SU635879A3 - Способ получени полиуретана - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНА Цель достигаетс  тем, что в качестве полиольного кампонента при получении полиуретанов иснользуют смесь из 50-У5 вес. % иростого полиэфира с молекул рным весом 400-600 и гидроксильным числом 350-400 и 50-5 вес. % простого полиэфира с молекул рным весом 2000-3500 и гидроксильным числом 50-80. Полиуретаны, полученные из таких смешанных полиолов, дл  упрочнени  геологической формации, сыпучей породы и земл ных масс, имеют высокую гибкость с большим модулем эластичности и высоку10 прочность на изгиб, обладают хорошей св зывающей силой по оиношевию к углю и окружающей породе, и сопротивление к сильным динамическим нагрузкам. Можно также легко хранить композицию продукта посто нной, выдержива  посто нными услови ми реакции во врем  ее приготовлени . Другим преимуш.еством такой смеси полиолов  вл етс  ее хороша  совместимость с водой, поэтому невозможно выделение придающего гибкость компонента при упрочнении сырых или влажных формаций. Молекул рный вес простого полиэфира 1500-8000, предпочтительно 2000-3500, гидроо кспльное число «иже 100, предпочтительно 50-90. Составл ющими с более чем одним активным атомом водорода в молекуле дл  получени  подход щих простых полиэфиров  вл ютс  первичные карбоновые кислоты , фенолы, спирты и амины, вступающие в реакцию с избытком 1,2-алкиленоксида. Примера ми «арбс кюзых IKHCJIOT служат фталева , адининова , малеинова ,  нтарна  кислоты. .npMiMeipa-MH феноло;в  вл ютс  гидрохинон , пирокатехин, 4,4-диоксифенилдиметилметан . Примерами спиртов  вл ютс  этиленгликоль , пропиленгликоль, триметилолпропан , глицерин, пентаэритрит, маннитол, глюкоза, фруктоза и сахароза. Примерами аминов служат аммиак, МО;НО- (И ДИЭТаЛОЛаМ-ИЛ, ДИЭТ ИЛ€НТ;р|Иа|МИН, анилин, диаминодифенилметан, в особенности этилендиамин и триэтаноламин. Примерами 1,2-алкиленоксидов  вл ютс  окись этилена, окись пропилена и 1,2бутиленоксид . Могут быть использованы смеси или один алкиленоксид может быть использован на первой стадии реакции, а другой - иа второй стадии реакции, дл  того чтобы ъыавать сегментацию при синтезе молекулы т.ростого Л ОЛ1ИЭ1ф1Ира. Количество используемого 1,2-алкилеиоксида определ етс  требованием достижени  лийроксилыню го числа ниже 100. В предпочтительном варианте осуществлени  изобретени  используетс  5-50 вес. % таких продуктов, получаемых из ЯМИНПК и 1 -Я.ПКИЛРНПКГИЯПВ. В ЭТОМ СЛУчае осооенно очевидны желаемые преимущества по сравнению с касторовым маслом в отиошенип механических свойств упрочнени  геологических формаций, сыпучей породы и земл ных масс. Этот результат  вл етс  неожиданным, особенно в свете общеприн той точки зрени , что с полиолами , содержащими амины, из-за их слищком быстрой реакции с изоцианатами невозможно достигнуть времени дл  пропитки и проникновени  в тонкие трещины и щели формации, представл ющее собой предварительное физическое условие дл  ее хи.м ческого у:п1р0ч,нен1и . Полиольные смеси имеют ту же продолжительность жизни, что и обычные полиолы , когда они смещаны с изоцианатом, и следовательно могут быть исиользованы во всех ранее известных методах зпрочнени . Используемые изоцианаты могут быть любыми известными продуктами, которые содержат больше одной изоцианатной группы в молекуле. Прилмерами их  вл ютс  толуил1е1нд,иизоциаиат, фо1рполИМеры со евободиыми изоцна.натныМИ группами , полученные из многоатомных спиртов и- толуолендиизоцианата, гексаметилендиизоцианат и его форполимеры, дифенилметандиизоцианат и смеси различных изомеров и высшие циклические фракции. Предпочтительными  вл ютс  хорошо известные смеси полиизоцианатов, которые получают при фосгенировании анилинфор (Мальдегидного (КО:Нденсата. Полиолы добавл ют к простым эфирам, могут быть любыми полиолами, известными в производстве полиуретанов. Предпочтительными полиолами  вл ютс  полиоксиалканы, имеющие от 2 до 4 гидроксильных групп в молекуле, молекул рный вес от 62 до примерно 200, например этилеиглпколь, 1,2-пропандиол, гексаметилентлпколь , триметилолгоропаи, глицерин или пентаэритрат и/или .простые иолиэфир-полиолы с молекул рными весами от 106 до 1000, предпочтительно 250-700, и наиболее предпочтительно 350-400. Могут быть использованы любые смеси компонентов . Предпочтительными полиолами  вл ютс  простые полизфир-полиолы, получаюЩИ-е , 1на:п1ри;ме р, П1ри взаимодействии триметилолпропана с о,кисью пропилена (полиол 1) или омеси сахарозы и 1,2-пропандиола с окисью пропилена (полиол 6). Другими конкретными примерами таких простых полиэфир-полиолов  вл ютс  дпэтиленгликоль , триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль , дипропиленгликоль, трипропиленгликоль , продукты этоксилированн  или проиоксилировани  низкомолекул рных полиоксисоединений. Пропорци  полиольной компоненты дл  смешивани  с изоцианатом может мен тьс  в ШИРОКИХ пределах, преимущественно

так, чтобы .на (Каждую ОН-группу приходилось 0,5-2 группы NCO. Если упрочн емые геологические формации, или сылуча  порода, или земл ные массы содержат много влаги, желательно использовать большой избыток изоцианата.

Кроме того, возможно вводить обычные составные агенты, известные в химии полиуретанов , дл  модификации полиуретана , например касторовое масло, вспенивающие агенты, такие как вода и фторированные углеводороды, ускорители, такие как третичные амины и металлические катализаторы (например, хлорное олово), октоат олова или дибутилоловодилаурат) и регул торы вспенивани , такие как кремвийоргаиичеокие €оеди,не1ни . МоГут быть также включены наполнители, такие как летуча  зола.

Кроме того, можно добавл ть гидрофильные вещества, такие как алюмосиликаты натри  типа цеолитов, если это Tgi;буето  дл  иредотвращени  .всие««.ван«  упрочн ющей среды.

В примерах примен ют вещества, состо щие из:

Полиол 1. Простой полиэфир-полио-л, полученный .из трнметилол.пропана и Окиси иропилена, гидроксильное число 370, сре.т;ний молекул рный вес 450 и в зкость 700 пз л-рчл 26° С.

Касторовое масло. Доступный натуральный продукт, категории первого отжима, гидрюжсильное число 148 и :в з.кость около 1000 пз лри 25° С.

Полиол 2. Простой .полиэфир-полиол, иолученный из триметилолироиана и окиси иролилена, пидроксильное число 56, средний молекул рный вес около 3000 и в зкость 550 пз Д|ри 25° С.

Полиол 3. Простой полиэфир-полиол, полученный из 1,2-пропиленгликол  и окиси иропилена, гидроксильное число 59, средний адолакул риый sec 2500 и в зкость 410 пзири 250° С.

Полиол 4. Простой полпэфир-полиол, полученный из этилендиамина и окиси иропилена , гидроксильное число 61, средний молекул рный isec 3500 И в зкость 630 пз при 25° С.

Полиол 5. Простой иолиэфир-иолиол, иолучеиный из триэтаноламина и окиси пропилена, их взаимодействие провод т до тех пор, пока гидроксильное число не достигнет 103, затем продолжают реакцию с окисью этилена до тех пор, пока гидроксильное число не достигнет 58, средний молекул рный вес 3200 и ВЯЗКОСТЬ 480 пз при 25° С.

Полиол 6. Простой полиэфир-полиол, полученный из смеси сахарозы и 1,2-проиандиола в молекул рном соотношении 1 : 5 и окись пропилена, гидроксильное число 380, средний молекул рный вес 440

П :в з.кость 580 пз при 25° С.

Прнмер 1. 100 частей по объему полполов или полиольных смесей, приведенных в табл. 1, смешивают с изоцианатной ь:ол1Л0;Нентой, содержащей 31% изоцианата , в з;ко,сть 140 пз .npiH 25° С, полученной фосгенированнем продукта конденсации анилина и формальдегида и представл юЩ9Й более чем на 50% 4,4-диизоииаиатдифенилметан , и с 5 вес. ч. алюмосиликата

натри  типа цеолита, и отливают в металлические формы, обработанные высвобождающим агентом. После 15 ( отверждени  при комнатной температуре формы отпускают , заверша  отверж.дение в течение 5 ч

при 80° С. Свойства, приведенные в табл. 1, оиределены дл  полученных компактных образцов невспеиенного полиуретана.

Дл  оценки св зующих свойств с угле.м и окружающей породой, глинистый сланец

и угольные призмы размером 4X4X6 см разламывали и заливали в них реакционную омсСЬ, выдержива  посто нное раздел ющее рассто ние 2 мм. Прочность на изгиб цементированных призм затем определ ли , использу  дл  измерени  св зывающне свойства.

Таблица 1

Пример 2. 100 частей по объему каждой смеси полиолов, приведенных в табл. 2, обработаны но методнке примера 1. Определени  полиолов согласно приведенным в примере 1. Измеренные свойства нрнведеиы в табл. 2.

Пример 3. 100 частей по объему каждой полиольной смеси с теми же опре. дел ениЯМ 1, -что в примере 1, Смеша«ы с 1,2 части по объему воды и 0,6 части по объему полнснлоксана дл  стабилизации пены. 100 частей по объему изоцианата, описанного в примере 1, затем прибавл ют к каждой смеси и пе)р€1мешм;вают 30 с. Развитие пены в жидкости начинаетс  в каждом случае через 4 мин, полученна  пена отверждаетс  через 15 jUUH.

Claims (2)

1.Патент ФРГ № 112984, кл. 84 с 3/14, опублнк. 1962.

2.Патент ФРГ ЛЬ 1784458, кл. 84 с 5/54, онублик. 1973.