Спосіб одержання форполімеру для застосування в дозаторі однокомпонентної піни (варіанти)

1. Спосіб одержання форполімеру для застосування в дозаторі однокомпонентної піни, який полягає в полімеризації суміші, що містить: (A) ізоціанатний компонент; (B) поліольний компонент, який включає один або більше жорстких пінистих поліолів; та (C) компонент з низькою в'язкістю, що є нереакційноздатним по відношенню до ізоціанатних та гідроксильних груп; і наступному вилученні вільного діізоціанатного мономера з форполімеру до рівня, меншого ніж 2 % мас. 2. Спосіб одержання форполімеру для застосування в дозаторі однокомпонентної піни, який полягає в полімеризації суміші, що містить: (A) ізоціанатний компонент та (B) поліольний компонент, який включає один або більше жорстких пінистих поліолів; наступному додаванні (C) компоненту з низькою в'язкістю, що є нереакційноздатним по відношенню до ізоціанатних та гідроксильних груп; C2 2 UA 1 3 76458 4 чайно використовується для фіксації дверей та (B) компонент поліолу, що містить один або віконних рам в будинках і застосовується в конбільше жорстких пінистих поліолів; та тейнерах під тиском або аерозольних балончиках. (С) компонент з низькою в'язкістю, що є нереаОднокомпонентні поліуретанові піноутворюючі ктивним по відношенню до ізоціанових та гідроккомпозиції звичайно містять в собі форполімер, сильних груп; який формується з ізоціанату та поліолу як компоі наступного видалення вільного діізоціанового нентів. Вплив атмосферної вологості в точці викомономеру з форполімеру до рівня менше ніж 2% ристання цього продукту викликає його твердіння по масі, переважно 0,5% або менше по масі. до жорсткої поліуретанової піни. Винахід також пропонує, по друге, застосуванОднокомпонентна піна взагалі використовують ня в однокомпонентній піні дозатору форполімеру, для заповнення щілин, зокрема між вікном або що одержаний полімеризацією суміші, що містить: дверима та стінами будинку. Для цього необхідно, (A) компонент ізоціанату та щоб початкова в'язкість піни була достатньо низь(B) компонент поліолу, що містить один або кою для того, щоб вона могла легко проникати в більше жорстких пінистих поліолів; пустоти. Також необхідно для піни, що твердішає, потім додається стати жорсткою, оскільки вона є невід'ємною час(C) компонент з низькою в'язкістю, що є нереатиною процесу фіксації та надійності. Звичайно ктивним по відношенню до ізоціанових та гідрокпіна, коли виходить з аерозольного балончику, сильних груп; може розширюватись до 20 разів від її об'єму. і наступного видалення вільного діізоціанового Раніше вважали високомономерний діізоціамономеру з форполімеру до рівня менше ніж 2% нат необхідним компонентом для одержання поліпо масі, переважно 0,5% або менше по масі. уретанової піни з корисними властивостями та Винахід пропонує, в третіх, застосування в оддостатньою механічною міцністю. Рівень вільного нокомпоненній піні дозуючий пристрій форполімемономеру в звичайній піноутворюючій композиції, ру, який одержують полімеризацією суміші, що що звичайно знаходиться в діапазоні від 2 до 25%, містить: значно впливає на жорсткість кінцевого продукту. (A) компонент ізоціанату та Це виникає завдяки тому факту, що він є низько(B) компонент поліолу, що містить один або молекулярним ваговим подовжувачем ланцюгів більше жорстких пінистих поліолів; або зшивачем, що утворює сегмент "тяжкого блонаступного видалення вільного діізоціанового ку" в кінцевому продукті. Діізоціанові мономери мономеру з форполімеру до рівня менше ніж 2% мають також низьку в'язкість і таким чином допопо масі, переважно 0,5% або менше по масі, магають знизити кінцеву в'язкість вмісту аерозолю. потім додавання Це дозволяє піні значно розширюватись в пустоті, (C) компоненту з низькою в'язкістю, що є неа також дозволяє піні легко виходити з аерозольреактивним по відношенню до ізоціанових та гідного контейнера при нормальному тиску. Крім тороксильних груп. го, в звичайних пінах мономерний діізоціанат таВ четвертих, винахід пропонує однокомпоненкож значно впливає на реактивність піни. Тому тний поліуретановий пінний дозатор, що містить однокомпонентні піни до цього часу містять значні герметичну посудину, що містить згаданий вище рівні вільного мономерного діізоціанату. форполімер, при чому у вказаній посудині ствоНа сьогоднішні день це викликає практичні рюють тиск і вона має газогерметичний дозуючий проблеми в застосуванні, оскільки в процесі вихоклапан. ду вмісту контейнера летючий мономерний діізоціВ п'ятих, винахід пропонує еластичну однокоанат може вилетіти в атмосферу. Це дуже важлимпонентну поліуретанову піну, що одержують спово з точки зору негативного впливу ізоціанатів на собом, що містить вихід згаданого вище форполіздоров’я людей, що добре відомо і визнано в промеру з дозатору піни. мисловості. Зокрема, виникають значні труднощі в Форполімери та їх одержання описані та заявситуаціях, коли такі продукти використовують в лені [в Британській патентній заявці №0108060.5.] приміщеннях з недостатньою вентиляцією. Переважно поліуретанова піна, що одержана Цей винахід усуває наведені вище проблеми таким чином, є придатною для використання в шляхом використання форполімеру, який має будівництві, автомобільному транспорті або DIY вміст низькомономерного діізоціанату, але дає застосуванні. піну, що має достатньо низьку початкову в'язкість Ізоціанатом, що використовується в цьому вита твердіє до достатньо жорсткого продукту, який наході, є переважно діізоціанат, наприклад, толуол може бути використаний в будівництві та пов'язадіізоціанат (ТДІ), 4,4'- дифеніл метан діізоціанат них з ним галузях. Таким чином однокомпонентний (МДІ), ізофорон діізоціанат, гексаметілен діізоціапіноутворюючий продукт, при умові, що він значно нат, парафенілен діізоціанат, 1,3 біс(1-ізоціанатознижує небезпеку завдяки мономерному діізоціа1-метилетил)бензол(m-ТМХDІ) або 4,4'-метиленнату та при цьому залишається жорстким, має біс циклогексил діізоціанат (Desmodur W) або їх реактивність, що дорівнює реактивності звичайних суміш. Більш переважно ізоціанатом є толуол дііпродуктів, та його виробляють при в'язкості, що зоціанат (ТДІ) або 4,4'-дифеніл метан діізоціанат піддається керуванню. (МДІ), або їх суміш. Використовують 2,4- або 2,6Зокрема, цей винахід пропонує, в першу чергу, ізомер толуола діізоціанату або комбінацію двох застосування в однокомпонентній піні дозуючий ізомерів. Краще використовувати толуол діізоціапристрій форполімеру, який одержують полімеринату марки TDI 80/20 (80% по масі 2,4- ізомер та зацією суміші, що містить: 20% 2,6- ізомер). 4,4'-дифеніл метан діізоціанат (A) компонент ізоціанату може бути чистим МДІ з функціональністю 2, мо 5 76458 6 дифікований чистий МДІ з функціональністю від ту, і в цьому випадку матеріали, що використову2,0 до 2,2 або сирий МДІ з функціональністю менються, не обмежуються тими, що мають точку кише ніж 3,0. піння вище температури дистиляції при тиску дисКомпонентом ізоціанату може бути також політиляції процесу видалення. ізоціанат, наприклад, біурет, алофанат або тример Компонент з низькою в'язкістю переважно міс(ізоціанурат). Такі поліізоціанати є типовими поліітить один або більше інертних пластифікаторів, зоціанатами, що одержані з їх відповідних діізоцанаприклад, негалогеновані фосфати, адипати або натів, і тому компонент ізоціанату може містити в фталати та/або один або більше антипіренів. Підсобі трохи діізоціанату в додатку до поліціанату. ходящі пластифікатори включають в себе триксиКомпонент поліолу цього винаходу містить в леніл фосфат (ТКФ), тризоктил фосфіт (ТиОФ), собі жорсткий пінний поліол. Термін "жорсткий діізооктилфталат (ДіОФ), дибутилфталат (ДБФ), пінний поліол", що вживається тут, відноситься до диметилфталат (ДМФ) та діоктиладипат (ДОА). всіх тих поліолів, відомих в промисловості як приПідходящі антипірини включають в себе три(2датні для одержання жорстких поліуретанових пін; етилгексил)фосфат, трис(2-хлоропропил)фосфат приклади включають в себе поліоли, що викорис(ТХПФ), триетилфосфат (ТЕФ) та ефіри органотовуються в цій галузі як поліоли двокомпонентної фосфанатів. Переважно компонент з низькою в'язпіни, які, головним чином, не планувалися для кістю містить один або більше сполук, вибраних з використання у виробництві форполімеру. Перетри(2-етилгексил)фосфату, ді-2-етилгексил адипаважно жорсткий пінний поліол змішують з іншими ту та ді-2-етилгексил фталату. поліолами. Форполімер поліуретану одержують шляхом Типові поліолами, або комбінації поліолів для реакції ізоціанату з поліолем, не обов'язково в використання в цьому винаході містить в собі гідприсутності компоненту з низькою в'язкістю, в роксильні компоненти, що мають середню функціумовах щільного контролю для одержання матеріональність більшу ніж 2,0 та до 5, наприклад, 2,1, алу з правильним та консистентним розподілен2,2 або 3 та до 5,0, та молекулярну масу від 100 ням молекулярної маси. Якщо компонент з низьдо 6000, переважно від 200 до 3000. Діоли можуть кою в'язкістю не буде введений підчас легко бути використані при умові, що вони змішані попередньої полімеризації, то він може бути додаз одним або більше поліолів з вищою функційнісний до форполімеру, одержаного таким чином, тю. Поліол може легко бути вибраний з гідроксиабо він може бути доданий після наступного кроку льних поліефірів, таких як поліоксипропілен, етоквидалення вільного діізоціанату. На противагу до силований поліоксипропилен та пропоксиловані відомих методів, в яких ізоціанат та поліол змішупохідні сахарози, та інших поліефірних поліолів, ються і утворюють аерозоль, цей метод передбанаприклад, поліефірних пропіолів з функційністю чає керування процесом та видалення вільного більш 2, наприклад, від 4 до 5 або більше, перемономеру після одержання форполімеру. важно біля 4,6. Також можуть бути використані Вільний мономер діізоціанату видаляється з гідроксильні поліефірні поліоли та натуральні олії, форполімеру з використанням підвищеної темпетакі як касторова олія. ратури та/або зниженого тиску відомими в цій гаІзоціанат та поліол використовують у віднослузі методами, таким як, наприклад, метод тонконих кількостях таким чином, щоб індекс ізоціанату шарової перегонки. Одержаний "очищений" (NCO/OH) був більше 2,0, переважно від 2,1 до продукт має рівень вільного мономеру діізоціанату 3,0, наприклад 2,6. менше ніж 2,0% по масі, переважно 0,5% по масі Важливо, що суттєвий третій компонент - комабо менше. Переважно рівень вільного мономеру понент з низькою в'язкістю - вводять в процес діізоціанату знижують до рівня, який вважається одержання форполімеру для зниження в'язкості шкідливим для даного діізоціанату. Важливо, щоб продукту. Цей матеріал вводять в такій кількості, очищений форполімер містив не більше ніж 0,5% щоб одержаний форполімер мав в'язкість 300 000 по масі, переважно 0,1% або менше ТДІ, а також сантипуаз або менше при температурі 40°С МДІ з вмістом менше 2,0% по масі, переважно (Bohlin), переважно від 1000 до 280 000 сантипуаз. 0,5% або менше. Матеріал повинен бути не реактивним по відноЦей очищений форполімер може бути потім шенню до ізоціанату та груп гідроксилу та без непоміщений у відповідний дозуючий контейнер рагативного впливу на задані властивості кінцевого зом із підходящими присадками, такими як стабіліпродукту. Якщо компонент з низькою в'язкістю має затори комірки, піноутворюючими агентами, пробути доданий перед процесом видалення залишпелентами та каталізаторами, за необхідністю. кового мономеру діізоціанату з форполімеру, таДозуючий контейнер може бути, наприклад, аерокож важливо, щоб компонент з низькою в'язкістю зольним балончиком з пластиковою трубою або у не був видалений підчас цього процесу та заливигляді пістолету, який є зручним для дозування шався в потоці продукту. В цьому випадку необпіни. хідно, щоб компонент мав точку кипіння вищу за Може також бути використаний двокомпоненттемпературу дистиляції при тиску дистиляції, що ний аерозольний балончик, що має всередині дві підтримують підчас процесу видалення залишкоокремі камери. Очищений форполімер та пропевого мономеру діізоціанату, наприклад, точку киленти вводяться до одної камери, а компонент, що піння 180°С або вище при 5мм Hg (666,6 Pa), пемістить поліол, добавки та каталізатори - до другої реважно точку кипіння 160°С або більше при 2мм камери. Одразу ж перед використанням перегороHg (266,6 Pa). Навпаки, або додатково, компонент дку між двома камерами усувають, звичайно шляз низькою в'язкістю може бути доданий після прохом обертання приладу гвинтового типу біля осноцесу видалення залишкового мономеру діізоціанави балончика. Компоненти таким чином 7 76458 8 змішуються і можуть миттєво дозуватися. Діізоціанат толуолу та три(2Одразу ж після вивільнення з балончику проетилгексил)фосфат були змішані в герметичному пеленти та стабілізатори утворюють піну, а прореакторі під захисним шаром азоту. Суміш потім дукт потім твердішає вільними групами ізоціанату, нагріли до температури 60°С, а попередньо зміреагуючи з вологою в атмосфері та в субстраті, шану суміш RH360 та Р400 поволі додавали до утворюючи таким чином кінцевий піноутворюючий суміші таким чином, щоб температура підтримувапродукт, що має задані фізичні властивості. Типолась на рівні 70°С. Одержану суміш постійно певий час поверхневого відлипання знаходиться в ремішували і витримували при цій температурі межах від 10 до 60 хвилин, наприклад 30 хвилин. протягом щонайменше одної години. Реакції даваЦей винахід пояснюється наступними приклали можливість продовжуватись поки було досягнудами. то теоретичний вміст ізоціанату 13,2%. Приклад 1 Компонент ТДІ 80/20 (Екв. маса=87,0; СAS №26471-62-5) Воранол RH360 - високо функційний поліефір поліол (f=4,6; OHV=345-375; Екв. маса=155,8) Воранол Р400 - поліефір діол PPG (OHV=250-270; Екв. маса=200,4) Три(2-етилгексил фосфат) (CAS №78-42-2) Всього: % по масі 44,80 17,60 17,60 20,00 100,00 ному контейнері під шаром азоту. Кінцевий форполімер був світло-жовтою рідиною з вмістом ізоціанату (NCO) 8,50% та вільний ТДІ вмістом менше 0,1%. Інші властивості форполімеру наведені в Таблиці 2 нижче. Приклади 2 та 3 Метод прикладу 1 був повторений з використанням різних співвідношень RH360 до Р400 в суміші поліолу, що використовується в форполімері. Композиції прикладів 2 та 3 представлені в Таблиці 1, а властивості одержаних форполімерів представлені в Таблиці 2 нижче. Індекс форполімеру (NCO/OH відношення) 2,60 Функційність суміші поліолу 3,3 (приблизно) Одержаний форполімер завантажили в плівковий випарювальний апарат Канцлера (Canzler), виконаний з нержавіючої сталі 316, для видалення надлишки діізоціанату. Дистиляційну камеру нагріли до температури 160°С і створили тиск приблизно 2мм Hg (266,6 Pa). Матеріал обертали зі швидкістю приблизно від 1 до 2кг/год і кінцевий продукт форполімеру збирали і зберігали у водозахище Таблиця 1 Компонент ТДІ 80/20 (Екв. маса=87,0; CAS № 26471-62-5) Воранол RH360 - високо функційний поліефір поліол (f=4,6; OHV=345-375; Екв. маса=155,8) Воранол Р400 - поліефір діол PPG (OHV=250-270; Екв. маса= 200,4) Три(2-етилгексил фосфат) (CAS №78-42-2) Всього: % по масі Приклад 2 % по масі Приклад 3 44,80 44,80 21,12 14,08 14,08 21,12 20,00 20,00 100,00 100,00 Таблиця 2 Форполімер RH360/ Індекс NCO Р400 (NCO/ОН) % Пр.1 50/50 2,6 13,2 Пр.2 60/40 2,6 13,5 Пр.3 40/60 2,6 12,4 Перед очищенням Вільн В'язк. Lv ТДІ % 4/6@25°С 10,7 15000 34000 10,5 8000 Після знищення NCO % 8,50 8,35 В'язкість Bohlin сантипуаз (@ при заданій швидкості зсуву 1/с) 40°С 50°С 60°С 70°С 15000 5000 2000 1000 270000 (3,03е+0) 63000 (1,34с+1) 19000 (4,52е+1) 8000 (1,29е+2) 0,03-0,06 7600 (1,14е+2) 2700 (3,29е+2) 1200 (7,42е+2) 750 (1,07е+3) Вільн ТДІ % 0,03-0,06 Приклад 4 Аерозольний балончик, що утворює низькомономерну однокомпонентну піну був одержаний шляхом його наповнення 300мл такими компонентами: Компонент Форполімер Прикладу 1 Полідиметилсилоксан сополімер (SC240) Полідиметилсилоксан сополімер (В 8919) 2,2'-диморфолінодіетилефір (ДМДЕЕ) Пропілен оксид етилен оксид триметилолпропан сополімер (А2580) Тетрафторетан (134А) Диметилефір (ДМЕ) Всього: Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Кількість (г) 250,00 0,25 1,00 4,00 0,50 65,00 10,00 330,75 Кількість (%) 75,59 0,08 0,30 1,21 0,15 19,65 3,02 100,00 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601