RU2598379C1 - Способ получения полимер-полиольной композиции - Google Patents
Способ получения полимер-полиольной композиции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598379C1 RU2598379C1 RU2015110864/04A RU2015110864A RU2598379C1 RU 2598379 C1 RU2598379 C1 RU 2598379C1 RU 2015110864/04 A RU2015110864/04 A RU 2015110864/04A RU 2015110864 A RU2015110864 A RU 2015110864A RU 2598379 C1 RU2598379 C1 RU 2598379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyol
- mixture
- polymer
- acrylonitrile
- temperature
- Prior art date
Links
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 44
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 28
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 claims description 9
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 23
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 15
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 9
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 7
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- LGJCFVYMIJLQJO-UHFFFAOYSA-N 1-dodecylperoxydodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCOOCCCCCCCCCCCC LGJCFVYMIJLQJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YAJYJWXEWKRTPO-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,4,4,5-hexamethylhexane-2-thiol Chemical compound CC(C)C(C)(C)C(C)(C)C(C)(C)S YAJYJWXEWKRTPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N cumene hydroperoxide Chemical compound OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- -1 dodecantiols Chemical compound 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N tert-butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к полимер-полиольным композициям на основе простых полиэфиров, стирола, акрилонитрила и диоксида титана. Описан способ получения полимер-полиольной композиции путем свободнорадикальной полимеризации мономеров в среде простого полиэфира, стабилизатора и управляющих полимеризацией реагентов: регулятора обрыва цепи и инициатора, включающий загрузку реагентов, их дозирование и перемешивание, отличающийся тем, что в качестве предварительно полученного стабилизатора используют продукт, полученный взаимодействием 90-94 мас. ч. полиола или смеси полиолов с молекулярной массой 3000-6000 и ОН-функциональностью, равной 3-4, 3-7 мас. ч. изоцианата, 2-3 мас. ч. инициатора, 1-2 мас. ч. регулятора обрыва цепи, простой полиэфир готовят путем смешения с частицами диоксида титана размером 5-25 нм в количестве 1-2% от массы простого полиэфира с последующим диспергированием ультразвуковой обработкой, после чего диспергированную смесь нагревают до температуры 80-120°С и в режиме непрерывного дозирования подают в нее стабилизатор, смесь стирола и акрилонитрила в течение двух часов, затем при температуре 80-120°С в течение двух часов проводят синтез, после чего вакуумируют при температуре 120°С, охлаждают до 60°С и разливают в тару. Технический результат - снижение вязкости готовой композиции. 1 з.п. ф-лы, 5 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области получения полимерных продуктов, а именно полимер-полиольных композиций на основе простых полиэфиров, стирола, акрилонитрила и диоксида титана.
В зависимости от особенностей дальнейшей переработки, природы и свойств применяемых полиолов и полимеров полиольные композиции имеют различное качественное и количественное содержание твердой фазы. Учитывая особенности современных технологий получения полиуретанов, в частности пенополиуретанов, несомненным преимуществом обладают полиольные композиции с вязкостью до 5500 мПа·с, размером частиц менее 200 нм, одинаковыми формами. Стабильность полиольных композиций может достигаться за счет введения в их состав специальных добавок - диспергаторов, преимущественно той же химической природы, что и полиол, либо за счет специальных технологических приемов, применяемых в ходе синтеза полиольной композиции, способствующих образованию мелких частиц полимера и предотвращающих образование его агломератов.
В целом существует два метода получения дисперсий полимерных частиц в полиоле: диспергирование или растворение полимера в полиоле, а также полимеризация мономера в полиоле in-situ. Первый метод состоит в измельчении полимерного материала до размера частиц в среднем не более 5 мкм с последующим диспергированием в полиоле при перемешивании и повышенной температуре. Второй метод заключается в радикальной полимеризации ненасыщенных мономеров в среде полиола или смеси полиолов при заданных температурно-временных режимах. Заявляемый способ получения полимер-полиольной композиции относится к смешанному типу.
Известен способ получения полиольной композиции по патенту РФ №2275391 (МПК C08G 65/329, C08G 18/48, C08L 71/02 , дата приоритета 28.04.2004г.), осуществляемый путем радикальной полимеризации мономера, выбранного из группы, включающей стирол, акрилонитрил, акрилат, бутадиен или их смеси, в две стадии в условиях ламинарного движения при повышенной температуре и заданном давлении и позволяющий получить продукт со стабильными размерами полимерных частиц в интервале 2,8-5,5 мкм и седиментационной устойчивостью дисперсии при 45°С не более 30 суток.
Известен способ получения полиольной композиции по патенту РФ №2266302 (МПК C08G 65/329, C08G 18/48, C08L 71/02, дата приоритета 28.04.2004г.), осуществляемый в две стадии, включающий перемешивание полиола и мономера в ламинарном режиме, последующее введение катализатора в турбулентном режиме, дальнейшее перемешивание в условиях ламинарного режима с получением аддукта на первой стадии, дополнительное введение мономера и катализатора в полученный аддукт в условиях турбулентного режима, перемешивание полученного продукта в турбулентном режиме с получением полиольной композиции со средним размером частиц полимера 2,6-3,6 мкм и седиментационной устойчивостью при 45°С 27-30 суток. Недостатком указанного способа является его многостадийность, технологическая громоздкость, а также низкий показатель седиментационной устойчивости полученного продукта.
Общим недостатком указанных полиольных композиций является высокий размер полимерных частиц, получаемых в ходе синтеза, а также неустойчивость композиции при хранении.
Известен способ получения графт-полиолов с бимодальным распределением частиц по размерам по патенту РФ №2316567 (МПК C08F 283/06, C08G 18/40, C09J 175/14, дата приоритета 13.03.2003г.). В указанном способе реакционная смесь содержит графт-полиол с мономодальным распределением частиц по размерам с мелкими частицами размером 0,05-0,7 мкм и по меньшей мере один графт-полиол с мономодальным распределением частиц по размерам с крупными частицами размером 0,4-5,0 мкм, смешанные друг с другом в таком соотношении, что общее содержание твердого вещества полученного графт-полиола с бимодальным распределением частиц по размерам состоит из объемной доли мелких частиц от 5 до 45% и объемной доли крупных частиц от 95 до 55%. Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является снижение вязкости и повышение технологических показателей продукта при дальнейшей переработке, в частности, в пенополиуретан. Недостатком указанного способа является его многостадийность, предусматривающая необходимость получения двух различных графт-полиолов, содержащих соответственно крупные и мелкие частицы полимера, и их дальнейшее перемешивание. Кроме того, необходимость введения значительного количества крупных частиц полимера в состав продукта безусловно приведет к снижению седиментационной устойчивости получаемого продукта.
Известен способ получения полистирол-полиольной суспензии и пенополиуретанов на ее основе с повышенными физико-механическими свойствами с содержанием твердых фазы 40%(Автореферат «Полистирол-полиольная суспензия и пенополиуретаны на ее основе с повышенными физико-механическими свойствами», Еганов Р.В. ФГБОУ ВПО «КНИТ», Казань, 2013г.). Полимер-полиольная суспензия была получена радикальной полимеризацией стирола в лапролах без использования акрилонитрила. В качестве простых полиэфиров были выбраны лапролы марок 3603-2-12, 5003-2-15, 3003.
На основе суспензии были получены пенополиуретаны со следующими показателями:
Таблица 1
Недостаток известного способа заключается в отсутствии акрилонитрила в структуре полимер-полиола, поэтому готовые пенополиуретаны обладают более низкими физико-механическими свойствами.
Известно влияние наночастиц на основе оксида кремния на свойства полистирол-полиольной суспензии и эластичных пенополиуретанов (Автореферат «Влияние наночастиц на основе оксида кремния на свойства полистирол-полиольной суспензии и эластичных пенополиуретанов», Севастьянов А.В. ФГБОУ ВПО «КНИТУ». Казань, 2013 г.).
Полученная полимер-полиольная суспензия с 40% твердой фазой с предварительно введенными частицами оксида кремния в количестве от 0,1 до 0,75 масс. % имеет следующие физико-механические параметры:
Таблица 2
Недостатком известного способа получения является отсутствие акрилонитрила в структуре полимер-полиола, поэтому готовые пенополиуретаны обладают более низкими физико-механическими свойствами. Из таблицы видно, что увеличение количества оксида кремния в полимер-полиоле ухудшает физико-механические параметры пенополиуретана.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка способа получения стабильной полимер-полиольной композиции на основе простого полиэфира, содержащей полиол с диспергированными в нем наночастицами диоксида титана, а также состава указанной полимер-полиольной композиции.
Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение вязкости готовой суспензии, которая обусловлена введением в структуру полимер-полиола частиц диоксида титана, что позволяет снизить размер полимерных частиц из акрилонитрила и стирола, получаемых в процессе радикальной полимеризации.
Технический результат достигается тем, что способ получения полимер-полиольной композиции путем свободнорадикальной полимеризации мономеров в среде простого полиэфира, предварительно полученного стабилизатора и управляющих полимеризацией реагентов: регулятора обрыва цепи и инициатора, включает загрузку реагентов, их дозирование и перемешивание, при этом стабилизатор готовят смешением полиола или смеси полиолов, инициатора и регулятора обрыва цепи, так же предварительно диспергируют простой полиэфир с наночастицами диоксида титана в количестве 1-2% от массы простого полиэфира, подвергая ультразвуковой обработке, после чего диспергированную смесь нагревают до температуры 80-120оС и в режиме непрерывного дозирования подают в нее стабилизатор, смесь стирола и акрилонитрила в течение двух часов, затем при температуре 80-120оС в течение двух часов проводят синтез, после чего вакуумируют при температуре 120 оС, остужают до 60 оС и разливают в тару.
Проводят свободнорадикальную полимеризацию смеси стирола и акрилонитрила в среде простого полиэфира (полиола), предварительно полученного стабилизатора и управляющих полимеризацией реагентов: регулятора обрыва цепи и инициатора. Предварительно готовят дисперсию простого полиэфира и наночастиц диоксида титана с помощью ультразвуковой мешалки. Для этого брали 98-99% простого полиэфира с молекулярной массой 3000-7000, диоксид титана 1-2% с размером частиц 5-25 нм и данную смесь подвергали ультразвуковой обработке с частотой 22 кГц, интенсивностью 0,21 кВт/см2 и временем воздействия 60-90 сек. Затем готовили стабилизатор смешением полиола или смеси полиолов, инициатора и регулятора обрыва цепи, следующем соотношении компонентов: 90-94 мас.ч. смеси полиолов с молекулярной массой 3000-6000, изоцианата 3-7 мас.ч., 2-3 мас.ч. инициатора, 1-2 мас.ч. регулятора обрыва цепи. После 40-45 мас.ч. предварительно диспергированного простого полиэфира с диоксидом титана нагревали до температуры 80-120оС и в режиме непрерывного дозирования подавали стабилизатор 7-15 мас.ч., смесь стирола и акрилонитрила в пропорции 70% стирола и 30% акрилонитрила в количестве 40-45 мас.ч. Данную смесь подают в течение двух часов, затем в течение двух часов проводят синтез при непрерывном перемешивании и температуре 80-120оС, после синтеза, в течение двух часов вакуумируют при температуре 120°С, чтобы избавиться от непрореагировавших мономеров. По истечении данного времени смесь остужали до 60оС и разливали в тару. С помощью лазерного анализатора частиц, электронного микроскопа и вискозиметра определяли форму, размер полимерных частиц и вязкость суспензии.
Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества.
В качестве полиола могут быть использованы простые полиэфиры с молекулярной массой 3000-6000, функциональностью не менее 3 и гидроксильным числом не менее 25 мг КОН/г. В частном случае реализации изобретения в качестве полиола может быть использована смесь полиолов.
В качестве управляющих полимеризацией реагентов могут быть использованы регулятор обрыва цепи и инициатор свободнорадикальной полимеризации.
В качестве регулятора обрыва цепи могут быть использованы вещества, имеющие в составе активный водород, например трет-додецилмеркаптан, додекантиолы, меркаптоэтанол, метанол, изопропанол, бутанол-2, аллиловый спирт, галогенсодержащие углеводороды и некоторые другие.
В качестве инициатора свободнорадикальной полимеризации могут быть использованы органические перекиси и органические азосоединения, в частности перекись бензоила, перекись лаурила, перекись ди-трет-бутила, гидроперекись кумила, перекись дикумила, трет-бутилпербензоат, 2,2-азобис-2-метилбутиронитрил, а также их смеси.
В качестве предварительно полученного стабилизатора могут быть использованы соединения, имеющие на конце полиэфирной цепи хотя бы одну введенную реактивную олефиновую связь (малеиновую, фумаратную, (мет)акрилатную и т.п.).
Способ получения заявляемой полиольной композиции осуществляют следующим образом.
Первоначально получают стабилизатор путем смешения простого полиэфира или смеси простых полиэфиров с молекулярным весом 3000-6000 в различных соотношениях, затем смесь нагревается до 90 град. и вводится 3-7% изоцианата, 2-3% перекиси бензоила и 1-2% метанола от общей массы стабилизатора.
Преимущественными вариантами достижения технического результата является применение в качестве полиола смеси полиолов и применение в качестве предварительно полученного стабилизатора - продукта взаимодействия полиола с ОН-функциональностью, равной 3-4, с изоцианатом, взятых в соотношении OH:NCO, равном 2-10:1.
В качестве смеси полиола предпочтительнее использовать простые полиэфиры с молекулярным весом 3000-5000.
Заявляемый способ предусматривает предварительное диспергирование наночастиц диоксида титана с размером 5-25 нм и в количестве 1-2 % от массы вводимого простого полиэфира. Частицы диоксида титана в процессе образования полимер-полиола выступают в качестве центров осаждения полимерных молекул полистирола и полиакрилонитрила. Частицы диоксида титана обладают кристаллическими формами и размером 5-25 нм, поэтому получаемые в ходе радикальной полимеризации полимерные частицы на основе полистирола и полиакрилонитрила обладают идентичными формам и размерами в пределах 50-100 нм. Данный эффект позволяет снизить вязкость готовой композиции на 10-25%, размер частиц в 2-3 раза по сравнению с аналогичными полимер-полиольными композициями без содержания частиц диоксида титана и физико-механические свойства пенополиуретана на 10-20%. Также данный метод позволяет получить полимерные частицы одинаковой формы.
Пример 1. В соответствии с вышеописанным способом получали стабилизатор путем перемешивания (мас.ч.): Лапрола 5003- 94 мас.ч. и изоцианата - 3 мас.ч., взятых в соотношении ОН:NCO=7:1, регулятора обрыва цепи метанола - 1 мас.ч. и инициатора перекиси бензоила -2 мас.ч. Дисперсию диоксида титана получали путем предварительного диспергирования диоксида титана со средним размером части 10-15 нм -1 мас.ч. в Лапроле 3603 -99 мас.ч, диспергирование осуществляли в течение 60 секунд с помощью ультразвуковой мешалки.
Полимер-полиольную композицию получали следующим способом (мас.ч.): брали Лапрол 3603 с диоксидом титана -45 мас.ч. нагревали до 90 °С и в данную смесь непрерывно подавали смесь стирола и акрилонитрила - 45 мас.ч. (70% стирола и 30% акрилонитрила) и стабилизатор - 7 мас.ч. в течение 2 часов. В качестве управляющих полимеризацией реагентов, а именно регулятора обрыва цепи и инициатора, применяли соответственно метанол - 1 мас.ч. и перекись ди-трет-бутила с температурой разложения 90-110°С - 2 мас.ч. Затем температуру реакционной смеси повышали до 120°С, синтез в указанном режиме проводили в течение 2 часов, до содержания непрореагировавшего стирола и акрилонитрила 0,25 мас.ч., вязкостью 5000-5500 мПа·с и размером полимерной фазы 50-100 нм. Затем в течение 2 часов проводили вакуумирование при температуре 120°С, чтобы удалить остаточные мономеры из готового продукта. В конце готовый продукт охлаждали до 60°С и разливали в тару.
Пример 2. В соответствии с вышеописанным способом получали стабилизатор путем перемешивания (мас.ч.): Лапрола 5003 - 52 мас.ч. и Лапрола 6003 - 40 мас.ч. и изоцианата - 3 мас.ч., взятых в соотношении ОН:NCO=2:1, регулятора обрыва цепи метанола - 2 мас.ч. и инициатора перекиси бензоила - 3 мас.ч. Дисперсию диоксида титана получали путем предварительного диспергирования диоксида титана - 2 мас.ч. со средним размером части 5-10 нм в Лапроле 3603 - 98 мас.ч., диспергирование осуществляли в течение 80 секунд с помощью ультразвуковой мешалки.
Полимер-полиольную композицию получали путем перемешивания (мас.ч.): диспергированный Лапрол 3603 с диоксидом титана - 40 мас.ч., стабилизатора - 15 мас.ч., смеси стирола с акрилонитрилом - 42,6 мас.ч. (70% стирола и 30% акрилонитрила), в качестве управляющих полимеризацией реагентов, а именно регулятора обрыва цепи и инициатора, применяли соответственно метанол - 1 мас.ч. и перекись бензоила с температурой разложения 90°С - 1,4 мас.ч. при следующих технологических режимах: нагрев диспергированного Лапрола 3603 с диоксидом титана до 90°С, дозирование следующих веществ: стирол, акрилонитрил, стабилизатор и управляющие полимеризацией реагенты, при указанной температуре в течение 2 ч при перемешивании, последующее повышение температуры до 120°С и продолжение перемешивания в течение 2 ч до содержания остаточного стирола и акрилонитрила 0,5 мас.%, вязкостью 5000-5500 мПа·с и размером полимерной фазы 50-100 нм. Затем в течение 2 часов проводили вакуумирование при температуре 120°С, чтобы удалить остаточные мономеры из готового продукта. В конце готовый продукт охлаждали до 60°С и разливали в тару.
Пример 3. В соответствии с вышеописанным способом получали стабилизатор путем перемешивания (мас.ч.): Лапрола 3603 - 50 мас.ч. и Лапрола 6003 - 40 мас.ч. и изоцианата - 7 мас.ч, взятых в соотношении ОН:NCO=2:1, регулятора обрыва цепи метанола - 1 мас.ч. и инициатора перекиси бензоила - 2 мас.ч. Дисперсию диоксида титана получали путем предварительного диспергирования диоксида титана - 1,5 мас.ч. с размером частиц 20-25 нм в смеси Лапролов 3003 и 3603 - 98,5 мас.ч, диспергирование осуществляли в течение 80 секунд с помощью ультразвуковой мешалки.
Полимер-полиольную композицию получали путем перемешивания (мас.ч.): диспергированная смесь Лапрола 3603 и 3003 с диоксидом титана - 44 мас.ч., стабилизатора - 13,6 мас.ч., смеси стирола и акрилонитрила - 40 мас.ч. (70% стирола и 30% акрилонитрила), в качестве управляющих полимеризацией реагентов, а именно регулятора обрыва цепи и инициатора, применяли соответственно метанол -1,0 мас.ч и перекись бензоила с температурой разложения 90°С - 1,4 мас.ч. при следующих технологических режимах: нагрев диспергированной смеси Лапрола 3603 и Лапрола 3003 с диоксидом титана до 90°С, дозирование стабилизатора, смеси стирола с акрилонитрилом и управляющих полимеризацией реагентов при указанной температуре в течение 2 ч при перемешивании, последующее повышение температуры до 110°С, продолжение синтеза в указанном режиме в течение 2 ч, повышение температуры до 120°С и продолжение перемешивания в течение 2 ч до содержания остаточного стирола и акрилонитрила 0,5 мас.%., вязкостью 5000-5500 мПа·с и размером полимерной фазы 50-100 нм. Затем в течение 2 часов проводили вакуумирование при температуре 120°С, чтобы удалить остаточные мономеры из готового продукта. В конце готовый продукт охлаждали до 60°С и разливали в тару.
В таблице 3 представлено соотношение компонентов и температуры разложения инициатора по примерам 1, 2 и 3.
В таблице 4 представлены показатели полученной полимер-полиольной композиции.
В таблице 5 представлены сравнительные данные пенополиуретанов, полученных с применением различных полимер-полиолов.
Средний размер полимерных частиц в полиоле и степень полидисперсности полимерных частиц определяли на лазерном анализаторе частиц MalvernZetasizerNano. Также размер частиц определяли с помощью электронного микроскопа марки «VHX-1000».
Динамическую вязкость определяли на ротационном вискозиметре НААКЕ, снабженном термостатом со встроенным охлаждающим устройством Техно НААКЕ К20 согласно ГОСТу 1929-87, при температуре 25°С.
| Таблица 3 | ||||||||
| Пример | Соотношение компонентов при синтезе полимер-полиола, мас.ч. | Температура разложения инициатора, °С | ||||||
| Количество диоксида титана в простом полиэфире, % | Лапрол 3603 с диоксидом титана | Смесь Лапрола 3603 и 3003 с диоксидом титана | Стабили- затор |
Смесь акрилонитрила и стирола | Регулятор обрыва цепи | Инициатор | ||
| Пример 1 | 1 | 45 | 7 | 45 | 1 | 2 | 110 | |
| Пример 2 | 2 | 40 | 15 | 42,6 | 1 | 1,4 | 90 | |
| Пример 3 | 1,5 | 44 | 13,6 | 40 | 1 | 1,4 | 90 | |
| Таблица 4 | |||
| Пример | Средний размер полимерных частиц в полиоле, нм | Степень полидисперсности | Динамическая вязкость при 25°С, мПа·с |
| пример 1 | 80 | 1,07 | 5000 |
| пример 2 | 75 | 1,05 | 5400 |
| пример 3 | 90 | 1,04 | 5200 |
| Таблица 5 | ||||||
| Показатель | Контрольный образец пены марки EL2240 импортным полимер-полиолом Voralux HL-400 | Образец пенополиуретана с ЛапС 34-40 | Образец пенополиуретана с ЛапС 48-40 | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 |
| Плотность, кг/м3 | 22,8 | 32 | 25 | 22,4 | 23 | 22,5 |
| Жесткость, кПа | 4,2 | - | 3,9 | 4,2 | 4,4 | 4,3 |
| Остаточная деформация, % | 3,4 | - | 3,3 | 3,4 | 3,2 | 3,3 |
| Разрушающее напряжение при разрыве, Н/мм2 | 0,11 | 0,08 | 0,08 | 0,12 | 0,11 | 0,11 |
| Модуль упругости, Н/мм2 | 0,1 | 0,09 | 0,09 | 0,1 | 0,11 | 0,11 |
| Удлинение при разрыве, % | 99 | 92 | 98 | 102 | 101 | 99 |
Как видно из таблиц 2, 3, 4, полученная в соответствии с заявляемым способом полиольная композиция представляет собой устойчивую низковязкую полимерную дисперсию с содержанием твердой фазы 40-50 мас.%, свободную от агломератов, со средним размером частиц полимера в полиоле 50-100 нм, круглой формой частиц и относительно невысокой вязкостью менее 5500 мПа·с.
Пенополиуретан, с применением данного полимер-полиола, обладает повышенными физико-механическими параметрами, а именно показатель жесткости увеличился на 4-11% по сравнению с Voralux HL-400 и с ЛапС 48-40, остаточная деформация на 3% по сравнению с ЛапС 48-40, разрушающее напряжение при разрыве на 8-30% по сравнению с Voralux HL-400, ЛапС 34-40 и ЛапС 48-40, модуль упругости на 10-18% по сравнению с ЛапС 34-40 и ЛапС 48-40, удлинение при разрыве на 3-10% по сравнению с Voralux HL-400, ЛапС 34-40 и ЛапС 48-40.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна», т. к. из доступных источников информации не выявлены технические решения с такими же существенными признаками.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как является неочевидным для специалиста.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть получено из известных средств и известными методами.
Claims (2)
1. Способ получения полимер-полиольной композиции путем свободнорадикальной полимеризации мономеров в среде простого полиэфира, стабилизатора и управляющих полимеризацией реагентов: регулятора обрыва цепи и инициатора, включающий загрузку реагентов, их дозирование и перемешивание, отличающийся тем, что в качестве предварительно полученного стабилизатора используют продукт, полученный взаимодействием 90-94 мас. ч. полиола или смеси полиолов с молекулярной массой 3000-6000 и ОН-функциональностью, равной 3-4, 3-7 мас. ч. изоцианата, 2-3 мас. ч. инициатора, 1-2 мас. ч. регулятора обрыва цепи, простой полиэфир готовят путем смешения с частицами диоксида титана размером 5-25 нм в количестве 1-2% от массы простого полиэфира с последующим диспергированием ультразвуковой обработкой, после чего диспергированную смесь нагревают до температуры 80-120°С и в режиме непрерывного дозирования подают в нее стабилизатор, смесь стирола и акрилонитрила в течение двух часов, затем при температуре 80-120°С в течение двух часов проводят синтез, после чего вакуумируют при температуре 120°С, охлаждают до 60°С и разливают в тару.
2. Способ получения полимер-полиольной композиции по п. 1, отличающийся тем, что в качестве мономеров используют смесь стирола и акрилонитрила при следующем соотношении ингредиентов, %:
Стирол 70
Акрилонитрил 30
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015110864/04A RU2598379C1 (ru) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | Способ получения полимер-полиольной композиции |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015110864/04A RU2598379C1 (ru) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | Способ получения полимер-полиольной композиции |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2598379C1 true RU2598379C1 (ru) | 2016-09-27 |
Family
ID=57018390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015110864/04A RU2598379C1 (ru) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | Способ получения полимер-полиольной композиции |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2598379C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4208314A (en) * | 1971-08-30 | 1980-06-17 | Union Carbide Corporation | Polymer/polyols and process for production thereof |
| US7179882B2 (en) * | 2004-08-02 | 2007-02-20 | Bayer Materialscience Llc | Low viscosity polymer polyols |
| RU2385886C2 (ru) * | 2008-07-08 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Макромер" | Способ получения полиольной композиции и полиольная композиция |
| RU2423388C2 (ru) * | 2005-09-09 | 2011-07-10 | Байер МатириальСайенс ЛЛСИ | Стабильный низковязкий полимер-полиол, имеющий гидроксильное число ≥35, и способ его получения |
| RU2013123110A (ru) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | АйПи ПОЛИУРЕТАН ТЕКНОЛОДЖИС ЛТД | Способ получения полимер-полиольной композиции |
-
2015
- 2015-03-26 RU RU2015110864/04A patent/RU2598379C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4208314A (en) * | 1971-08-30 | 1980-06-17 | Union Carbide Corporation | Polymer/polyols and process for production thereof |
| US7179882B2 (en) * | 2004-08-02 | 2007-02-20 | Bayer Materialscience Llc | Low viscosity polymer polyols |
| RU2423388C2 (ru) * | 2005-09-09 | 2011-07-10 | Байер МатириальСайенс ЛЛСИ | Стабильный низковязкий полимер-полиол, имеющий гидроксильное число ≥35, и способ его получения |
| RU2385886C2 (ru) * | 2008-07-08 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Макромер" | Способ получения полиольной композиции и полиольная композиция |
| RU2013123110A (ru) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | АйПи ПОЛИУРЕТАН ТЕКНОЛОДЖИС ЛТД | Способ получения полимер-полиольной композиции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5478803B2 (ja) | 超高固形分含量を有するポリマーポリオール | |
| JP5368523B2 (ja) | 微粒子分散ポリオールの製造方法及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
| CN101578309B (zh) | 聚合物多元醇、其制造方法以及聚氨酯的制造方法 | |
| CN104045763B (zh) | 连续生产聚合物多元醇预聚体的方法 | |
| JPH09309937A (ja) | ポリマーポリオール及びポリマーポリオールの製造方法 | |
| CN1911971A (zh) | 制造高抗冲强度聚苯乙烯的方法及相关组合物 | |
| CN104781298A (zh) | 用于制造聚合物多元醇的大分子单体和方法 | |
| JPH05247109A (ja) | ポリマーポリオールの製造方法 | |
| JP6366074B2 (ja) | 品質の向上したポリマーポリオール | |
| JP2010031213A (ja) | ポリマーポリオール、その製造方法及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
| RU2598379C1 (ru) | Способ получения полимер-полиольной композиции | |
| JPH0551429A (ja) | ポリウレタンフオームおよび／またはポリイソシアヌレートフオームのための重合体分散体を含有するポリエーテルポリオール | |
| US6506846B1 (en) | Method for producing impact-resistant modified thermoplastic moulding materials | |
| KR20120068016A (ko) | 중합체 폴리올의 제조 방법 | |
| RU2385886C2 (ru) | Способ получения полиольной композиции и полиольная композиция | |
| CN113557251A (zh) | 用于制备聚合物多元醇的方法 | |
| JP2007039677A (ja) | 微粒子分散ポリオール組成物およびポリウレタン樹脂の製法 | |
| JP3657074B2 (ja) | ポリマーポリオールの製造方法 | |
| WO2022096508A1 (en) | Stabilizer based on polyol peroxide and process for making polymer polyols | |
| US11795259B2 (en) | Methods for production of high impact polystyrene having an improved rubber morphology | |
| EP0063832B1 (en) | Process for the preparation of composite polymers containing active hydrogen atoms | |
| JPH11236499A (ja) | 重合体ポリオール組成物およびポリウレタンの製法 | |
| JP4921324B2 (ja) | 微粒子分散ポリオールの製造方法 | |
| EP3872110B1 (en) | Process for preparing polymer polyols | |
| EP2526124B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer wässrigen polymerisatdispersion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200327 |