Научные статьи

Перейти на тематику:

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

Химии и технологии ППУ посвящено большое число работ. В настоящей главе основное внимание уделено рассмотрению связи состава и свойств исходных продуктов с условиями формирования, структурой и физико-механическими свойствами пенополиуретанов.

ИСХОДНЫЕ ПРОДУКТЫ

ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩИЕ ОЛИГОМЕРЫ

Простые олигоэфиры

Хотя простые олигоэфиры стали использовать в производстве ППУ сравнительно недавно, в настоящее время они являются доминирующим видом гидроксилсодержащего сырья для этих целей. Простые олигоэфиры получают анионной олигомеризацией окисей алкиленов (окиси этилена, пропилена и бутилена, тетрагидрофуран) с применением телогенов:

Основным типом простых олигоэфиров, применяющихся в производстве пенополиуретанов, являются олигооксипропиленполиолы различных Функциональности и молекулярной массы. Такие олигоэфиры могут быть модифицированы окисью этилена с целью введения реакционноспособных первичных гидроксильных групп. В этом случае процесс оксиалкилирования проводят в две стадии: на первой-—в присутствии инициатора осуществляют олигомеризацию окиси пропилена, на второй — проводят реакцию между полученным олигооксипропилена, содиолом и окисью этилена. Иногда используют также статистические сополимеры на основе окисей пропилена и этилена. Использование олигооксиэтиленгликолей в производстве пенополиуретанов ограничено из-за их значительной гидрофильности.


Гидроксилсодержащие соединения, используемые в производстве простых олигоэфиров в качестве регуляторов-телогенов, представляют собой гликоли (этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропи-ленгликоль и др.), триолы (глицерин, триметилолпропан, гек-сантриол), тетролы (пентаэритрит, а-метилглюкозид), гексолы (например, сорбитол) или октолы (например, сахароза). Описаны также олигоэфиры на основе глюкозидов. Применение три- и полиолов позволяет получать разветвленные олигомеры с концевыми гидроксильным группами. Так, в результате совместной олигомеризации окиси пропилена с сахарозой был получен октофункциональный олигоэфир.

В производстве жестких пенополиуретанов достаточно широко используются азотсодержащие простые олигоэфиры. Исходными соединениями с активными атомами водорода при этом являются: для олигоэфирдиолов — алкилдиалканоламины (например, метилдиэтаноламин), для триолов — триалканоламины (например, триизопрбпа-ноламин), для тетролов — этилендиамин, пентодов — диэтилентри-амин. Благодаря наличию третичного азота в этих олигоэфирах они могут служить в производстве пенополиуретана одновременно сшивающими агентами и катализаторами процесса уретанообразования. Поэтому на их основе могут быть созданы композиции, обладающие, высокой реакционной способностью и не содержащие токсичных летучих аминов.

   

Ароматические ди- и полиолы, ди- и полиамины также могут использоваться в качестве исходных продуктов оксиалкилирова-ния. Примерами таких продуктов являются фенолоформальдегид-ные и анилинофенолоформальдегидные олигомеры, которые превращаются при взаимодействии с окислами алкиленов в соответствующие олигооксиалкиленпроизводные, применяемые в производстве жестких пенополиуретанов.
Для получения огнестойких пенополиуретанов используются фосфорсодержащие простые олигоэфиры, получаемые алкоксили-рованием сложных эфиров пирофосфорной кислоты, полифосфорных и фосфоновых кислот.

Для получения эластичных ППУ применяют простые олигоэфиры, преимущественно линейные (диолы) или слаборазветвленные (триолы) с молекулярной массой 1000—6000.

Появление простых олигоэфиров на основе окисей этилена и пропилена, имеющих пониженную стоимость и меньшую вязкость по сравнению со сложными олигоэфирами и позволяющих получать пенополиуретан с гораздо большей упругостью и значительным снижением потерь энергии (гистерезиса), обеспечило эластичным ППУ на основе простых олигоэфиров господствующее положение. Большая стойкость этих пенопластов к старению во влажной атмосфере также способствовала росту их производства и потребления. Кроме того, эластичный пенополиуретан на основе простых олигоэфиров более морозостоек: —40 °С по сравнению с —25 °С для ППУ на основе сложных олигоэфиров.

Преимуществом пенополиуретана на основе простых олигоэфиров является также возможность получения их с меньшей кажущейся плотностью (до 16—18 кг/м3) в виде блоков высотой 80—90 см. Жесткий пенополиуретан на простых олигоэфирах по физико-механическим показателям не уступает ППУ на сложных олигоэфирах; в то же время он легче перерабатываются вследствие пониженной вязкости.

Олигоэфиры, используемые в производстве жестких пенополиуретанов имеют, как правило, функциональность 3 и более (до 8) и более низкую, чем полиэфиры, предназначенные для получения эластичных пенополиуретанов, молекулярную массу (преимущественно 300—800).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

 

 
  Copyright ® 2005-2010 НФП «НСТ»   Rambler's Top100