піни Особливий спінений матеріал одержують, коли роздавлювання виконують у напрямку, перпендикулярному напрямку підйому піни тоді одержують спінений матеріал із високо анізотропною пористою структурою Хоча важко дати більш точні напрямки для роздавлювання, оскільки воно залежить від ЩІЛЬНОСТІ спіненого матеріалу, жорсткості спіненого матеріалу, типу використовуваного для роздавлювання пристрою, вважають, що фахівці середньої кваліфікації в цій галузі досить інформовані про особливості явища роздавлювання поліуретанових спінених матеріалів, щоб бути здатними визначити ВІДПОВІДНИЙ спосіб і засіб для роздавлювання, керуючись вищезгаданим, і безсумнівно у СВІТЛІ нижченаведених прикладів При роздавлюванні ВІДСКІК кульки збільшується щонайменше в напрямку роздавлювання Збільшення складає щонайменше 10% ЩІЛЬНІСТЬ заповнення еластичного спіненого матеріалу складає 3-30, краще 3-20 і найкраще 3-18кг/м3 Після роздавлювання, спінений матеріал може бути підданий тепловій обробці для того, щоб зменшити збільшення ЩІЛЬНОСТІ, викликане роздавлюванням Цю теплову обробку проводять при 70-200°С і, краще, при 90-180°С протягом від 0,5 хвилин до 8 годин і, краще, від 1 хвилини до 4 годин Після роздавлювання і можливого нагрівання одержують новий еластичний спінений матеріал, що має виняткові властивості Незважаючи на той факт, що спінений матеріал є еластичним, він не демонструє значної зміни динамічного модуля пружності Юнга Е' у діапазоні температур від -100°С до +25°С, як описано вище встановлено, що спінені матеріали, які отримані з використанням відносно невеликої КІЛЬКОСТІ лолюлів, які мають низьку молекулярну масу, демонструють невелику або незначну Тд , визначену за методом ДМТА (зміна модуля при T g h мали або модуль змінюється поступово доти, доки спінений матеріал термічно не розкладеться), такі спінені матеріали можуть бути з успіхом використані для термоформування Крім того, спінені матеріали мають гарні властивості, такі як значення жорсткості при стиску без використання ЗОВНІШНІХ наповнювачів разом із гарною еластичністю, опір раздиру і ДОВГОВІЧНІСТЬ (утомленна МІЦНІСТЬ) навіть при дуже низьких щільностях У стандартних еластичних спінених матеріалах часто необхідно застосовувати великі КІЛЬКОСТІ наповнювача для того, щоб одержати задовільні несучі навантаження властивості Такі високі КІЛЬКОСТІ наповнювачів заважають переробці через збільшення в'язкості Спінені матеріали даного винаходу можуть бути використані як амортизуючий матеріал в меблях і автомобільних і літакових сидіннях і в матрацах, як підкладка покриття (килима), як гідрофільний спінений матеріал для одноразового використання, як пакувальний спінений матеріал, як спінені матеріали для звукоізоляції в автомобільній промисловості і для віброізоляції в цілому Крім того, спінені матеріали ВІДПОВІДНО ДО даного винаходу можуть бути використані разом з іншими стандартними еластичними і спіненими матеріалами для одержання композитів, як наприклад, у формованих виробах, такі композити, також, можуть бути виготовлені, даючи можливість інгредієнтам для одержання стандартного еластичного спіненого матеріалу утворити зазначений спінений матеріал у формі в присутності спіненого матеріа 20 19 61089 лу ВІДПОВІДНО до даного винаходу або, альтернашньої температури Одержують жорсткий поліуретивно, даючи можливість інгредієнтам для одертановий спінений матеріал Потім із центру спінежання жорсткого спіненого матеріалу ВІДПОВІДНО ного матеріалу вирізають зразки із серцевини до цього винаходу утворити зазначений жорсткий спіненого матеріалу для визначення ЩІЛЬНОСТІ спінений матеріал у формі в присутності стандарзаповнення і вмісту екстрагованих Екстраговані тного еластичного спіненого матеріалу з наступскладають до 13,9% за масою, і ЩІЛЬНІСТЬ запов3 ним роздавлюванням отриманого в такий спосіб нення складає 12кг/м сформованого виробу Далі, спінені матеріали ВІДВизначення екстрагованих спіненого матеріаПОВІДНО до цього винаходу можуть бути викорислу тані як текстильні покриття, як покриття для іншого Екстраговану КІЛЬКІСТЬ визначають шляхом бетипу шарів, як нижній шар покриття (килима) або зупинної екстракції, використовуючи апарат Соксзамінника повсті, так звана техніка ламінування лета і метанол як розчинник Установка складаєтьполум'ям може бути використана для того, щоб ся з 500-мл посудини грушоподібної форми, приклеїти спінений матеріал до текстильного маапарата Сокслета і Dimroth холодильника Зразок теріалу, покриття або іншого шару У зв'язку з цим, спіненого матеріалу від 3 до 4г нарізають на шма3 важливо відзначити, що спінений матеріал ВІДПОточки приблизно 0,3см , поміщають у гільзу для ВІДНО до цього винаходу ВІДПОВІДНИМ способом екстракції і встановлюють в апарат Сокслета Ексможе бути розрізаний на листи обмеженої товщитракцію здійснюють ЗООмл метанолу Вміст посуни, наприклад біля 1 см або менше Крім того, спідини нагрівають на масляній бані, яку встановлюнені матеріали ВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО винаходу моють при температурі 140°С Після кип'ятіння зі жуть бути використані як ІЗОЛЮЮЧІ матеріали зворотним холодильником протягом 3 годин, менавколо труб і контейнерів танол видаляють із фільтрату, використовуючи роторний випарник Потім визначають масу залиВинахід ілюструється нижченаведеними пришку в посудині Екстраговану КІЛЬКІСТЬ виражають кладами як мас %, розрахований із КІЛЬКОСТІ речовини, що Приклад 1 (порівняльний) екстрагується, і маси екстрагованого зразка спінеСуміш А, полмзоціанатну суміш, одержують ного матеріалу Ця КІЛЬКІСТЬ Є показником КІЛЬКОСТІ шляхом змішування 184,4г полімерного СДІ, що небажаних залишкових сполук Чим вище це чисмає NCO значення 30,7% за масою, і ізоціанатну ло, тим вище КІЛЬКІСТЬ таких сполук функціональність 2,7, і 159,6г уретонімін модифікованого СДІ, що має NCO значення 3 1 % за маПриклад 2 сою, і ізоціанатну функціональність 2,09, вміст У даних прикладах використовують декілька уретонімшу 17% за масою, і вміст 2,4'-СДІ 20% за каталізаторів 2 Використана КІЛЬКІСТЬ казана в масою Суміш В, каталізатор 1, що містить суміш, Таблиці одержують шляхом змішування 1,35г "DABCO™" КІЛЬКІСТЬ DABCO T9 регулюють таким чином, Т9 (октоат двовалентного олова - каталізатор 1щоб одержати такий же час гелеутворення як у каталізатор від AIR PRODUCTS) і 90г ЕО/РО поприкладі 1, тобто біля 52 секунд, ця величина талюлу, що має номінальну функціональність 2, діекож подана у Таблиці Всі каталізатори 2 добавтиленгліколя як ініціатора, ЕО вміст 20,2% за маляють у виді розчинів у воді, до суміші С, що викосою, (у сумі, all tipped) і гідроксильне число ЗОмг ристовується в Прикладі 1, КІЛЬКІСТЬ води в суміші КОН/г С регулюють таким чином, щоб одержати той же самий рівень, як у прикладі 1, з огляду на додаСуміш С, суміш що містить воду, одержують вання водного розчину каталізатора 2 Частину шляхом змішування 34,0г поліетиленгліколя, що прикладу 1, що залишилася, повторюють і визнамає молекулярну масу 200, Ю.бгтриетиленгліколя чають КІЛЬКІСТЬ екстрагованих Солі кислот одері 20,5 г води жують титруванням водного розчину кислоти розСуміші А-С стабілізують на водяній бані при чином 1М NaOH або КОН 25°С до змішування 240,8г суміші А, 63,95 г суміші В і 45,47г суміші КІЛЬКІСТЬ використовуваного розчину гідроксиС поміщають у 750 мл паперову чашку і змішують ду розраховують, виходячи з молекулярної маси протягом 13 секунд за допомогою "HEIDOLPH™" кислоти, и функціональності і необхідного рівня механічного змішувача при швидкості 5000об/хв нейтралізації (індекс 90) Після змішування реакційну суміш виУ Таблиці солі кислот зазначені як число - що ливають у відкриту 10л баддю і дають можливість відображає процентний вміст кислих водневих взаємодіяти Час гелеутворення доводять до 52 атомів, що замінені, і використаний метал, наприсекунд і час підйому доводять до 90 секунд Після клад оцтова кислота, 0,33Na позначає натрієву щонайменше 15хв спінений матеріал витягають із сіль оцтової кислоти, де заміщено 1/3 кислих водбадді і дають можливість остудитися до навколиневих атомів 21 22 61089 Таблиця Каталізатор 2 тип Лимонна кислота, 0,33 Na ВТСА, 1 Na MBA, 0,5 Na TDGA, 1Na EDTA, 0,75 Na EDTA, 1 Na EGTA, 0,5K DHPTA, 0,75 Na HEDTA HEDTA, 0,25 Na AcA PAcA, 0,25 Na PAcA, 0,5 Na PAcA, 0,75 Na PAcA, 1 Na КІЛЬКІСТЬ каталізатора 1 і 2, мас %, виходячи КІЛЬКІСТЬ екстра- ЩІЛЬНІСТЬ запоіз сумарного складу гованих мас % внення кг/м 3 Каталізатор 2 Каталізатор 1 0,27 13,9 12 0,193 0,92 7,5 11 0,308 0,18 8,4 11 0,159 0,23 11,0 11 0,175 0,23 12,3 12 0,322 0,57 10,0 12 0,342 0,49 6,3 12 0,411 0,75 10,8 12 0,349 0,87 5,5 12 0,250 1,00 8,6 12 0,270 0,65 10,6 11 0,194 1,10 12,0 14 0,211 0,69 6,1 13 0,224 0,51 10,1 12 0,238 0,36 8,3 11 0,248 0,27 8,6 12 РАсА молекулярна маса 2000 Приклад З У даному прикладі РАсА, 0,25 Na беруть як каталізатор 2 і вміст води зменшують так, щоб одержати ізоціанатний індекс 104 При виконанні цього, вміст води 4,09мас % від загального складу використовуваного в прикладі 1, зменшується до 3,43мас % При рівні каталізатора 2 0,211% за масою від загального складу, рівень каталізатора 1 знижують від 0,69 до 0,67мас % від загального складу, щоб одержати час гелеутворення біля 52 секунд Потім ІЗ центру спіненого матеріалу вирізують зразки із серцевини спіненого матеріалу ЩІЛЬНІСТЬ заповнення складає 14,5кг/м 3 і КІЛЬКІСТЬ екстрагованих складає 2,3мас % Зразки спіненого матеріалу роздавлюють за допомогою одного стиску (70% CLD) при 100мм/хв у напрямку підйому (спіненого матеріалу), а потім за допомогою роздавлювань (70% CLD від висоти після першого Комп'ютерна верстка Т Чепелєва стиску) при швидкості 500мм/хв у напрямку підйому спіненого матеріалу, використовуючи дослідну машину типу INSTRON™, встановлену на плоских плитах Після роздавлювання одержують ЩІЛЬНІСТЬ заповнення 17,5кг/м 3 , отриманий еластичний спінений матеріал не має основного переходу скло-високоеластичний стан між -100°С і +25°С і має нижченаведені властивості (Е' юоос/Е+25°с) відношення динамічного модуля пружності Юнга Динамічний модуль пружності Юнга при 2,8 25°С (кПа) ISO/DIS 6721 -5) 233 Вміст бензолу, мас % (розраховане) 42,6 Еластичність по відскоку кульки (%, IS08307) 53 СІ_В-40%(кПа, IS03386/1) 6,3 Чинник прогину (CLD 65/25, IS03386/1) 4,5 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119